近日，湘潭大學(xué)(xue)機械(xie)工程(cheng)與力(li)學(xué)學(xué)院研究(jiu)人員在國內(nèi)期(qi)刊《農(nóng)(nong)業(yè)工程學(xué)報(bao)》發(fā)表(biao)了題為“面(mian)向鮮蓮子去(qu)心的蓮仁物(wu)理與力學(xué)(xue)特性"的研究(jiu)論文。在該(gai)論文中，研(yan)究人員利用(yong)上海騰拔Universal TA質(zhì)(zhi)構(gòu)儀測定了蓮(lian)仁的(de)硬度。

摘　要(yao)：為揭(jie)示蓮仁浸泡(pao)時間對鮮(xian)蓮子去心(xin)質(zhì)量的影響規(guī)(gui)律，該研究(jiu)開展(zhan)不同(tong)浸泡時間下蓮(lian)仁的物理與力(li)學(xué)特性研(yan)究。首先(xian)分析了蓮仁(ren)、蓮心幾(ji)何參數(shù)(shu)隨浸泡時間(jian)的變化規(guī)律(lv)；測定(ding)了不同浸(jin)泡時間下蓮仁(ren)的硬(ying)度、彈性(xing)模量、抗壓強(qiang)度和去心力(li)等力學(xué)特性(xing)，獲得了(le)蓮仁材(cai)料的應(yīng)力-應(yīng)變(bian)與載荷-位移曲(qu)線；采用回歸(gui)分析方法建(jian)立了蓮(lian)仁物(wu)理和(he)力學(xué)(xue)特性指標(biao)與蓮仁(ren)浸泡時間(jian)的對應(yīng)(ying)關(guān)系。研究結(jié)(jie)果表明，蓮仁(ren)最大(da)短徑(jing)、長度(du)、裂口長度(du)與最大寬度，蓮(lian)心長(zhang)度、根(gen)部直徑、最大(da)厚度與最大寬(kuan)度數(shù)值均隨(sui)浸泡時間的(de)增大而增大(da)；蓮仁硬度(du)、彈性模量、抗(kang)壓強度(du)與去(qu)心力(li)則隨蓮(lian)仁浸泡時間(jian)的增加(jia)而降(jiang)低。其次，基于研(yan)制的鮮蓮子(zi)空氣擠出去心(xin)機開展了(le)不同浸泡(pao)時間下(xia)蓮仁(ren)的去心(xin)試驗，研究(jiu)發(fā)現(xiàn)，蓮仁浸泡(pao)時間對通心(xin)率、蓮仁破損(sun)率和蓮心完整(zheng)率有直接(jie)影響。當(dang)蓮仁浸(jin)泡時間較短時(shi)，通心率和蓮心(xin)完整率較(jiao)低，蓮仁破損(sun)率較高；而(er)隨著浸泡時(shi)間的(de)增加，通心(xin)率和蓮(lian)心完整率隨(sui)之增加(jia)，蓮仁破(po)損率則降(jiang)低，但浸泡(pao)時間過長(zhang)，破損率(lv)又會增加。當浸(jin)泡時(shi)間為120 min，蓮(lian)仁含(han)水率為63.08% 時，可(ke)獲得較(jiao)佳去心效(xiao)果，通心率為(wei)94.67%，蓮心完整率(lv)為84.00%，蓮仁破損(sun)率為3.33%。研究結(jié)(jie)果可為提高鮮(xian)蓮子(zi)去心加工質(zhì)(zhi)量、揭示(shi)鮮蓮子高(gao)效低損傷(shang)去心機理提(ti)供基礎(chǔ)數(shù)(shu)據(jù)支(zhi)撐。

1、蓮仁硬度測(ce)定方法(fa)

試驗時，首先用(yong)小刀將(jiang)蓮仁沿分型(xing)面分成兩瓣(ban)。然后采用P/NP 針(zhen)形探頭在蓮仁(ren)最大短徑(jing)處等距取3 個(ge)點進行穿刺(ci)試驗。最后由(you)質(zhì)構(gòu)儀計(ji)算得到不(bu)同浸(jin)泡時間(jian)蓮仁的硬度值(zhi)。試驗采(cai)用測(ce)前速度(du)為5 mm/s，測試(shi)速度1 mm/s，測后速度(du)5 mm/s，觸發(fā)力0.049 N，穿刺深(shen)度5 mm。試(shi)驗現(xiàn)場如(ru)圖 所示。

2、測試結(jié)(jie)果

蓮仁硬度值(zhi)隨浸(jin)泡時間(jian)的變化曲(qu)線如圖9 所示。從(cong)圖中可以(yi)看出，隨著蓮(lian)仁浸(jin)泡時間的(de)增加(jia)，蓮仁硬(ying)度逐漸降低(di)，當浸泡(pao)時間從(cong)初始增加(jia)到180 min 時，蓮仁硬(ying)度從8.76 N 減小至7.83 N。隨(sui)著浸泡時(shi)間的增(zeng)加，蓮仁(ren)內(nèi)部組(zu)織變軟，抵(di)抗載(zai)荷能力下降(jiang)，硬度(du)降低。

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面向鮮蓮子(zi)去心的蓮(lian)仁物理與(yu)力學(xué)特(te)性