近日，湘潭大學(xué)機(jī)(ji)械工程與(yu)力學(xué)學(xué)(xue)院研究人(ren)員在國內(nèi)(nei)期刊《農(nóng)業(yè)(ye)工程學(xué)(xue)報(bào)》發(fā)表了題為(wei)“面向鮮蓮子(zi)去心的蓮仁(ren)物理與力(li)學(xué)特性"的研究(jiu)論文(wen)。在該論文(wen)中，研究人(ren)員利用(yong)上海騰拔Universal TA質(zhì)構(gòu)(gou)儀測定了蓮(lian)仁的硬度。

摘　要：為揭示(shi)蓮仁浸泡(pao)時(shí)間對(duì)鮮蓮子(zi)去心(xin)質(zhì)量(liang)的影響規(guī)(gui)律，該研(yan)究開展不(bu)同浸泡(pao)時(shí)間(jian)下蓮仁的物理(li)與力學(xué)(xue)特性研(yan)究。首(shou)先分析(xi)了蓮仁、蓮心幾(ji)何參數(shù)(shu)隨浸泡(pao)時(shí)間(jian)的變化規(guī)(gui)律；測定了不同(tong)浸泡時(shí)間(jian)下蓮仁(ren)的硬度(du)、彈性模量(liang)、抗壓強(qiáng)度(du)和去心力(li)等力學(xué)特性(xing)，獲得了蓮(lian)仁材料的應(yīng)力(li)-應(yīng)變與(yu)載荷-位移(yi)曲線；采用(yong)回歸分(fen)析方法(fa)建立了蓮仁物(wu)理和力學(xué)特(te)性指(zhi)標(biāo)與(yu)蓮仁浸泡時(shí)(shi)間的對(duì)應(yīng)(ying)關(guān)系(xi)。研究結(jié)果表(biao)明，蓮仁最大短(duan)徑、長度(du)、裂口長度(du)與最(zui)大寬(kuan)度，蓮心長度(du)、根部直徑(jing)、最大厚度與最(zui)大寬度數(shù)值(zhi)均隨浸泡(pao)時(shí)間的增(zeng)大而增大；蓮(lian)仁硬度(du)、彈性模量(liang)、抗壓強(qiáng)(qiang)度與去(qu)心力則(ze)隨蓮(lian)仁浸泡(pao)時(shí)間的增加(jia)而降低(di)。其次，基于研(yan)制的鮮蓮子(zi)空氣(qi)擠出去心機(jī)開(kai)展了不同浸泡(pao)時(shí)間下(xia)蓮仁的去心試(shi)驗(yàn)，研究(jiu)發(fā)現(xiàn)，蓮(lian)仁浸泡時(shí)(shi)間對(duì)(dui)通心率、蓮(lian)仁破損率和蓮(lian)心完整率有(you)直接(jie)影響。當(dāng)蓮仁(ren)浸泡時(shí)(shi)間較短(duan)時(shí)，通心率(lv)和蓮心完整(zheng)率較低，蓮(lian)仁破損(sun)率較高；而(er)隨著浸泡(pao)時(shí)間的增加(jia)，通心率和(he)蓮心完整(zheng)率隨之增加，蓮(lian)仁破損率則(ze)降低，但(dan)浸泡時(shí)間(jian)過長，破損(sun)率又會(huì)增加。當(dāng)(dang)浸泡時(shí)間為(wei)120 min，蓮仁含(han)水率為(wei)63.08% 時(shí)，可獲得(de)較佳去心(xin)效果(guo)，通心率(lv)為94.67%，蓮心完整率(lv)為84.00%，蓮仁破損率(lv)為3.33%。研究結(jié)果(guo)可為提高鮮(xian)蓮子去心加(jia)工質(zhì)(zhi)量、揭示鮮蓮(lian)子高效低損傷(shang)去心機(jī)理(li)提供基礎(chǔ)數(shù)(shu)據(jù)支撐。

1、蓮仁(ren)硬度測定方法(fa)

試驗(yàn)時(shí)(shi)，首先(xian)用小刀將(jiang)蓮仁沿分型面(mian)分成兩(liang)瓣。然(ran)后采用P/NP 針形(xing)探頭在蓮(lian)仁最大(da)短徑處等距取(qu)3 個(gè)點(diǎn)進(jìn)行(xing)穿刺試(shi)驗(yàn)。最后(hou)由質(zhì)構(gòu)儀(yi)計(jì)算得到(dao)不同浸(jin)泡時(shí)(shi)間蓮仁的硬度(du)值。試驗(yàn)(yan)采用測前速度(du)為5 mm/s，測試速度1 mm/s，測(ce)后速度5 mm/s，觸發(fā)(fa)力0.049 N，穿刺深(shen)度5 mm。試(shi)驗(yàn)現(xiàn)場如圖 所(suo)示。

2、測試結(jié)果

蓮仁硬度值(zhi)隨浸(jin)泡時(shí)間的(de)變化曲線(xian)如圖(tu)9 所示。從圖中可(ke)以看出，隨著(zhe)蓮仁(ren)浸泡(pao)時(shí)間的(de)增加，蓮仁硬度(du)逐漸降低(di)，當(dāng)浸泡時(shí)間從(cong)初始增(zeng)加到180 min 時(shí)，蓮仁(ren)硬度從(cong)8.76 N 減小(xiao)至7.83 N。隨著(zhe)浸泡(pao)時(shí)間的(de)增加，蓮仁內(nèi)(nei)部組織變軟(ruan)，抵抗載荷能力(li)下降，硬度降(jiang)低。

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