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丘陵山区茶园土壤板结、石砾较多,使用传统旋转或移动式开沟机会出现打石跳刀、刀具无法入土、开沟不深、作业阻力大的问题。为此,依据人工铲土具有自发性以最低功耗完成最优作业路径的特点,设计仿人工铲土动作的曲柄摇杆式开沟装置,并研制小型茶园往复式开沟松土机。通过分析人工使用铁锹铲土的动作,建立入土、切土、抛土的运动模型,基于Matlab软件分析得到人工铲土时铁锹锹尖运动轨迹的拟合方程,以此方程为基准,建立曲柄连杆机构的目标函数,结合约束条件解出曲柄摇杆机构结构参数,同时对开沟铲进行开沟阻力分析,确定开沟铲的结构参数。建立Recurdyn和EDEM耦合的开沟铲-土壤互作仿真模型,并进行三因素三水平正交试验,对作业和结构参数进行优化,得到最优参数组合:机器前进速度v为0.06 m/s、曲柄转速n为42 r/min、入土倾角φ为80°。田间试验结果表明,茶园往复式开沟松土机作业平均开沟深度为211.5 mm,开沟功率为0.119 kW,沟深稳定性系数为90.9%,相较于传统旋转式开沟机,开沟功率降低6.3%,沟深稳定性系数提高3.1个百分点,整机作业质量满足茶园农艺要求。 相似文献
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机械化采茶过程中,采摘到的碎叶、名优茶鲜叶以及能够加工成大宗茶的带叶枝条和完整单叶混杂在一起,影响了名优茶鲜叶的进一步加工。为此,将机采茶鲜叶作为试验样本进行研究,基于近红外光谱技术和机器学习方法,对名优茶和大宗茶鲜叶样本中的单个完整叶片样本进行分类识别并得出结果。在事先去除带叶枝条、碎叶和单芽之后,通过搭建试验台的方式采集到两类样本的光谱数据,采用标准正态变量变换结合多元散射校正预处理后,使用保留20个主成分的PCA方法进行降维,使用线性判别和支持向量机算法建立分类模型,得到两类样本的识别情况。试验结果表明:两种算法均可识别出名优茶样本,且使用线性判别算法构建的分类模型识别效果最佳,在样本数200、300、400下的识别准确率分别达到98.5%、96.67%和96%。此研究提取的分类模型,可以为实际加工中的名优茶机械化采摘和识别提供技术参考。 相似文献
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针对目前茶机炒茶不均匀、炒干后茶叶碎茶率较高、品质不佳等问题,设计了一种自动化茶叶炒干机。在阐述机器工作原理的基础上,根据理论计算确定炒干装置关键部件的结构参数,在此基础上对样机进行制作。为进一步探究自动化茶叶炒干机工作时的最佳工作参数,以茶叶在炒干装置内运动速度、分离比、茶叶温升速率为指标,通过离散元仿真软件EDEM分析翻草筋数量、各工作参数对于炒干机炒干效果的影响。利用Design-Expert软件进行回归分析和响应曲面分析,并进行验证实验,确立炒干性能的最佳参数组合为:滚筒转速为19 r·min-1,炒干温度为184 ℃,炒干时间为80 min,此时平均含水率为5.47%,碎茶率为1.82%。该设计满足茶叶加工工艺要求,并为茶叶炒干机推广应用提供技术参考。 相似文献
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茶叶杀青温度的控制是保证茶叶杀青质量的关键,但目前茶叶加工中多采用的传统手工杀青及机械杀青过程中的杀青温度波动范围大,难以稳定,无法保证杀青品质的一致性。采用基于PID算法的PLC温度控制方法,设计出茶叶滚筒杀青机的温度控制系统,实现了对杀青温度的稳定控制。该系统工作稳定、茶叶杀青品质好,具有良好的应用前景。 相似文献