马铃薯跌落碰撞时的接触应力分布特性

发布时间：2021-09-29 23:46

　　【目的】研究马铃薯跌落碰撞时的损伤原理。【方法】采用Prescale感压胶片和高速摄像技术测量在不同跌落高度马铃薯与5种材料碰撞时的接触应力分布特性和规律,确定马铃薯损伤和接触应力分布的关系。【结果】正交试验的响应曲面分析表明,碰撞材料、跌落高度、马铃薯质量对马铃薯碰撞的冲击压缩变形量影响显著,且影响程度由大到小为碰撞材料>跌落高度>马铃薯质量。研究结果发现,碰撞材料为65Mn钢、跌落高度为300 mm时,马铃薯开始出现损伤,碰撞材料为塑料ABS、土块、马铃薯和丁晴橡胶、跌落高度为400 mm时,马铃薯开始出现损伤。跌落高度200～800 mm,接触应力≤0.50 MPa占主要的接触面积,对马铃薯的损伤起主要贡献作用。马铃薯与不同材料碰撞在跌落高度<400 mm （65Mn钢<300 mm）时,接触应力≤0.20 MPa的区域占主要的接触面积,在跌落高度≥400 mm （65Mn钢≥300 mm）后,接触应力(0.20,0.60] MPa的区域为主要接触面积,0.20 MPa为马铃薯跌落碰撞损伤的临界应力。跌落高度与接触面积呈高度线性正相关,决定系数（R

【文章来源】：华南农业大学学报. 2020,41(05)北大核心CSCD

【文章页数】：10 页

【部分图文】：

各接触材料的跌落高度与冲击压缩变形量的关系

当接触应力≤0.20 MPa时，不同跌落高度间的接触面积相差不大。当接触应力>0.20 MPa后，跌落高度为200和300 mm的接触面积相差很小，而跌落高度≥400 mm的接触面积比200和300 mm的接触面积大很多。说明随着跌落高度增加，接触应力增大，接触面积也增大，即高应力占主要的接触面积，是导致马铃薯碰撞损伤的主要原因。图6 马铃薯与不同材料的碰撞接触应力典型分布图

马铃薯跌落碰撞测试系统

【参考文献】：
期刊论文
[1]收获期马铃薯块茎跌落冲击特性及损伤规律研究[J]. 冯斌,孙伟,孙步功,张涛,吴建民,石林榕.  振动与冲击. 2019(24)
[2]早熟马铃薯新品种在湖北云梦的种植表现[J]. 詹友发,程炜,舒俊华,毛玉华.  中国农技推广. 2019(11)
[3]马铃薯挖掘机升运分离过程块茎损伤机理分析与试验[J]. 吕金庆,杨晓涵,吕伊宁,李紫辉,李季成,杜长霖.  农业机械学报. 2020(01)
[4]马铃薯全程机械化生产技术与装备研究进展[J]. 魏忠彩,李学强,张宇帆,李洪文,孙传祝.  农机化研究. 2017(09)
[5]马铃薯收获与清选分级机械化伤薯因素分析[J]. 魏忠彩,李学强,孙传祝,刘文政,张宇帆.  中国农业科技导报. 2017(08)
[6]收获期马铃薯块茎碰撞恢复系数测定与影响因素分析[J]. 冯斌,孙伟,石林榕,孙步功,张涛,吴建民.  农业工程学报. 2017(13)
[7]马铃薯机械化收获损伤机理研究现状及进展[J]. 李辉,吴建民,孙伟,刘鹏霞.  安徽农业科学. 2016(25)
[8]“中薯5号”马铃薯品种特征特性及优质高产栽培技术[J]. 鲁文娟,叶巍,丁建国,黄海静,刘连成.  农业科技通讯. 2015(02)
[9]关于马铃薯收获中机械损伤的研究[J]. 王咏梅,孙伟,王关平.  安徽农业科学. 2014(09)
[10]香梨跌落碰撞接触应力分布特性及损伤估测[J]. 孙慧杰,吴杰,冯哲.  食品与机械. 2013(06)

博士论文
[1]收获期马铃薯块茎物理特性及损伤机理研究[D]. 冯斌.甘肃农业大学 2018

硕士论文
[1]马铃薯跌落损伤机理与防损伤装置研究[D]. 胡奔.西华大学 2018
[2]马铃薯碰撞问题及分选装备关键机构研究[D]. 刘治震.浙江大学 2016
[3]马铃薯损伤机理试验研究及联合收获机设计[D]. 卢琦.西北农林科技大学 2016



本文编号：3414688