一种球形茶加工设备的参数优化方法技术

本发明专利技术公开了一种球形茶加工设备的参数优化方法，包括如下步骤：步骤一：确定影响球形茶成型的机械功步骤二：在炒茶机锅体内放入样本茶叶，并用仿真分析软件在球形茶炒制的过程中，不断仿真出影响球形茶成型的机械功W的数值；步骤三：不断改变电热丝的温度，获得不同电热丝温度下球形茶成型的机械功W的数值；步骤四：不断改变电机转速，获得不同电机转速下球形茶成型的机械功W的数值；步骤五：根据仿真结果进得出球形茶成型的机械功W的数值最大时电热丝的温度和电机的转速；步骤六：得出球形茶加工设备的最优参数。本发明专利技术通过仿真分析在炒茶过程中电机最优转速和电热丝最优加热温度，增加了炒茶的效率。

A Method for Optimizing the Parameters of a Spherical Tea Processing Equipment

The invention discloses a method for optimizing the parameters of a spherical tea processing equipment, which includes the following steps: step 1: determining the mechanical work affecting the formation of spherical tea; step 2: inserting sample tea into the pot of a tea frying machine, and continuously simulating the mechanical work W affecting the formation of spherical tea with simulation analysis software during the frying process; step 3: constantly changing the electric heating wire; The mechanical work W of spherical tea forming under different electric heating filament temperatures was obtained; Step 4: Continuously changing the motor speed to obtain the mechanical work W of spherical tea forming under different motor speed; Step 5: According to the simulation results, the temperature of the electric heating filament and the speed of the motor were obtained when the mechanical work W of spherical tea forming was maximum; Step 6: Obtaining the spherical tea processing equipment. Optimal parameters. The invention increases the efficiency of fried tea by simulating and analyzing the optimal speed of the motor and the optimal heating temperature of the electric heating wire in the process of fried tea.

【技术实现步骤摘要】
一种球形茶加工设备的参数优化方法
本专利技术涉及茶叶加工
，更具体的说，尤其涉及一种球形茶加工设备的参数优化方法。
技术介绍
中国是茶的故乡，是世界上最早发现茶树和栽培茶树，使用茶叶的国家。茶树的起源距今已有六到七万年漫长的历史，最初茶的利用是在原始社会中野生采集中发生的。中国是茶树的发源地，4000多年前，我国就开始利用茶叶，被人们作为解暑的良品。茶叶初制加工过程中，翻炒成形是一道非常重要的工序，将很大程度上影响茶叶品质及茶叶成形效果的优劣。茶叶在翻炒过程中，将会发生一系列的物理、化学变化，茶叶在翻炒过程中被加工成球形，翻炒成形是茶叶成形、成味、成香、成色的协同工作。炒茶机是茶叶翻炒加工成形的主要设备，其根据球形茶颗粒在炒干机锅体内的运动状况和中国传统手工炒制的手法设计而成，经过长时间的使用与改进，形成了目前不同种类的炒茶机。炒茶机在使用的时候，炒板在传动机构的驱动下，形成沿着锅壁弧形往复运动，炒板再带动球形茶颗粒，使得球形茶颗粒在锅体内做相应的运动。但是长期以来对于不同茶在不同环境中，炒茶机工作情况并没有提出相关指标。针对缺乏炒茶机工况评价指标，茶叶在加工过程中，炒板转速和工作时间、电热丝加热温度、茶叶的质量等因素都对茶叶有影响，采用本专利技术提供的加工设备参数优化方法，炒茶效率和茶叶品质都将得到提高。
技术实现思路
本专利技术的目的在于解决上述问题而提供一种球形茶加工设备的参数优化方法，用于对球形茶加工设备对于炒板转速和工作时间、电热丝加热温度进行调控，以提高茶叶品质及茶叶成形效果。本专利技术通过以下技术方案来实现上述目的：一种球形茶加工设备的参数优化方法，用于对对球形茶加工设备进行结构优化，球形茶加工设备包括电机、传动机构、中心轴、炒板、炒茶机锅体和电热丝，电机通过传动机构带动中心轴往复转动，进而带动炒板在炒茶机锅体内往复运动进行炒茶操作，电热丝设置在炒茶机锅体外侧用于对炒茶机锅体进行加热；所述参数优化方法包括如下步骤：步骤一：确定影响球形茶成型的机械功球形茶加工设备在进行翻炒的过程中，球形茶颗粒与炒茶机锅体内壁摩擦所做的功W1、周围颗粒的挤压球形茶颗粒所做的功W2和球形茶颗粒本身摩擦所做的功W3构成影响球形茶成型的机械功W，W＝W1+W2+W3，因此以球形茶颗粒群机械功做功效率作为对球形茶成形能力的评价指标；步骤二：在炒茶机锅体内放入样本茶叶，并用仿真分析软件在球形茶炒制的过程中，不断仿真出影响球形茶成型的机械功W的数值；步骤三：不断改变电热丝的温度，并利用步骤二的过程获得不同电热丝温度下球形茶成型的机械功W的数值；步骤四：不断改变电机转速，并利用步骤二的过程获得不同电机转速下球形茶成型的机械功W的数值；.步骤五：根据步骤三和步骤四仿真出的结果进行分析，得出球形茶成型的机械功W的数值最大时电热丝的温度和电机的转速；步骤六：根据步骤五中的球形茶成型的机械功W的数值最大时电热丝的温度和电机的转速对球形茶加工设备进行控制，得出球形茶加工设备的最优参数。本专利技术的有益效果在于：本专利技术通过仿真分析在炒茶过程中电机最优转速和电热丝最优加热温度，增加了炒茶的效率；通过仿真的结果改变球形茶加工设备的相应参数，而不通过改变机械结构，使加工设备达到最优状态，降低了成本；通过使用影响球形茶成型的机械功W作为球形茶加工设备的参数优化方法的根据，提高了球形茶的品质。附图说明图1是本专利技术球形茶加工设备的结构示意图。图2是球形茶颗粒模型的结构示意图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术作进一步说明：如图1所示，一种球形茶加工设备的参数优化方法，用于对球形茶加工设备进行结构优化，球形茶加工设备包括电机1、传动机构2、中心轴3、炒板4、炒茶机锅体5和电热丝6，电机1通过传动机构2带动中心轴3往复转动，进而带动炒板4在炒茶机锅体5内往复运动进行炒茶操作，电热丝6设置在炒茶机锅体5外侧用于对炒茶机锅体5进行加热。所述参数优化方法包括如下步骤：步骤一：确定影响球形茶成型的机械功球形茶加工设备在进行翻炒的过程中，球形茶颗粒与炒茶机锅体内壁摩擦所做的功W1、周围颗粒的挤压球形茶颗粒所做的功W2和球形茶颗粒本身摩擦所做的功W3构成影响球形茶成型的机械功W，W＝W1+W2+W3，因此以球形茶颗粒群机械功做功效率作为对球形茶成形能力的评价指标；步骤二：在炒茶机锅体内放入样本茶叶，并用仿真分析软件在球形茶炒制的过程中，不断仿真出影响球形茶成型的机械功W的数值；步骤三：不断改变电热丝的温度，并利用步骤二的过程获得不同电热丝温度下球形茶成型的机械功W的数值；步骤四：不断改变电机转速，并利用步骤二的过程获得不同电机转速下球形茶成型的机械功W的数值；.步骤五：根据步骤三和步骤四仿真出的结果进行分析，得出球形茶成型的机械功W的数值最大时电热丝的温度和电机的转速；步骤六：根据步骤五中的球形茶成型的机械功W的数值最大时电热丝的温度和电机的转速对球形茶加工设备进行控制，得出球形茶加工设备的最优参数。球形茶加工设备的炒茶锅内球形茶颗粒受到炒板的运动加速度的作用下产生挤压，假设球形茶颗粒为球形颗粒，炒茶锅内的所有球形茶颗粒组成球形茶颗粒群，球形茶颗粒群内的任何一颗球形茶颗粒将同时与12个球形茶颗粒接触，这12个球形茶颗粒包括沿着炒板运动方向的上下两层各设置的三颗呈“品”字形分布的球形茶颗粒与球形茶颗粒位于同一平面的周围设置有六颗呈六边形分布球形茶颗粒；假设炒板的运动加速度为ε，球形茶颗粒运动方向与相邻任何一颗球形茶颗粒挤压力方向间的夹角为π/6，则单颗球形茶颗粒之间的挤压力Fj为：Fj＝mεmaxcos(π/6)；球形茶颗粒之间的摩擦力Fnf为：Fnf＝μnFj；球形茶加工设备的炒茶机锅体内球形茶颗粒受到炒板的运动加速度的作用下产生挤压，假设球形茶颗粒为球形颗粒，炒茶机锅体内的所有球形茶颗粒组成球形茶颗粒群，球形茶颗粒群内的任何一颗球形茶颗粒将同时与12个球形茶颗粒接触，这12个球形茶颗粒包括沿着炒板运动方向的上下两层各设置的三颗呈“品”字形分布的球形茶颗粒与球形茶颗粒位于同一平面的周围设置有六颗呈六边形分布球形茶颗粒；假设炒板的运动加速度为ε，球形茶颗粒运动方向与相邻任何一颗球形茶颗粒挤压力方向间的夹角为π/6，则单颗球形茶颗粒之间的挤压力Fj为：Fj＝mεmaxcos(π/6)；球形茶颗粒之间的摩擦力Fnf为：Fnf＝μnFj；步骤三：确定影响球形茶颗粒与炒茶机锅体内壁摩擦所做的功W1的因素因为W1是球形茶颗粒与炒茶机锅体内壁摩擦力所做的功，由摩擦力公式F＝μ×FN可知，在球形茶颗粒不变的情况下，能改进的只有μ，即影响因素包括炒茶机锅体的材质以及炒茶机锅体内表面的材质，通过改变炒茶机锅体的材质或者在炒茶机锅体内表面镀膜，并在改变炒茶机锅体的材质或者在炒茶机锅体内表面镀膜后不断进行仿真分析得出不同情况下球形茶颗粒与炒茶机锅体内壁的摩擦力做功W1，得出球形茶颗粒与炒茶机锅体内壁的摩擦力做功W1最佳时炒茶机锅体的材质或者在炒茶机锅体内表面镀膜的厚度；步骤三：通过仿真软件计算球形茶颗粒之间摩擦运动的距离Sn，进而计算周围颗粒的挤压球形茶颗粒所做的功W2和球形茶颗粒本身摩擦所做的功W3之和，不断的改变炒板和炒茶机锅体形状并不停的进行仿真计算，直至得出W2和W3之和的最大值；本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种球形茶加工设备的参数优化方法，其特征在于：用于对对球形茶加工设备进行结构优化，球形茶加工设备包括电机、传动机构、中心轴、炒板、炒茶机锅体和电热丝，电机通过传动机构带动中心轴往复转动，进而带动炒板在炒茶机锅体内往复运动进行炒茶操作，电热丝设置在炒茶机锅体外侧用于对炒茶机锅体进行加热；所述参数优化方法包括如下步骤：步骤一：确定影响球形茶成型的机械功球形茶加工设备在进行翻炒的过程中，球形茶颗粒与炒茶机锅体内壁摩擦所做的功W1、周围颗粒的挤压球形茶颗粒所做的功W2和球形茶颗粒本身摩擦所做的功W3构成影响球形茶成型的机械功W，W＝W1+W2+W3，因此以球形茶颗粒群机械功做功效率作为对球形茶成形能力的评价指标；步骤二：在炒茶机锅体内内放入样本茶叶，并用仿真分析软件在球形茶炒制的过程中，不断仿真出影响球形茶成型的机械功W的数值；步骤三：不断改变电热丝的温度，并利用步骤二的过程获得不同电热丝温度下球形茶成型的机械功W的数值；步骤四：不断改变电机转速，并利用步骤二的过程获得不同电机转速下球形茶成型的机械功W的数值；.步骤五：根据步骤三和步骤四仿真出的结果进行分析，得出球形茶成型的机械功W的数值最大时电热丝的温度和电机的转速；步骤六：根据步骤五中的球形茶成型的机械功W的数值最大时电热丝的温度和电机的转速对球形茶加工设备进行控制，得出球形茶加工设备的最优参数。...

【技术特征摘要】
1.一种球形茶加工设备的参数优化方法，其特征在于：用于对对球形茶加工设备进行结构优化，球形茶加工设备包括电机、传动机构、中心轴、炒板、炒茶机锅体和电热丝，电机通过传动机构带动中心轴往复转动，进而带动炒板在炒茶机锅体内往复运动进行炒茶操作，电热丝设置在炒茶机锅体外侧用于对炒茶机锅体进行加热；所述参数优化方法包括如下步骤：步骤一：确定影响球形茶成型的机械功球形茶加工设备在进行翻炒的过程中，球形茶颗粒与炒茶机锅体内壁摩擦所做的功W1、周围颗粒的挤压球形茶颗粒所做的功W2和球形茶颗粒本身摩擦所做的功W3构成影响球形茶成型的机械功W，W＝W1+W2+W3，因此以球形茶颗粒群机械功做功效...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄剑虹，汪小菊，姚迪，戴惠亮，
申请(专利权)人：浙江上洋机械股份有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33