农业机械学报

作者：秦宽，步坤亭，沈周高，曹成茂，葛俊，方梁菲

单位：安徽农业大学,安徽农业大学,安徽农业大学,安徽农业大学,安徽农业大学,安徽农业大学,

关键词：茶叶理条机;动力学模型;成形机理;Rocky Dem;热固耦合仿真;正交试验

基金：国家自然科学基金项目（52105239、52075003、52205509）和茶树生物学与资源利用国家重点实验室开放基金项目（SKLTOF20210121）

针对绿茶加工杀青理条复式工序中，因茶叶理条动力学机理不明而导致成条效果不理想的问题，研究茶叶在连续复式理条机锅槽内茶叶与锅槽连续碰撞规律，建立茶叶在锅槽内滚动、抛撒、碰撞3个阶段的动力学模型，确定连续复式茶叶理条机的成条机理。根据茶叶在锅槽内的运动成形规律，优化斜U形锅槽，并利用Rocky Dem建立热固耦合下茶叶-锅槽相互作用的仿真模型，通过对茶叶平均速度及受力进行分析，确定了锅槽往复运动速率、锅槽挡板角度和锅槽与水平面夹角的最优工作参数。在最优参数确定的基础上，采用三因素三水平正交试验，确定实际工况下的最优参数组合，试验结果表明，当锅槽挡板角度为114.1°、锅槽往复运动速率为190.9r/min、锅槽与水平面夹角为3.2°时，成条率为85.89%，碎茶率为1.70%，满足理条农艺要求。验证试验表明，在该最优结构与作业参数组合下，成条率、碎茶率分别为84.26%、1.79%，与优化结果相对误差在5%以内，表明优化结果的可靠性与精度。该研究可为茶叶理条成形机理与理条机关键参数优化提供参考。

来源：2023年第3期

《农业机械学报》期刊编辑部

查看农业机械学报杂志2023年第3期