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响应面法优化高品质茶叶木炭烘焙参数

福建农业学报 2024年第2期39卷 225-236页

作者：高育森任金波林婷吴传宇福建农林大学机电工程学院福建福州350002

【目的】优化茶叶的木炭烘焙工艺,为高品质茶叶木炭烘焙提供理论参考依据,为茶叶烘焙智能化提供基础。【方法】利用模糊数学矩阵分析原理,以模糊感官综合评价分作为响应值,烘焙温度、摊平厚度、烘焙时间为自变量,设立三因素三水平试验组... 详细信息

【目的】优化茶叶的木炭烘焙工艺,为高品质茶叶木炭烘焙提供理论参考依据,为茶叶烘焙智能化提供基础。【方法】利用模糊数学矩阵分析原理,以模糊感官综合评价分作为响应值,烘焙温度、摊平厚度、烘焙时间为自变量,设立三因素三水平试验组合,拟合线性回归模型,通过响应面法对茶叶木炭烘焙工艺进行优化,并通过实际烘焙试验进行验证;测量茶叶主要香气成分含量、主要生化成分含量,分析试验工艺对茶叶品质的影响,进一步验证二次回归模型的可靠性。【结果】结合实际修整后的最佳组合参数:烘焙温度为82℃、摊平厚度为3 cm、烘焙时间为126 min;茶叶主要香气成分有反-橙花叔醇、法尼烯、植物醇、吲哚,其含量多少与香气等级相符;主要生化成分有茶多酚、可溶性糖、氨基酸、咖啡碱,其含量多少与汤色、滋味等级相符,感官评价结果与评价体系相吻合。【结论】建立的高品质茶叶木炭烘焙工艺的感官评价标准合理,感官评价模型可靠性强,试验结果能够真实地反映木炭烘焙最佳工艺。

关键词：茶叶烘干模糊数学感官评价响应面设计

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差速水稻钵苗Z字形宽窄行移栽机构设计

农业工程学报 2017年第17期33卷 18-27页

作者：孙良刘兵陈旋徐亚丹毛世民武传宇张国凤蒋焕煜浙江大学生物系统工程与食品科学学院杭州310012 浙江理工大学机械与自动控制学院杭州310018 浙江省种植装备技术重点实验室杭州310018

针对水稻钵苗宽窄行Z字形移栽农艺要求,提出了一种差速式水稻钵苗Z字形宽窄行移栽机构,利用差速轮系的不等速传动和空间传动,以空间轨迹实现水稻钵苗Z字形宽窄行移栽。将非均匀B样条曲线理论应用于非圆齿轮节曲线的拟合,并采用坐标变换... 详细信息

针对水稻钵苗宽窄行Z字形移栽农艺要求,提出了一种差速式水稻钵苗Z字形宽窄行移栽机构,利用差速轮系的不等速传动和空间传动,以空间轨迹实现水稻钵苗Z字形宽窄行移栽。将非均匀B样条曲线理论应用于非圆齿轮节曲线的拟合,并采用坐标变换方法建立了机构齿轮箱轮系的数学模型。将水稻钵苗Z字形宽窄行移栽的轨迹和姿态要求参数化为9个具体的运动学优化目标,编写了基于机构数学模型的可视化参数优化界面,利用该软件界面分析了传动箱非圆齿轮节曲线和齿轮箱非圆齿轮节曲线对轨迹形状的影响,以及斜齿轮螺旋角和取秧夹片长度与轨迹偏移量的关系。通过优化得到取秧段偏移量为3.9 mm,取秧段轨迹有效长度为45.6 mm,移栽机构离地高度为32.6 mm,夹片离从动非圆齿轮牙嵌轴距离6.7 mm的大环扣式移栽轨迹。完成了移栽机构的虚拟仿真与样机试制,利用自制试验台架、工业相机和图像处理软件对机构移栽臂运动轨迹和姿态进了分析,结果与理论数据吻合,验证了移栽机构方案的可行性和结构的合理性。

关键词：移栽优化设计水稻钵苗 Z字形宽窄行差速轮系

新型3-P_CR_NS球面3自由度并联机构

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机械工程学报 2006年第11期42卷 44-48页

作者：李秦川武传宇沈卫平胡旭东朱祖超黄真浙江理工大学浙江省现代纺织装备技术重点实验室杭州310018 燕山大学机器人研究中心秦皇岛066004

提出一种新型3-PcR_NS球面3自由度并联机构,其分支运动链由一个带环形导轨的移动副P_C,一个转动副R_N(下标N表示三个分支中转动副的轴线都交于一点)和一个球铰S构成。运用约束螺旋理论,对该机构的自由度、奇异位形和输入选取进行分析。... 详细信息

提出一种新型3-PcR_NS球面3自由度并联机构,其分支运动链由一个带环形导轨的移动副P_C,一个转动副R_N(下标N表示三个分支中转动副的轴线都交于一点)和一个球铰S构成。运用约束螺旋理论,对该机构的自由度、奇异位形和输入选取进行分析。在一般非奇异位形下,该机构中三个P_CR_NS分支运动链对动平台施加三个汇交于机构中心点的约束力,约束机构动平台的3移动自由度,机构具有3转动自由度；在奇异位形下,三个P_CR_NS分支对动平台施加六个线性相关的约束力,其最大线性无关数为五,机构具有一个绕z轴的瞬时转动自由度。可选用带环形导轨的移动副P_C作为主动副,此外该机构动平台绕z轴的转动自由度和其他转动自由度解耦。

关键词：并联机构螺旋理论自由度

田间茶树冠层三维信息获取及其高度和轮廓表达方法

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农业机械学报 2023年第12期54卷 234-241,358页

作者：赵润茂范国帅陈建能武传宇杜小强郇晓龙浙江理工大学机械工程学院杭州310018 浙江省种植装备技术重点实验室杭州310018 农业农村部东南丘陵山地农业装备重点实验室(部省共建) 杭州310018

茶树的冠层信息是茶树田间管理的重要内容,也是茶叶机械化作业机具设计的重要依据。针对传统的作物冠层信息获取方法费时费力、主观性强且易造成损伤等问题,提出了一种茶树冠层高度和轮廓的获取与估计方法。首先,通过3D LiDAR从多个站... 详细信息

茶树的冠层信息是茶树田间管理的重要内容,也是茶叶机械化作业机具设计的重要依据。针对传统的作物冠层信息获取方法费时费力、主观性强且易造成损伤等问题,提出了一种茶树冠层高度和轮廓的获取与估计方法。首先,通过3D LiDAR从多个站点采集茶园的点云数据,对原始点云进行姿态矫正、ROI划分、配准、降噪以及高程归一化预处理,得到高程归一化的茶树点云。其次,通过反距离权重插值法、不规则三角网插值法在不同空间分辨率下生成茶树的冠层高度模型(Canopy height model,CHM),其中,空间分辨率0.05 m下不规则三角网插值生成的茶树CHM具有较好的插值精度,模型产生的凹坑也相对较少。最后,分别以90~100间的21个百分位数提取CHM的栅格值作为茶树冠层高度与实测值比较,结果表明,第98.5百分位数时估计值最为准确,与真值间的相关系数为0.88,平均绝对误差为3.17 cm,均方根误差为4.16 cm。此外,在高程归一化的茶树点云中提取20处冠层断面点云,分别采用椭圆模型、高斯模型和二次多项式模型拟合了冠层轮廓点云,其中,二次多项式模型能更好地反映茶树冠层轮廓特征,点云与拟合曲线间平均最小距离的均值为2.60 cm,方差为0.21 cm^(2)。研究可为茶园现代化管理和茶叶机械化作业机具的设计提供理论支持。

关键词：茶树三维信息冠层高度冠层轮廓激光雷达

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无卷筒离合器的轻型绞盘机设计

森林与环境学报 2020年第2期40卷 218-224页

作者：周成军刘富万周新年巫志龙吴传宇吴志昆福建农林大学交通与土木工程学院福建福州350002

为适应我国山地丘陵多、坡度陡和绞盘机作业强度大、维护不便等特点,提升绞盘机的操作性和转运能力,设计了一种无卷筒离合器的轻型绞盘机,阐述了绞盘机总体布置方案和工作原理,设计了采用齿轮传动的新型选筒机构,取代传统绞盘机的卷筒... 详细信息

为适应我国山地丘陵多、坡度陡和绞盘机作业强度大、维护不便等特点,提升绞盘机的操作性和转运能力,设计了一种无卷筒离合器的轻型绞盘机,阐述了绞盘机总体布置方案和工作原理,设计了采用齿轮传动的新型选筒机构,取代传统绞盘机的卷筒离合器,传动可靠,制造工艺简单,对选筒机构的花键轴和齿轮进行了强度校核,并对绞盘机传动系统的主要零部件进行了选型与设计,利用Matlab对绞盘机卷筒进行了轻量化优化设计,利用Solidworks进行了卷筒三维建模和有限元分析。结果表明,优化后的卷筒强度满足要求。该绞盘机采用新型的选筒机构,结构紧凑,安全可靠,整机轻量化程度高,便于运输,操作简便,可以有效提升绞盘机的工作效率。

关键词：轻型绞盘机选筒机构卷筒设计

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基于CAN总线喷气织机控制系统的研制

纺织学报 2009年第2期30卷 117-120页

作者：金玉珍吴震宇武传宇韩涛胡旭东朱祖超浙江大学流体传动与控制国家重点实验室浙江杭州310027 浙江理工大学现代纺织装备技术浙江省重点实验室浙江杭州310018

针对高速喷气织机对电气控制系统通讯实时性、可靠性的要求,设计一种基于CAN总线的喷气织机控制系统。控制系统采用模块化设计思想,由主控制器模块、电子送经/卷取模块、人机界面模块和一些传感器组成。各功能模块采用带CAN通讯接口的芯... 详细信息

针对高速喷气织机对电气控制系统通讯实时性、可靠性的要求,设计一种基于CAN总线的喷气织机控制系统。控制系统采用模块化设计思想,由主控制器模块、电子送经/卷取模块、人机界面模块和一些传感器组成。各功能模块采用带CAN通讯接口的芯片,使得各功能模块成为CAN网络上的一个节点。通过CAN网络与其他模块进行数据交换,实现快速、可靠的控制。经运行调试证明,该控制系统能达到高速喷气织机的控制要求,运行稳定,具有较好的可维护性。

关键词：喷气织机 CAN总线控制系统模块化

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气动打火机夹持与点火装置设计

机械工程师 2014年第1期 110-111页

作者：仇高贺刘丹武传宇浙江理工大学机械与自动控制学院杭州310018 温州出入境检验检疫局浙江温州325000

介绍了打火机持续、循环燃烧试验对于打火机夹持和自动点火循环燃烧装置的要求,根据标准对试验要求采用气压推动带有厚垫片压板压紧打火机试品,通过将下压气缸固定于旋转角度调节板,实现对不同开启角度打火机自动打开气门并实现打火机... 详细信息

介绍了打火机持续、循环燃烧试验对于打火机夹持和自动点火循环燃烧装置的要求,根据标准对试验要求采用气压推动带有厚垫片压板压紧打火机试品,通过将下压气缸固定于旋转角度调节板,实现对不同开启角度打火机自动打开气门并实现打火机自动点火燃烧,通过计时器来控制打火机持续燃烧时间,通过打火机气门下压气缸回程触发行程开关开启计数器计数来自动控制打火机循环燃烧次数。

关键词：装夹打火机持续循环燃烧气动

基于EDEM的机采茶鲜叶振动式分级机分级参数优化

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茶叶科学 2022年第1期42卷 120-130页

作者：吕昊威武传宇涂政陈建能贾江鸣陈之威叶阳浙江理工大学浙江杭州310018 中国农业科学院茶叶研究所浙江杭州310008

针对目前机采茶鲜叶分级设备存在的分级效率低、对鲜叶损伤大等问题。以振动式机采茶鲜叶分级机为试验对象,提出了一种茶鲜叶粘弹性物料建模方法,并以振动频率、振动方向角、振幅为自变量,以筛分率、优质茶筛分率为目标优化值,基于EDEM... 详细信息

针对目前机采茶鲜叶分级设备存在的分级效率低、对鲜叶损伤大等问题。以振动式机采茶鲜叶分级机为试验对象,提出了一种茶鲜叶粘弹性物料建模方法,并以振动频率、振动方向角、振幅为自变量,以筛分率、优质茶筛分率为目标优化值,基于EDEM软件对其进行仿真试验,运用响应面优化法得到优化参数为振动频率29.0 Hz、振幅9.0 mm、振动方向角34.7°。在此参数下,仿真试验得到的筛分率为75.38%,优质茶筛分率为95.65%。根据最优参数组合开展仿真与样机验证试验,结果表明,样机验证试验得到的筛分率为71.07%,优质茶筛分率为93.26%。结合仿真试验和样机试验结果,筛分率的准确性达到93.9%,而优质茶筛分率的准确性达到97.4%。基于响应面分析法的仿真优化参数具有较高的可靠性,在此最优参数下,分级机具有较好的分级效果。本研究可以为机采茶鲜叶分级设备的优化提供参考。

关键词：机采茶鲜叶振动分级机鲜叶物料建模响应面优化

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一种轻简化可拆式果园运输轨道的设计与试验

福建农林大学学报（自然科学版） 2021年第5期50卷 716-720页

作者：王永坤靳成杨琪朱杰威吴传宇福建农林大学机电工程学院福建福州350002

为了实现果园运输机械化,解决果园运输成本高的问题,以福建蜜柚果园为研究对象,对轻简化可拆式果园运输轨道结构进行设计,并对轨道结构进行仿真分析和承载力试验,最后测试轨道的运输效果.结果表明,运输160 kg蜜柚时,运输机在可拆式轨道... 详细信息

为了实现果园运输机械化,解决果园运输成本高的问题,以福建蜜柚果园为研究对象,对轻简化可拆式果园运输轨道结构进行设计,并对轨道结构进行仿真分析和承载力试验,最后测试轨道的运输效果.结果表明,运输160 kg蜜柚时,运输机在可拆式轨道上运行平稳,能够满足45°爬坡角度的设计要求,可适用于丘陵山地果园的运输.

关键词：果园运输可拆式轨道静力学仿真