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滚筒刮拉式香蕉茎秆纤维刮取装置参数优化与试验

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农业工程学报 2016年第20期32卷 55-62页

作者：张喜瑞王超梁栋李粤海南大学机电工程学院海口570228

为解决机械法香蕉茎秆纤维提取中存在的纤维提取率较低、含杂率较高等问题,对滚筒刮拉式香蕉茎秆纤维刮取装置进行参数优化试验研究。该文制定了香蕉茎秆纤维提取率、香蕉茎秆纤维含杂率为试验指标,刮杂刀辊转速、刮刀数量、刮刀砧弧长... 详细信息

为解决机械法香蕉茎秆纤维提取中存在的纤维提取率较低、含杂率较高等问题,对滚筒刮拉式香蕉茎秆纤维刮取装置进行参数优化试验研究。该文制定了香蕉茎秆纤维提取率、香蕉茎秆纤维含杂率为试验指标,刮杂刀辊转速、刮刀数量、刮刀砧弧长为影响因素,通过单因素试验分析确定了各个因素对试验指标的影响规律及较优水平范围;通过三因素三水平正交试验及多元回归分析,得出刮杂刀辊转速为1 800 r/min、刮刀数量为16把、刮刀砧弧长为60 mm为试验最优参数组合,以及各因素对指标影响的主次顺序。对试验装置进行指标模型的测试试验表明:该装置生产率为207.6 kg/h,香蕉茎秆纤维提取率为93.2%,香蕉茎秆纤维含杂率为15.7%,能耗为22.1 k W·h/100 kg,符合农艺生产要求和相关行业原料标准。该试验结果有利于促进中国南方热区香蕉茎秆纤维提取装备的研制与发展。

关键词：机械化农作物优化香蕉茎秆纤维刮取试验

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滑切防缠式香蕉秸秆还田机设计与试验

农业工程学报 2018年第3期34卷 26-34页

作者：张喜瑞王自强李粤梁栋海南大学机电工程学院海口570228

针对香蕉秸秆富含纤维且含水率高等物理特性,现有的秸秆与根茬粉碎还田机田间作业时存在着切割阻力大,秸秆纤维易缠绕等问题。采用理论建模方法确定了秸秆滑切刀片的刀刃曲线方程;设计阐述了还田机的关键结构参数,该文研制出一种滑切防... 详细信息

针对香蕉秸秆富含纤维且含水率高等物理特性,现有的秸秆与根茬粉碎还田机田间作业时存在着切割阻力大,秸秆纤维易缠绕等问题。采用理论建模方法确定了秸秆滑切刀片的刀刃曲线方程;设计阐述了还田机的关键结构参数,该文研制出一种滑切防缠式香蕉秸秆还田机,并阐述了还田机械的总体机构与工作原理,同时对其秸秆粉碎率以及功耗进行田间试验。结果表明:各因素对香蕉秸秆粉碎率和功耗影响的显著性顺序从大至小依次均为秸秆粉碎刀辊转速、灭茬刀辊转速、机器前进速度。当机器前进速度为1.39 m/s、秸秆粉碎刀辊转速为1 600 r/min、灭茬刀辊转速为500 r/min时,香蕉秸秆粉碎率为95.2%,功耗为4.96 k W。在最优工作参数情况下,实际香蕉秸秆粉碎率为94.9%,实际功耗为5.1 k W,与软件分析值(95.2%、4.96 k W)间的误差分别为0.31个百分点、0.27%,验证了分析的可信性。通过与甩刀式立式香蕉秸秆粉碎还田机进行性能对比试验,得出所研制的滑切防缠式香蕉秸秆还田机秸秆粉碎率提高1.94个百分点,功耗降低11.3%。该机器的设计为中国南方热带地区香蕉秸秆还田技术的推广与应用提供了基础。

关键词：农业机械设计秸秆滑切刀防缠粉碎还田机试验

滚扎甩碎组合式香蕉茎秆纤维提取机设计与试验

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农业工程学报 2013年第20期29卷 24-31页

作者：张喜瑞郑侃梁栋张劲薛忠海南大学机电工程学院海口570228 中国热带农业科学院农业机械研究所湛江524091

香蕉茎秆中含有丰富的植物纤维,其机械提取具有效率高、污染少等优点,是一项具有发展潜力的香蕉茎秆机械化处理技术。目前,由于香蕉茎秆粗大、含水率高等问题,机械提取香蕉茎秆纤维成熟技术较少。针对上述问题,该文研制了滚扎甩碎组合... 详细信息

香蕉茎秆中含有丰富的植物纤维,其机械提取具有效率高、污染少等优点,是一项具有发展潜力的香蕉茎秆机械化处理技术。目前,由于香蕉茎秆粗大、含水率高等问题,机械提取香蕉茎秆纤维成熟技术较少。针对上述问题,该文研制了滚扎甩碎组合式香蕉茎秆纤维提取机,该机主要由传动系统、Ⅰ级滚扎装置、Ⅱ级滚扎装置、甩碎装置、电机等部分构成。样机性能试验表明:该机香蕉茎秆纤维提取率为89.2.%,含杂率为8.6%,生产率为206 kg/h,能耗为20.2 kW·h/100 kg,符合设计要求。与半喂入式香蕉茎秆纤维提取机相比,该机的提取率提高了8.1%,含杂率降低了6.5%,生产率提高了71.7%,能耗降低了10.6%。该研究可为香蕉茎秆纤维提机设计提供参考,对促进中国热带农业区香蕉产业发展具有重要的意义。

关键词：设计试验生物质香蕉茎秆纤维提取

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玉米茬地免耕播种机具导向系统设计与试验

农业机械学报 2010年第4期41卷 41-46页

作者：李洪文李娇苏艳波张喜瑞王庆杰中国农业大学工学院北京100083

设计了一种由机具导向架、液压系统和以DSP为核心的控制单元组成的机具导向系统。根据与该系统配套的拖拉机确定了机具导向架的基本参数,并通过对机具导向架外框不同位置的受力分析得出该系统可以推动的最大负载满足机具田间作业的要求... 详细信息

设计了一种由机具导向架、液压系统和以DSP为核心的控制单元组成的机具导向系统。根据与该系统配套的拖拉机确定了机具导向架的基本参数,并通过对机具导向架外框不同位置的受力分析得出该系统可以推动的最大负载满足机具田间作业的要求。以JDT654L型拖拉机为试验平台,进行了系统性能试验。结果表明,机具导向架的调节范围为-10.8°～10.7°;该系统换向平稳,换向时间短,对输入信号有较好的响应和控制精度,跟踪信号的最大误差角度不超过1.5°,能够实时地调整机具前进方向。

关键词：免耕播种机玉米茬地导向设计试验

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小麦免耕播种机驱动链式防堵装置设计

农业机械学报 2009年第10期40卷 44-48页

作者：张喜瑞何进李洪文李问盈中国农业大学工学院北京100083

针对我国华北一年两熟地区玉米秸秆覆盖量多,小麦免耕播种易堵塞的问题,提出了驱动拨指链抛茬和刀刃型开沟器切茬相结合的新型防堵原理,设计了免耕播种机驱动链式防堵装置。通过分析防堵装置的运动过程,确定了驱动链、拨指和刀刃型开沟... 详细信息

针对我国华北一年两熟地区玉米秸秆覆盖量多,小麦免耕播种易堵塞的问题,提出了驱动拨指链抛茬和刀刃型开沟器切茬相结合的新型防堵原理,设计了免耕播种机驱动链式防堵装置。通过分析防堵装置的运动过程,确定了驱动链、拨指和刀刃型开沟器等关键部件的参数。田间试验表明,驱动链式防堵装置能够有效解决秸秆堵塞问题,保证小麦免耕播种机的通过性。由于及时清除刀刃型开沟器前方的玉米秸秆残茬,开沟阻力降低了12.3%。相比条带旋耕式小麦播种机,驱动链式小麦免耕播种机在保证种肥情况的同时,土壤扰动量减少了66.4%,油耗降低了8.07%,较好地满足了当地的农艺要求。

关键词：小麦免耕播种机保护性耕作驱动链式防堵

教学点教师联片教研模式应用研究——以陇南六县为例

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教学点教师联片教研模式应用研究——以陇南六县为例

作者：张喜瑞西北师范大学

学位级别：硕士

教学点切实解决了偏远地区学生上学远、上学难的问题,这在一定程度上实现了对于教育公平的促进。然而,随着信息技术的不断发展及其在教育教学中的应用的日益普及,其带来的教育资源的不均衡日益凸显,加之教学点教师的信息技术应用能力偏... 详细信息

教学点切实解决了偏远地区学生上学远、上学难的问题,这在一定程度上实现了对于教育公平的促进。然而,随着信息技术的不断发展及其在教育教学中的应用的日益普及,其带来的教育资源的不均衡日益凸显,加之教学点教师的信息技术应用能力偏低,教育差距又在一定程度上被拉大了。所以,提高教学点教师的信息技术应用能力成为解决这一问题的重要途径。遗憾的是,现有教研模式大都是利用网络设备在课程平台上完成学习、讨论和作业。考虑到教学点本身缺乏网络条件和充足硬件设施的特殊情况,本研究采用联片教研这一“中心辐射”式的教研模式。笔者通过查阅相关文献了解到当前教学点联片教研模式研究现状及其在实施过程中出现的问题,在社会建构主义、群体动力等理论的支持下,尝试构建出一种适宜于本研究对象的联片教研活动组织方式。考虑到研究对象教研意识薄弱、教研参与度较低的问题,笔者尝试通过教研共同体的构建来营造教研氛围,以期在同伴影响和协作互助中促进教学点教师的参与。与此同时,笔者根据研究对象的具体情况,设计了适宜于研究对象的课程资源、教研活动、教学实践活动和评价方法。并通过一系列支持和干预保障了教研活动、教学实践活动和评价的实施。通过骨干教师的最终评价数据和联片教研的过程性材料发现:1.教研共同体的构建能够在一定程度上促进联片教研活动的开展;2.联片教研活动和教学实践活动相结合的方式能够提高教学点教师的信息技术应用能力;3.教学点教师信息技术应用能力的提高,可以逐步改善教学点开不齐课,开不好课的问题。此外,教学点教师在信息技术创新应用方面稍有欠缺,针对这一问题,笔者提出了提高联片教研有效性的一些策略。通过对联片教研模式的创新应用的尝试,笔者期望能够在一定程度上解决目前教学点教师联片教研中存在的一些问题,进而促进教学点教师信息技术应用能力的提高,解决教学点开不齐课、开不好课的问题。

关键词：教学点联片教研教研共同体

滚割喂入式卧轴甩刀香蕉假茎粉碎还田机设计与试验

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农业工程学报 2015年第4期31卷 33-41页

作者：张喜瑞甘声豹郑侃李粤梁栋海南大学机电工程学院海口570228 中国农业大学工学院北京100083

由于香蕉假茎粗大、含水率高,且富含纤维素与半纤维素,现有的粉碎还田机大多存在秸秆粉碎不彻底、刀具易磨损、机器作业效率低等问题。针对上述问题,该文设计了一种滚割喂入式卧轴甩刀香蕉假茎粉碎还田机,描述了该机推倒装置、滚割喂入... 详细信息

由于香蕉假茎粗大、含水率高,且富含纤维素与半纤维素,现有的粉碎还田机大多存在秸秆粉碎不彻底、刀具易磨损、机器作业效率低等问题。针对上述问题,该文设计了一种滚割喂入式卧轴甩刀香蕉假茎粉碎还田机,描述了该机推倒装置、滚割喂入装置、粉碎装置以及整平装置等主要部件的结构,并对粉碎刀进行了运动和受力分析,确定了其关键参数。田间试验表明：该机器在拖拉机前行速度为2.16-3.60 km/h、后动力输出轴转速为720 r/min时,工作效率为0.42-0.46 hm2/h、油耗量为21.4 L/hm2、香蕉假茎粉碎合格率为96.6%、香蕉假茎平均切碎长度为57 mm,均满足秸秆粉碎还田农艺要求。该研究为中国南方香蕉种植区秸秆粉碎还田机的发展与推广提供了参考。

关键词：农业机械设计试验香蕉假茎粉碎还田机滚割喂入卧轴甩刀

多糖—蛋白基微乳液凝胶颗粒对油脂消化性的抑制机理及应用研究

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多糖—蛋白基微乳液凝胶颗粒对油脂消化性的抑制机理及应用研究

作者：张喜瑞烟台大学

学位级别：硕士

长期过量摄入油脂势必会对人体健康构成威胁。脂肪替代物能够在不影响食品的感官品质和质构特性的前提下,部分或全部替代食物中的油脂,从而改善低脂食物的结构、理化性质和感官品质。本文以可得然胶(Curdlan,CL)、海藻酸钠(Sodium algin... 详细信息

长期过量摄入油脂势必会对人体健康构成威胁。脂肪替代物能够在不影响食品的感官品质和质构特性的前提下,部分或全部替代食物中的油脂,从而改善低脂食物的结构、理化性质和感官品质。本文以可得然胶(Curdlan,CL)、海藻酸钠(Sodium alginate,SA)、κ-卡拉胶(Kappa-carrageenan,KC)、乳清蛋白(Whey protein,WP)、玉米油作为实验原料,制备了多糖-蛋白基微乳液凝胶颗粒。并研究了多糖浓度对多糖-蛋白基微乳液凝胶颗粒结构和功能特性的影响,探究微乳液凝胶颗粒对油脂消化的抑制机理,并将微乳液凝胶颗粒作为脂肪替代物应用于低脂食品中。其具体研究内容和研究结果如下:(1)制备可得然胶/乳清分离蛋白基微乳液凝胶颗粒(CEM),并将其作为脂肪替代物应用于猪肉香肠。由CLSM测定结果可知,CEM(1.0)具有致密均匀的结构。粒径测定结果显示,CEM的颗粒粒径小于人体口腔的感知阈值。持水性和TPA测定结果表明,CEM(1.0)具有良好的持水性和最接近于猪背脂的质构特性。流变特性测定结果显示,CEM属于非牛顿流体,其粘弹性随着CL的增加而显著增加。CEM(1.0)的消化行为表明,复合凝胶网络可以延缓、抑制油脂的消化。低脂猪肉香肠的成分和热值结果显示,100%油脂替代率低脂猪肉香肠FFR的热值(211.84 kcal/100 g)最低,热值降低了约36.7%。低脂猪肉香肠的TPA和感官接受度结果显示,40%油脂替代率低脂猪肉香肠LFS40具有与全脂猪肉香肠(FF)相似的质地和感官可接受性。(2)制备κ-卡拉胶/乳清浓缩蛋白基微乳液凝胶颗粒(CEMG)、κ-卡拉胶/乳清浓缩蛋白/海藻酸钠基微乳液凝胶颗粒(CSEMG),并将其作为脂肪替代物应用于蛋黄酱。由CLSM观察结果可知,CSEMG(0.9)具有稳定均匀的乳液结构。粒径分布测定结果显示,CSEMG的平均粒径小于人体口腔的感知阈值。FTIR测定结果表明,KC、SA和WP可通过氢键结合。LF-NMR和持水性测定结果表明,CSEMG的持水性随着SA的增加而增加。微流变特性测定结果显示,CSEMG具有更好的粘弹性,并呈现出类固体的凝胶态。稳定性结果显示,CSEMG具有更好的储藏稳定性。由TPA测定结果可知,CSEMG的硬度和胶粘性显著降低,弹性和咀嚼性显著提高。由体外模拟消化实验结果可知,复合凝胶网络可以抑制油脂的消化,CSEMG(0.9)的FFA释放率最低(36.85%)。低脂蛋黄酱的成分及热值测定结果显示,100%油脂替代率蛋黄酱FFM的热值(251.51 kcal/100 g)最低,比全脂蛋黄酱降低了约61%。微观形貌观察结果显示,蛋黄酱中的油滴数量随着油脂替代度的增加而显著减少。粒径测定结果显示,LFM40具有最小的平均粒径。流变特性和感官评价结果显示,20%油脂替代率蛋黄酱LFM20具有与全脂蛋黄酱相似的质地和口感。体外模拟消化实验结果显示,低脂和无脂蛋黄酱均能够有效抵抗人体消化。稳定性结果显示,20%油脂替代率蛋黄酱LFM20具有最好的热稳定性和储藏物理稳定,并且蛋黄酱中油脂的氧化程度随着脂肪替代度的增加而显著降低。本文的研究证明了多糖-蛋白基微乳液凝胶颗粒可以延缓、抑制油脂的消化,并为复合型脂肪替代物的研究、开发和应用提供了理论依据和技术参考。

关键词：多糖蛋白油脂脂肪替代物低脂食品

福建薏苡农艺性状、淀粉微结构及发芽前后薏苡仁多糖的比较研究

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福建薏苡农艺性状、淀粉微结构及发芽前后薏苡仁多糖的比较研究

作者：张喜瑞福建农林大学

学位级别：硕士

薏苡集粮、药、肥、饲多用途于一身,被誉为“生命与健康之禾”。福建省薏苡种质资源十分丰富,是重要的生产省份之一。长期以来,福建薏苡种质资源的收集与整理不够,研究较少,品种选育与改良严重滞后;贮藏会影响薏苡种子的发芽能力,然未... 详细信息

薏苡集粮、药、肥、饲多用途于一身,被誉为“生命与健康之禾”。福建省薏苡种质资源十分丰富,是重要的生产省份之一。长期以来,福建薏苡种质资源的收集与整理不够,研究较少,品种选育与改良严重滞后;贮藏会影响薏苡种子的发芽能力,然未见薏苡新陈种子活力测定的专门研究;薏苡仁的淀粉品质是影响其食用、药用、开发以及营养产品的主要因素,其结构与同科的水稻等植物有无异同,对品质有哪些影响等,尚未见到相关的报道。薏苡仁多糖具有特殊的生理活性成分,有很好的抗癌防癌作用,是国内外医学界广泛关注与研究的对象,研究种子发芽前后薏苡仁多糖含量的变化,可为薏苡仁的进一步高值化综合开发利用研究提供依据。本研究比较了福建省主产区薏苡材料的农艺性状,普通贮藏条件下的薏苡新陈种子活力,薏苡淀粉颗粒的微结构以及发芽前后薏苡仁多糖含量的变化。主要研究结果包括四个部分:(1)福建省不同品种(系)薏苡农艺性状研究;(2)新陈薏苡种子的发芽能力的比较;(3)薏苡淀粉微结构的观察;(4)发芽前后薏苡仁多糖含量的变化。(1)对福建省主产区薏苡材料的农艺性状进行分析,结果表明,10个农艺性状间存在相关关系,其中出仁率与单株结实数呈极显著相关,与百粒重呈极显著负相关,与始结实节位呈显著负相关;百粒重与单株结实数呈极显著负相关;单株结实数与始结实节位呈显著负相关。主成分分析结果表明,前4个主成分累计贡献率达91.962 8%,包含了薏苡主要农艺性状绝大部分的信息。对野生薏苡和栽培薏苡进行比较,与栽培薏苡相比,野生薏苡植株粗壮,生长势较强;两者开花习性基本一致,散粉集中在上午9:00-10:30与11:30-13:00。(2)对普通贮藏条件下的薏苡新陈种子活力进行比较,结果表明,新种子的发芽势、发芽率、发芽指数、活力指数、苗高、幼苗干重等均优于陈种子,其中发芽势、发芽率、发芽指数、活力指数的差异达到显著水平,但新种子的电导率较陈种子的电导率小。(3)利用电子显微镜观察了薏苡淀粉颗粒的微结构,结果表明,与水稻相比,薏苡淀粉颗粒较小,多数为非常疏松的圆球形,有极为明显的间隙存在;颗粒表面较光滑,有的颗粒表面有小孔,或有贯通颗粒的孔道。(4)对发芽前后薏苡仁多糖含量的变化的研究,结果表明,发芽后薏苡的薏苡仁多糖含量极显著的大于发芽前,不同品种(系)薏苡间的薏苡仁多糖含量有极显著差异;临一薏苡的薏苡仁多糖含量最高,其次浦薏6号和田二,最后为田一;而发芽时间与不同品种(系)薏苡没有明显的互作效应。

关键词：薏苡农艺性状新陈种子活力淀粉显微结构发芽薏苡仁多糖