基于EDEM的茶鲜叶分级机的筛分率的研究

李兵，李为宁，柏宣丙，张正竹

基于EDEM的茶鲜叶分级机的筛分率的研究

李兵1,2，李为宁1，柏宣丙1，张正竹2,3*

1. 安徽农业大学工学院，安徽 合肥 230036；2. 安徽农业大学茶树生物学与资源利用国家重点实验室，安徽 合肥 230036；3. 安徽农业大学茶与食品科技学院，安徽 合肥 230036

为了提高鲜叶分级机的筛分率，以柳叶种机采鲜叶为试验原料，对6CFJ-70型鲜叶分级机的关键技术参数进行了研究，利用Solidworks 2014对鲜叶分级机进行3D建模，基于离散元法建立鲜叶仿真颗粒模型和接触力学模型，设置关键仿真技术参数，运用EDEM 2018软件对鲜叶在锥形滚筒中的运动进行了数值模拟，得到影响筛分率的关键参数为锥形滚筒转速与倾角。为了对上述参数进行优化，以筛分率为目标函数，设计了2因素5水平的二次旋转正交组合试验，运用响应面法得到二次回归模型且通过了相关验证试验。结果表明，影响鲜叶分级效率的主要因素是锥形滚筒转速和锥形滚筒倾角。当锥形滚筒的转速为24 r·min-1，锥形滚筒倾角为6°时，鲜叶的筛分率为81.7%，具有较好的鲜叶分级效果，本文的研究内容可以为鲜叶分级机的设计与优化提供技术参考。

茶鲜叶分级机；离散元法；EDEM；响应面分析法

随着人们生活水平的提高，茶叶逐渐成为消费者喜欢的健康饮品，但传统的手工采摘难以满足茶叶的规模化生产，机械化的茶叶采摘成为必然趋势。随着机械化采摘技术的发展以及推广应用，在一定程度上满足了茶叶生产对茶鲜叶的需求，但是机采茶鲜叶往往存在芽叶破碎，茶鲜叶质量参差不齐、均净度低、老叶老梗偏多的问题[1]。……