工程论文哪里有？本文根据裙带菜茎叶分离技术要求，针对目前缺少裙带菜茎叶分离装备，且人工分离存在劳动强度大、作业效率低、工作环境恶劣等问题，以盐渍裙带菜为研究对象，进行了盐渍裙带菜生物力学特性试验，设计了一种立式对辊裙带菜茎叶分离装置，进行了有限元仿真与参数优化以及样机试验。
1 绪 论
1.2 国内外研究现状
1.2.1裙带菜茎叶分离技术研究现状
目前我国没有裙带菜茎叶分离设备，仍需要工人手工作业。随着人口老龄化日益严重，劳动力缺失，企业用工成本大幅增加。所以加快裙带菜茎叶分离装备的研发，使用机械代替人工，降低企业成本，使得经济效益最大化，显得尤为重要[14]。
2004年井上喜洋等[15]研究了一款半自动化裙带菜茎叶分离机如图1-1所示，这种分离裙带菜茎叶的方法使用了一种特殊的刀，刀上有沿着茎两边的导杆。当鼓轮转动时，它抓住茎的边缘，并在其转动时拉扯裙带菜。裙带菜的叶被两个切割刀从茎上分离出来的，两个切割刀的导向装置设置在茎的两侧，然后将茎取下并缠绕在滚筒上。最后将裙带菜的茎从滚筒上取下，叶子向下落下，完成茎叶分离过程。
由于裙带菜只在特定的纬度和地区生长，国外只有日韩等为数不多的国家养殖裙带菜并进行相关研究，所以关于裙带菜茎叶分离技术的研究鲜有报道。但是可以借鉴农业上其他作物茎叶分离设备研究思路。
3 裙带菜茎叶分离设备设计
3.1茎叶分离方案设计
综合考虑裙带菜作业环境及工艺要求，采用立式对辊机构来作为裙带菜茎叶分离方案，传统农业上的茎叶分离装置主要集中在甘蔗，玉米等硬秸秆作物上。然而，由于裙带菜是水生柔性植物其茎秆硬度远小于陆生植物，且形体不规则，裙带菜茎叶分离机械不仅要解决剥叶工作效率和剥净率等问题，同时需要考虑破损率等问题，因此拟选用主要接触部件的材料为橡胶等柔性材料。裙带菜茎叶分离装置整体结构如图3-1所示，结构主要包括夹持辊、剥叶辊、推杆电机、减速电机等。
5裙带菜茎叶分离设备性能试验研究
5.1样机试制
根据前期优化结果试制样机，剥叶辊长度为100mm、剥叶辊直径为100mm、硅胶材质嵌入棒个数为12个，啮合深度可调范围1~4mm，减速电机转速范围为0~450rpm。制作完成的裙带菜茎叶分离装置样机如图5-1所示，主要由夹持机构、剥叶机构、推进机构等组成，试验时将裙带菜放置左右两组辊轮中间，接通电机电源，推杆电机推动自由侧板向右侧移动，夹持住裙带菜茎，此时上方两组辊轮协同作用通过摩擦力将整株裙带菜向上缓慢输送，下侧裙带菜向下快速击打裙带菜，通过硅胶的挤压形变利用摩擦力将叶从茎的两侧剥离，叶在重力作用下从茎秆上脱离落入指定区域，完成整个茎叶分离过程。
5.2茎叶分离试验设计
5.2.1试验材料
裙带菜选自2022年3月辽宁省大连市金州区大李家石槽镇养殖海域，按照盐渍裙带菜 (以下简称裙带菜) 标准SC/T3211-2002进行初步处理，低温存储，以避免裙带菜中盐分析出及水分变化，其主要物理特性：密度为0.95g/cm3、抗拉强度为3.08MPa、抗剪强度为6.58MPa。
仪器设备：裙带菜茎叶分离设备、米尺、电子秤等。
5.2.2试验方法
单因素试验：根据仿真结果，选定剥叶辊材料为硅胶材质，选择夹持辊转速、剥叶辊转速、啮合深度为试验因素，因素和水平如表5-1
6 结论与建议
6.1结论
本文根据裙带菜茎叶分离技术要求，针对目前缺少裙带菜茎叶分离装备，且人工分离存在劳动强度大、作业效率低、工作环境恶劣等问题，以盐渍裙带菜为研究对象，进行了盐渍裙带菜生物力学特性试验，设计了一种立式对辊裙带菜茎叶分离装置，进行了有限元仿真与参数优化以及样机试验，得出研究结论如下：
（1）完成了盐渍裙带菜的生物力学特性研究。对80根裙带菜生物特性进行研究，结果表明，大连裙带菜样品的长度、茎宽、茎厚、叶厚、单边叶长、密度和质量均值分别为2065.33mm、33.33mm、8.05mm、0.31mm、516.01mm、0.955g/cm3、360.82g。通过裙带菜力学特性研究发现，裙带菜茎、叶抗拉强度、抗剪强度、茎叶分离强度、回复性、摩擦系数与加载速率和厚度有关。随着加载速率的增加，茎与叶的抗拉强度（3.79MPa~3.07MPa、3.66MPa~3.09MPa）、茎与叶的抗剪强度（7.56~5.36MPa、3.30MPa~2.34Mpa）和茎叶分离强度（2.32MPa~1.33MPa）总体呈下降趋势，而回复性（0.27~0.31）、茎叶摩擦系数总体呈上升趋势（0.33~0.39与0.38~0.41）。
（2）完成了立式对辊裙带菜茎叶分离设备设计。基于裙带菜生物力学特性试验结果，进行了茎叶分离方案论证，以及裙带菜茎叶分离过程中的受力分析。设计了夹持辊机构、剥叶辊机构、夹持推进机构等，啮合深度可调范围为1~4mm。
（3）采用ANSYS-LSDYNA分析了剥叶辊长度、直径和嵌入棒个数对茎叶分离剥净率的影响规律，其中剥叶辊长度大于70mm时，可有效完成茎叶分离工序，剥叶辊直径和嵌入棒个数通过影响裙带菜的被击打频次来影响剥净率。通过正交试验研究了剥叶辊主要结构参数对剥净率的影响规律，确定最优结构参数组合为：剥叶辊长度100mm，剥叶辊直径100mm，嵌入棒个数12个，材质为硅胶。
参考文献（略）
