茶叶揉捻机外揉盘凹倾角对揉捻特性的影响研究

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1、2015年9月农机化研究第9期茶叶揉捻机外揉盘凹倾角对揉捻特性的影响研究陈世辉(福建工程学院机械与汽车工程学院，福建福州350118)摘要:以茶叶揉捻机的揉捻作业为基础，以茶叶揉捻机的外揉盘凹倾角为研究对象，分析了茶叶揉捻机凹倾角对揉捻特性的影响关系。文章主要利用有限元分析软件ANSYS，分析凹倾角与外揉盘最大应力之间的关系，并得到外揉盘最大应力随凹倾角的变化的趋势。从分析的结果来看，当凹倾角达到5°附近时，茶叶揉捻装置的揉捻特性较好，可对进一步的提高茶叶揉捻作业的水平提供借鉴。关键词:茶叶揉捻机;外揉盘;凹倾角;有限元分析中图分类号:S226．

2、9文献标识码:A文章编号:1003－188X(2015)09－0041－04DOI:10.13427/j.cnki.njyi.2015.09.009条件，通过相关试验，比较和分析外棱骨安装角对揉0引言捻集叶成条效果的影响。然而，外揉盘的凹倾角的最茶叶的揉捻工作是成条型茶叶必不可少的工序之佳角度范围是多少呢?换言之，外揉盘的凹倾角在什一，杀青后的茶叶经过揉捻作业，揉捻出茶叶汁，促进么范围内才可以达到茶叶揉捻的最佳效果?本文将茶叶成条型。经过揉捻作业，茶叶本身发生了物理及围绕外揉盘的凹倾角的最佳角度范围展开讨论，并借化学变化，成品茶叶的色、香、形初步

3、形成。因而，茶助有限元分析软件ANSYS14．0对外揉盘的凹倾角进叶的揉捻工序对茶叶成品的质量起着十分重要的作行相关研究和分析，试图找出外揉盘的凹倾角的变化用。当前，许多茶叶的揉捻作业已经实现了机械化，规律，为今后进行类似产品的设计和分析打下研究基同时许多学者和研究人员已经展开了对茶叶揉捻机础。［1］械的研究和探索。李小平等通过改变揉捻机作业1茶叶揉捻装置的方式，采用滚筒方式实现连续的机械化揉捻，在提高揉捻稳定性的同时提高了作业操作的效率。杨远1．1茶叶揉捻装置的基本结构［2］庆等推导出茶叶揉捻的数学模型，以福建福鼎白茶茶叶揉捻机主要由电机带动传

4、动系统，装满茶叶揉捻为试验对象，分析揉捻成型率等参数的变化规律的揉桶经加压机构加压，在揉盘上做行星运动;通过验证其数学模型的有效性，从数学的角度分析茶叶揉揉盘上的棱骨增加挤搓挤压力，使茶叶揉捻成条型。［3］揉盘是一个由四周向中央逐渐下凹的盘型结构件，通捻工艺技术指标。赵春芳采用PLC控制揉桶上的加压装置，并通过ＲTU协议控制茶叶揉捻过程中的揉常由不锈钢板做成，板上装有若干牙形棱骨，用以增捻力，达到了较好的揉捻作业效果，实现了茶叶揉捻强茶叶揉捻的揉搓力。揉盘的中央，通常称内揉盘机械的自动控制。沈立［4］对比了闽台两岸茶叶工艺(当然有些机器结构没有)

5、，主要用于开启和关闭茶叶及机械化使用方法，并发现就包揉工艺而言，两岸的进出。揉盘固定在支架上，其中一个支架拥有两节的揉捻机械工艺的主要区别在外揉盘的技术参数。结构，上面一节结构做减速器的支撑机架，带动揉桶上述研究表明:在茶叶揉捻作业装置中，当滚筒做行星运动的曲臂，其安装在支撑支架上。茶叶揉捻压力一定时，茶叶揉捻作业的效果取决于外揉盘的技装置结构图如图1所示。1．2外揉盘的受力分析术参数。外揉盘的技术参数主要是外棱骨安装角和外揉盘的凹倾角。关于“外棱骨安装角”的研究，文献茶叶在揉捻作业过程中，主要受到以下力的作［3］已经以装有40°安装角的茶叶揉捻

6、机为研究用，如图2所示。揉盘表面对茶叶本体的作用力Ｒ1、揉盘棱骨对茶收稿日期:2014－06－25叶本体的作用力Ｒ2、茶叶本体回转运动的离心力C、基金项目:福建省经贸委科技计划项目(GY－Z13124)茶叶本身自重P及加压盘的加压力N、揉桶对茶叶本作者简介:陈世辉(1970－)，男，福州人，高级工程师，(E－mail)c_shihui@163．com。体的反作用力Ｒf。·41·2015年9月农机化研究第9期化趋势，试图找出能适应“轻－重－轻”模式的外揉盘凹倾角区间范围。2有限元试验及分析2．1有限元试验的搭建本试验以ANSYS为工具，对外揉盘凹倾

7、角进行数值分析。采用PＲO/E软件建立试验的3D模型，并导入到ANSYS软件中进行分析。如图4所示，设置模型的相关材料参数:杨氏模量3设置为206GPa、泊松比为0．3、密度为7800kg/m。1．揉盘2．揉桶3．加压盘4．手轮5．带传动6．电机图1茶叶揉捻装置结构图Fig．13DmodelofTeaＲollingMachine图4材料属性的添加Fig．4Settingofthematerialproperties使用ANYSYS分析树的Mesh选项修改网格参数，“ElementSize”设置为2．e－003m，并选择“HexDominantme

8、thod”模型，如图5所示。图2外揉盘受力分析图Fig．2Kneadingdiscloadanalysis图5外揉盘模型的有限元网格划分