大豆籽粒静态压缩特性试验-论文.pdf

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1、第2期总第224期农业科技与装备No．2TotalNo．2242013年2月AgriculturalScience&TechnologyandEquipmentFeb．2013大豆籽粒静态压缩特性试验宋学娟，刘畅，邵志刚(沈阳农业大学工程学院，沈阳110866)摘要：为了研究大豆在收获、脱粒、输送等过程中的损伤机理及相关力学特性，在电子万能材料物理试验机上对不同品种、挤压方式、含水率和加载速度的大豆籽粒进行静态压缩特性试验。结果表明：加载速度、含水率、品种、挤压方式均对大豆籽粒破损、破裂时的压力峰值

2、有显著影响。试验分析过程及结论对相关研究和大豆专用机具部件的设计具有明显的指导意义。关键词：大豆；损伤；力学特性；压力峰值中图分类号：$565．1文献标识码：A文章编号：1674-1161(2013)02—0021-03大豆籽粒在收获、脱粒和输送过程中都要经受相min，22mm／min。采用大豆脱粒、输送时受到的两种主关机具部件的碰撞、摩擦和挤压等作用，致使籽粒发要挤压方式：平压和侧压(平压即在垂直于大豆两子生损伤和破碎。目前，国内外对大豆籽粒损伤以及相叶结合面方向施加压力：侧压即沿两子叶椭圆形结合

3、关的力学特性的研究主要集中于大豆种子破损率、大面短轴方向施加压力)。豆收获籽粒破碎率、大豆机械脱粒损伤特征及损伤率1．4试验方法等方面，而关于大豆的压缩特性，特别是许多因素共试验时。将大豆籽粒放在万能材料物理试验机下同作用下大豆籽粒的压缩特性方面研究较少。因此，压缩板的中央部位．下压缩板压头静止不动．每次试本文以品种、挤压方式、含水率及加载速度为影响因验放一粒大豆籽粒。调整上压头(加载压头)Lg量接近素，对大豆籽粒进行静态压缩特性试验，以期为相关豆粒但不要压住，压头与试样的间隙要尽量小，以减机具部件

4、的设计提供参考。少空行程，提高试验效率。之后进入程序界面。在方法1材料与方法界面中设置试验控制参数。在测试界面中依次点击载1．1供试作物荷调零、重设标距、开始、完成键。上压缩板压头以一试验大豆品种为黑农40和辽豆15，均为辽宁省定的速度从上向下缓慢匀速运动．当接触到大豆籽粒农科院主栽大豆品种，由人工收获。选取两个品种的时，计算机开始显示压力数据，压力变化比较快，当大大豆若干，手工脱粒；将脱粒后的大豆去除损伤粒、不豆发生破损且破裂时，压力骤减，且试验机自动停机，饱满粒、形状异常粒以及其他杂质；清选之后

5、每个品此时按试验机记录显示屏上的“峰值”键，显示窗口显种分别随机抽取150粒籽粒样品作为试验对象。示出峰值压力，记录该值，完成试验。1．2仪器与设备2结果与分析INSTRON电子万能材料物理试验机：SFY一60红2．1方差分析外线水分测定仪；NikonD90数码相机；SMZ168体式为了测定各因素水平变化对试验结果有无显著显微镜：电子游标卡尺；电脑；BS200S电子天平。影响以及各因素对试验指标影响的显著性水平，应用1．3试验设计SPsS统计分析软件对豆粒压缩试验结果进行多因素大豆籽粒静态压缩特性试

6、验在沈阳农业大学工方差分析。根据方差分析结果来判断各因素对压力峰程学院力学实验室进行。以挤压方式、品种、含水率、值指标影响的显著性。显著性检验试验结果见表1，加载速度为因素，以大豆籽粒压缩破损且破裂时所受方差分析结果见表2。的压力峰值为试验指标。选取两个品种豆粒的含水率由显著性检验可知，整个模型的F统计量为为：10．25％(相当于入库时的含水率)，13．52％(相当346．273，显著水平为0．000。决定系数R=0．999。可于脱粒时的含水率)，16．68％(相当于要收获时的含见．此方差分析模型是

7、非常显著的，即大豆籽粒压力水率)。设定不同的加载速度为：2mm／min，12mm／峰值方差分析模型极显著。由方差分析可知，a(挤压方式)、b(品种)、c(含水率)、d(加载速度)，a与b，a与d，b与d。a与b与d交互作用相对豆粒压缩时的收稿日期：2013—01-08作者简介：宋学娟(1986一)，女，硕士，从事农业机械与农产品压力峰值有显著影响(显著性水平都小于0．05)，但a加工方面的研究工作。与c．b与c．c与d交互作用相对豆粒压缩时的压力22农业科技与装备2013年2月表1大豆籽粒压力峰值方

8、差分析模型显著性检验表Table1Varianceanalys~modelsignificancetestfortheL60+含水率N／pressurepeakofsoybeanseed平压140+含水率∞∞蚰平压乏120十含水率平压鹫100_R—’含水率侧压80+含水率侧压60+含水率40侧压表2大豆籽粒压力峰值方差分析表27l21722Table2Varianceanalys~forthepressurepeakofsoybean加载速度／(m呲／min)seed