摘要：针对现有的山核桃破壳机多采用点、线等单一的加载接触形式进行破壳,使得工作过程中山核桃受力大小分布不均,从而导致低破壳率、高果仁损伤率的现象,设计了多种不同加载接触形式的锤头类型,以山核桃破壳后破壳率、果仁损伤率、露仁率、裂纹分布为评价指标,通过试验探究了不同加载接触形式下的破壳效果。通过有限元分析探究了不同窝眼个数的锤头对破壳过程中裂纹分布和扩展的影响,并以锤头结构参数和加载方向为试验因素进行了正交试验,确定了最佳锤头结构参数组合。试验结果表明,凹槽式锤头结构能够降低加载方向因素对破壳效果影响的显著性;凹槽中附加的窝眼能够使破壳后的果壳产生大量局部裂纹点,并沿窝眼棱线扩展产生裂纹,具有裂纹引导作用;窝眼个数增加,山核桃破壳后的裂纹数增加且裂纹分布均匀、范围广,有效提高了山核桃的破壳质量;当凹槽直径为28 mm,窝眼个数为7时,破壳效果最理想,破壳率、一露仁率、二露仁率、果仁损伤率的均值分别为98.88%、37.05%、57.24%、5.71%。

摘要：针对山核桃一次破壳不理想、损失率高等问题,在分析山核桃物料特性以及破壳时所需各项力学特征参数的基础上,建立了二次破壳机构数学模型,设计了山核桃二次破壳取仁机。样机试验结果表明:当山核桃含水率为14. 55%～16. 35%、直径约22 mm(沿缝合线方向)、离心旋转装置转速410 r/min、离心旋转装置边缘与锥形圆筒碰撞壁间距80 mm、喂料速度200 g/s时,有效破壳率大于等于87. 85%,果仁损伤率小于等于16. 14%,生产率超过500 kg/h,满足当前山核桃加工产业的实际要求。

摘要：针对经过破壳后的山核桃壳仁物料难以分选的问题,提出一种基于模糊C-均值聚类的山核桃壳仁分选的图像处理算法。在Labview的软件平台上,开发能够实现山核桃壳仁分选的程序和用户界面。通过提取山核桃破壳分离物的H(色调)、S(饱和度)、V(明度)、A(能量)、E(熵)、M(惯性矩)、R(相关性)等物理指标,构建特征数据的样本集合,依据主分量分析(PCA)对数据集合进行特征降维。利用模糊聚类算法计算出相应对象数据集合的聚类中心,计算试验样本对相应聚类中心的隶属度,按照最大隶属度原则实现对山核桃外壳、内隔(隔、壳内壁等)和核桃仁的合理分类,并成功地将核桃仁从破壳混合物料中分选出来。通过设计静态试验方案,验证系统方案与设计的可行性。结果表明:该系统能够对试验样品进行正确分类,分选正确率能达到83%以上。

摘要：为解决名优绿茶采摘环节的瓶颈问题,提出对机采大宗绿茶进行分级的思路。现有绿茶机采设备采摘的鲜叶一般只能制作普通的大宗绿茶,鲜叶存在混杂、破碎率高和老梗叶等问题,本文基于Labview vision、图像处理技术和神经网络算法分析机采绿茶成品的凸包面积、凸包周长、长轴长度、短轴长度等形态特征并对样本进行分类,实现从机采大宗绿茶中分选出名优绿茶。其中样本的形态特征采用工业CCD摄像头获取;用户界面用Labview自定义开发设计,数据交互方便,开发周期短。茶叶样本试验结果表明:该方案机采绿茶成品的分级正确率可以稳定在90%以上。本研究为进一步研究机采茶分级设备提供了良好的理论基础。

摘要：【目的】为确定前胡排种器离散元仿真所需的物性参数,对前胡种子物性参数进行测量及标定.【方法】采用空心圆筒堆积试验法与EDEM仿真结合的方法,结合图像处理技术测定前胡种子堆积角,基于响应面优化法对前胡种子物性参数进行标定,采用Plackett-Burman法从7组因素中筛选出了2组前胡种子堆积角影响显著的因素,再根据星点设计-效应面法试验原理,对前胡种子与前胡种子静摩擦系数、前胡种子与前胡种子滚动摩擦系数进行响应面分析试验.用效应面法预测影响显著因素的最佳参数组合.【结果】前胡种子密度为0.129 g/cm^3,前胡种子与尼龙板静摩擦系数为0.55,前胡种子与前胡种子静摩擦系数0.53,前胡种子与前胡种子滚动摩擦系数为0.05,将最佳参数组合进行仿真试验得到的堆积角与真实试验所得堆积角进行对比,相对误差在2.05%以内,在允许误差范围内.【结论】通过EDEM快速填充的方法建立了前胡种子离散元颗粒模型,为后续前胡的研究奠定了基础.通过空心圆筒法结合图像处理技术,获得了前胡种子堆积角均值为40.93°.

摘要：力学中存在着许多最优值问题,过往研究更多地从数学和力学角度分析,鲜有分析最优值与美学中的黄金数0.618的关系。通过理论研究发现:(1)黄金方程可以反映悬臂梁在常见荷载作用下的弯矩分布规律,梁的反弯点位置与黄金数相关;(2)在材料力学中,摩尔圆确定应力状态,却忽略了中间主应力的效应,当岩石的拉压强度比是黄金数的倒数时,中间主应力与其他主应力的关系满足黄金比例,此时岩石强度达到最大值;(3)当岩石的拉压强度比为黄金数的3次方时,土体的内摩擦角为36°,是所有常见土体中的最大平均值。黄金数不仅可以作为提高力学效率的关键判定因素,还可以应用于各类工程中,为工程设计的合理性与经济性的统一打下基础。

摘要：土地复垦对于矿区植被恢复至关重要,重构土壤能够有效解决表土资源稀缺问题。针对某矿区排土场存在的土壤贫瘠及大量矸石难以实现资源化利用的难题,通过将煤矸石生态骨料与表层土按照不同的比例进行混合,制备5种重构土壤,测定其pH及有机质、全氮、有效磷、速效钾含量,分析煤矸石生态骨料占比对各指标的影响,并基于熵权-VIKOR评价法筛选出最优配比。研究结果表明:随着煤矸石生态骨料占比的提高,不同配比的重构土壤pH逐渐降低并接近于中性;煤矸石生态骨料占比对有机质、全氮、速效钾含量的影响显著,对有效磷含量的影响不显著,且随着煤矸石生态骨料占比的提高,不同配比的重构土壤有机质、全氮、速效钾含量均呈下降趋势,有效磷含量呈先上升后下降的趋势;30%煤矸石生态骨料+70%表层土为最优配比。研究成果可为解决矿区排土场土壤贫瘠、表层土稀缺、土地复垦难开展等问题提供新思路。

摘要：在梳理斜沟煤矿及选煤厂煤矸石产生、利用、处置现状的基础上,结合国家政策要求、企业及其周边现实条件,根据煤矸石性质,规划其源头减量及综合利用途径,提出了基于源头减量及综合利用的斜沟煤矿煤矸石资源化综合利用技术方案。研究结果表明,通过对斜沟煤矿不同类型的煤矸石进行分级分质利用,有助于最大限度的发挥煤矸石的资源属性。TCS矸适合进行热值利用;末矸适合作为水泥中铝土矿的替代料及高岭土类产品的开发;块矸利于烧结,适合做生态土、水处理滤料等。