一种球形茶加工设备对球形茶成形能力的评测方法技术

本发明专利技术公开了一种球形茶加工设备对球形茶成形能力的评测方法，包括如下步骤：步骤一：建立茶叶颗粒模型；步骤二：确定影响球形茶成型的机械功；步骤三：计算茶叶颗粒与炒茶锅的锅壁摩擦做功；步骤四：计算茶叶颗粒间挤压力做功；步骤五：茶叶颗粒间的内摩擦力做功；步骤六：计算单位周期内茶叶颗粒群机械功的做功效率；本发明专利技术针对缺乏球形茶加工设备成形能力的评价指标，提出了一种球形茶加工设备对球形茶成形能力的评测方法，对提高球形茶加工品质的提高意义深远，提出了球形的茶叶颗粒群所做的机械功效率作为球形茶炒干机加工设备成形能力的评价指标，为球形茶炒干机的设计和数字化控制提供依据。

A Method for Evaluating the Forming Ability of Spherical Tea by a Spherical Tea Processing Equipment

【技术实现步骤摘要】
一种球形茶加工设备对球形茶成形能力的评测方法
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对球形茶成形能力的评测方法。
技术介绍
自我国茶叶产量在2005年超过印度成为最大茶叶产国以来，国人对茶叶品质要求越来越高，这就必须要有良好的专业化研究机构，加强茶叶加工机械化程度，建立良好的基础设施。但是长期以来对球形茶加工设备成形能力的评价并没有相关量化评价指标，提出较科学的评价指标，对提高球形茶加工品质的提高意义深远。针对缺乏球形茶加工设备成形能力的评价指标，因此本专利技术提出了一种球形茶加工设备对球形茶成形能力的评测方法。从球形茶翻炒成形技术展开研究，球形茶在加工过程中，茶叶颗粒在锅体内运动将产生颗粒与锅壁间摩擦、颗粒间的摩擦和颗粒间的挤压等过程，在茶叶受热收缩的情况下，摩擦和挤压将对球形茶成形产生较大的影响，本方法定义这些摩擦和挤压所做的机械功为加工中成形机械功，并对其进行了理论分析，借助于球形茶加工过程的数值模拟，提取相关数据进行数值计算，并根据茶叶颗粒在炒茶锅内的实际分布情况，提出茶叶颗粒群所做的机械功效率作为球形茶炒干机加工设备成形能力的评价指标，为球形本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种球形茶加工设备对球形茶成形能力的评测方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤一：建立茶叶颗粒模型球形茶加工设备的炒茶锅内茶叶颗粒受到炒板的运动加速度的作用下产生挤压，假设茶叶颗粒为球形颗粒，炒茶锅内的所有茶叶颗粒组成茶叶颗粒群，茶叶颗粒群内的任何一颗茶叶颗粒将同时与12个茶叶颗粒接触，这12个茶叶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”字形分布的茶叶颗粒与茶叶颗粒位于同一平面的周围设置有六颗呈六边形分布茶叶颗粒；假设炒板的运动加速度为ε，茶叶颗粒运动方向与相邻任何一颗茶叶颗粒挤压力方向间的夹角为π/6，则单颗茶叶颗粒之间的挤压力Fj为：Fj＝mεmaxcos(π/6)；茶叶颗...

【技术特征摘要】
1.一种球形茶加工设备对球形茶成形能力的评测方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤一：建立茶叶颗粒模型球形茶加工设备的炒茶锅内茶叶颗粒受到炒板的运动加速度的作用下产生挤压，假设茶叶颗粒为球形颗粒，炒茶锅内的所有茶叶颗粒组成茶叶颗粒群，茶叶颗粒群内的任何一颗茶叶颗粒将同时与12个茶叶颗粒接触，这12个茶叶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”字形分布的茶叶颗粒与茶叶颗粒位于同一平面的周围设置有六颗呈六边形分布茶叶颗粒；假设炒板的运动加速度为ε，茶叶颗粒运动方向与相邻任何一颗茶叶颗粒挤压力方向间的夹角为π/6，则单颗茶叶颗粒之间的挤压力Fj为：Fj＝mεmaxcos(π/6)；茶叶颗粒之间的摩擦力Fnf为：Fnf＝μnFj；步骤二：确定影响球形茶成型的机械功影响球形茶的茶叶颗粒群成型的机械功包括茶叶颗粒与炒茶锅的锅壁摩擦做功W1，茶叶颗粒间挤压力做功W2和茶叶颗粒间的内摩擦力做功W3，总机械功为：W＝W1+W2+W3步骤三：计算茶叶颗粒与炒茶锅的锅壁摩擦做功假设颗粒从炒茶锅内的锅体底部出发沿锅壁运动到颗粒抛出锅体时，茶叶颗粒在炒茶锅内运动的距离为S，那么茶叶颗粒与锅壁摩擦做功W1，其中Ff为茶叶颗粒与炒茶锅的锅壁之间的摩擦力：其中，S＝θRθ为茶叶在炒锅中移动的角度，R为炒锅半径；步骤四：计算茶叶颗粒间挤压力做功炒茶锅内茶叶颗粒在挤压力的作用下，将产生挤压变形，由步骤一可知，茶叶颗粒为球形颗粒，任意一颗茶叶颗粒沿炒板运动方向上下两层各有三颗茶叶颗粒与这颗茶叶颗粒相接触，则任意一颗茶叶颗粒上共有6个挤压点，根据赫兹理论中球体与球体的接触类型可知，每个挤压点的挤压变形量b为：其中ν1、ν2分别为相接触的两颗茶叶颗粒的泊松比，E1、E2分别为相接触的两颗茶叶颗粒的弹性模量，R1、R2为相接触的两颗茶叶颗粒的半径，P(P＝mεmax)为炒板对茶叶颗粒的接触力，假设茶叶颗粒的泊松比、弹性模量和茶叶颗粒的半径都相等，令每颗茶叶颗粒的泊松比、弹性模量和茶叶颗粒的半径分别为ν、E和r，那么每个挤压点的挤压变形量b可简化为：其中：P＝Fj/cos(π/6)，则每个挤压点的最大挤压变形量bmax为：单一茶叶颗粒的挤压变形功W2为：W2＝6Fjbmax；步骤五：茶叶颗粒间的内摩擦力做功炒茶锅内单颗茶叶颗粒在挤压力的作用下，还需克服3颗茶叶颗粒的内摩擦力，假设加工过程中茶叶颗粒的运动距离为Sn，则内摩擦力做功为：W3＝3FnfSn；球形茶在炒茶锅内翻炒成形过程是离散相颗粒之间能量的传递过程，通过基于离散元素法的分析软件EDEM进行茶叶颗粒翻炒成形过程的数值模拟，并确定茶叶颗粒在球形茶炒干机的茶叶锅内的翻炒周期内茶页颗粒群内摩擦运动的距离；当茶叶颗粒在炒茶锅内翻炒时，在Hertz理论基础上建立接触模型，切向力是建立在Mindlin-Deresiewiez的研究上，将法向力以及切向力进行叠加得到的合力和合力矩，其中考虑到茶叶颗粒间因含水分等原...

【专利技术属性】
技术研发人员：程斌，姜小亮，汪小菊，程梅，
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