近日，湘潭大學(xué)機(jī)械(xie)工程與力(li)學(xué)學(xué)(xue)院研究人員(yuan)在國內(nèi)(nei)期刊(kan)《農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)(bao)》發(fā)表了題為“面(mian)向鮮(xian)蓮子去心的蓮(lian)仁物(wu)理與力學(xué)特性(xing)"的研究論文。在該(gai)論文中，研(yan)究人(ren)員利(li)用上海騰(teng)拔Universal TA質(zhì)(zhi)構(gòu)儀測(cè)定(ding)了蓮仁的(de)硬度。

摘　要：為揭示(shi)蓮仁浸泡時(shí)(shi)間對(duì)(dui)鮮蓮子去(qu)心質(zhì)(zhi)量的影響規(guī)(gui)律，該研(yan)究開展不同(tong)浸泡時(shí)間下(xia)蓮仁的(de)物理(li)與力學(xué)特性(xing)研究。首先分(fen)析了蓮仁、蓮心(xin)幾何參數(shù)隨浸(jin)泡時(shí)間的變(bian)化規(guī)律；測(cè)定(ding)了不(bu)同浸(jin)泡時(shí)(shi)間下蓮仁(ren)的硬(ying)度、彈性模量、抗(kang)壓強(qiáng)度(du)和去心力(li)等力學(xué)(xue)特性，獲得了蓮(lian)仁材料的應(yīng)力(li)-應(yīng)變與載荷(he)-位移曲線；采用(yong)回歸分(fen)析方(fang)法建立了蓮仁(ren)物理和(he)力學(xué)特性(xing)指標(biāo)(biao)與蓮仁浸泡時(shí)(shi)間的對(duì)應(yīng)(ying)關(guān)系。研(yan)究結(jié)果表(biao)明，蓮(lian)仁最大短(duan)徑、長度(du)、裂口長(zhang)度與最大(da)寬度，蓮心長度(du)、根部直徑、最(zui)大厚度與(yu)最大寬(kuan)度數(shù)值均(jun)隨浸泡時(shí)間(jian)的增大而(er)增大；蓮仁(ren)硬度、彈(dan)性模量、抗(kang)壓強(qiáng)度與去(qu)心力則(ze)隨蓮仁浸泡時(shí)(shi)間的增加而降(jiang)低。其次，基(ji)于研制(zhi)的鮮蓮子(zi)空氣擠出去(qu)心機(jī)開展了不(bu)同浸(jin)泡時(shí)間下蓮仁(ren)的去心試驗(yàn)(yan)，研究發(fā)現(xiàn)，蓮(lian)仁浸泡時(shí)間(jian)對(duì)通心率、蓮(lian)仁破損率和(he)蓮心完整率(lv)有直接影響(xiang)。當(dāng)蓮仁浸泡(pao)時(shí)間(jian)較短時(shí)(shi)，通心(xin)率和蓮心完整(zheng)率較低，蓮仁破(po)損率較高(gao)；而隨(sui)著浸泡時(shí)間(jian)的增加，通心(xin)率和(he)蓮心完(wan)整率隨之增(zeng)加，蓮仁破損率(lv)則降低，但浸(jin)泡時(shí)間過長，破(po)損率又會(huì)增加(jia)。當(dāng)浸泡時(shí)間為(wei)120 min，蓮仁(ren)含水(shui)率為63.08% 時(shí)，可(ke)獲得(de)較佳去心(xin)效果，通心率(lv)為94.67%，蓮心完(wan)整率(lv)為84.00%，蓮仁(ren)破損率為(wei)3.33%。研究(jiu)結(jié)果可為提高(gao)鮮蓮子去(qu)心加工質(zhì)(zhi)量、揭示鮮蓮子(zi)高效低損傷(shang)去心機(jī)理提(ti)供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)支(zhi)撐。

1、蓮仁硬度測(cè)(ce)定方法(fa)

試驗(yàn)時(shí)，首先(xian)用小刀(dao)將蓮仁沿分(fen)型面分成兩(liang)瓣。然后采用(yong)P/NP 針形探(tan)頭在蓮仁(ren)最大(da)短徑處等距(ju)取3 個(gè)點(diǎn)(dian)進(jìn)行穿刺(ci)試驗(yàn)(yan)。最后由質(zhì)構(gòu)(gou)儀計(jì)算得(de)到不同(tong)浸泡時(shí)(shi)間蓮仁的(de)硬度(du)值。試驗(yàn)采(cai)用測(cè)前速度為(wei)5 mm/s，測(cè)試(shi)速度1 mm/s，測(cè)后(hou)速度(du)5 mm/s，觸發(fā)力0.049 N，穿(chuan)刺深度5 mm。試驗(yàn)現(xiàn)(xian)場(chǎng)如圖(tu) 所示。

2、測(cè)試結(jié)果

蓮仁硬度值(zhi)隨浸泡時(shí)間(jian)的變化曲線(xian)如圖9 所示。從圖(tu)中可以看(kan)出，隨著(zhe)蓮仁浸泡(pao)時(shí)間的增加(jia)，蓮仁硬(ying)度逐(zhu)漸降低，當(dāng)浸泡(pao)時(shí)間從初始(shi)增加(jia)到180 min 時(shí)，蓮仁硬(ying)度從8.76 N 減(jian)小至7.83 N。隨著浸泡(pao)時(shí)間的增(zeng)加，蓮仁內(nèi)部(bu)組織變(bian)軟，抵抗載荷能(neng)力下降，硬度(du)降低。

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面向鮮(xian)蓮子去心的(de)蓮仁(ren)物理(li)與力(li)學(xué)特性