《農(nóng)業(yè)工程概論》電子教案

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1、《農(nóng)業(yè)工程概論》電子教案教材：《農(nóng)業(yè)工程概論》，張偉主編，中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社，1997年，第一版。第一章農(nóng)業(yè)物料的工程性質(zhì)§1研究的意義農(nóng)業(yè)物料——一般指：動(dòng)植物產(chǎn)品、加工成品、半成品、以及與農(nóng)業(yè)作業(yè)有關(guān)的土壤、肥料、農(nóng)藥等。（即：產(chǎn)品和作業(yè)對(duì)象）意義：有利于正確的設(shè)計(jì)工藝與設(shè)備；質(zhì)量的評(píng)估?！?農(nóng)業(yè)物料的形態(tài)特征［能夠描述物料實(shí)體的形態(tài)-、尺寸和形狀尺寸和形狀i能夠反映和互之間的差界（-）圓形和球形m-/=<圓度一葉R式中：圓度表示與理想圓的接近程度；r指各棱角的曲率半徑;R值最人內(nèi)接鬪的半徑。（P6圖1-1）￡對(duì)于類球體：球度二'式中：山指類球體的最大投影面積圖形的最

2、大內(nèi)切圓直徑山指類球體的最大投影面積圖形的最小外接圓直徑對(duì)于橢球：球度二(abc)l/3a（橢球體積］〔外接球體積丿兒何平均直徑最大直徑（-）尺寸的表示”單一粒徑的計(jì)算，（如表1-厲）群體平均直徑的計(jì)算，需先測(cè)定單一粒,（1）粒徑（非類球物料）然后計(jì)算平均值,（如表1-2PQ測(cè)定計(jì)算平均粒徑的簡(jiǎn)易方法:△粗顆粒的平均粒徑（可以一粒一粒的分揀）為總質(zhì)量，億為密度n為顆粒個(gè)數(shù)，一般>200按表1-2的算法會(huì)存在d3

3、（◎>"+】）Xi為d，匚下方,d，沖上方的物料占?總質(zhì)量的百分?jǐn)?shù)。（權(quán)重）應(yīng)根據(jù)測(cè)定的冃的選用，如尺寸比較時(shí)，用①--算術(shù)平均徑氣力輸送時(shí)，用de--質(zhì)量平均徑評(píng)定分級(jí)裝置時(shí)，用d%--屮徑（粒徑總積分布達(dá)50%所對(duì)應(yīng)的粒徑）”卡尺、輪廓放大儀等量具，然后分級(jí)統(tǒng)計(jì)，圖1-2<或（2）單項(xiàng)尺寸的測(cè)定，用I利用不同的孔徑的套篩’按過(guò)篩情況分組（三）尺寸分布d50粒徑侈數(shù)徑）粒徑可代表一批物料粒徑的平均尺寸二、密度C=宀一質(zhì)量=f（一）真實(shí)密度（truedensity）:頭際體積Vs（成分、水含量等）'稱重法（大物體）＜浮力法（小物體）測(cè)量方法主要有I比重瓶法（粉末物料）

4、（-）容積密度（bulkdensity）與孔隙率（度）：幾二叫宀（物料總質(zhì)量與視在體積或稱虛表容積Z比）二(1-Z)x100%上x(chóng)100%孔隙度(率)P，%孔隙所占體積與整個(gè)物料所占體積Z比（孔隙比——孔隙體積與物料固體物（，二叫二兒二匕二孔隙度二_二召_1）乙-人兒冬ZPa質(zhì)體積之比）兒Pl°三、農(nóng)業(yè)物料形態(tài)特征在農(nóng)業(yè)工程中的應(yīng)用（一）品質(zhì)評(píng)定：1.谷物成熟程度（與尺寸有關(guān)）、朵質(zhì)含量、均勻度等與幾有關(guān)；土壤緊實(shí)程度2.牛奶放置時(shí)間長(zhǎng)，°變大。（二）確定物料清選和分級(jí)工藝根據(jù)①球度的人小影響滾動(dòng)性②尺寸形狀的差異影響選擇分選方法的設(shè)備山尺寸的分布規(guī)律，確定分選的可能

5、性及篩孔的大小等（1）分選可能性（分離程度）和孔型（圖1-4不同的物料的尺寸一頻率分布曲線）（2）篩孔（窩眼）大小的選擇：根據(jù)分選的目的和耍求確定（圖1-5）（三）設(shè)計(jì)計(jì)量裝置或容器一一根據(jù)容積密度幾§3.農(nóng)業(yè)物料的機(jī)械特性一、應(yīng)力、應(yīng)變與破壞有助于選擇加工方法（-）應(yīng)力與應(yīng)變:△農(nóng)業(yè)物料的流變特性是研究物料在外力作用下產(chǎn)生的變形和流動(dòng)，以及載荷作用的吋效。［粘性流動(dòng)探變形——彈性變形；流動(dòng)：［塑性流動(dòng)流變特性用質(zhì)力、應(yīng)變和〃辦刃三個(gè)參數(shù)表示。探應(yīng)力松弛一一指物料突然地變形到給定值并保持不變時(shí)，應(yīng)力隨時(shí)間變化的函數(shù)關(guān)系。（與蠕變對(duì)應(yīng)）東農(nóng)303馬鈴薯的應(yīng)力松弛模量方程

6、（P11.圖1-7）彈性模量：E⑴=1.78+1.69八嘶+0.17弘一也多相性＜非均質(zhì)性探農(nóng)業(yè)物料的應(yīng)力——應(yīng)變關(guān)系，因農(nóng)業(yè)物料通常具有〔水分等特點(diǎn)，而變得非常復(fù)雜（P12.圖1-8）o（―）農(nóng)業(yè)物料的破壞（1）破壞的原因①機(jī)械力：擠壓、切斷、碰撞、顛簸等。探谷粒的損傷與受力大小和水分高低密切相關(guān)（P12.圖1-9）②其他應(yīng)力（物理化學(xué)的作用）:煞辺＜力（烘干與冷卻過(guò)程）；乙醇促使蘋果邊熟腐爛；雄應(yīng)力（西瓜帑茄水分過(guò)大的裂口）。③物料自身的生化作用——呼吸代謝作用——在溫度濕度較高條件?F（受傷后速度變快），導(dǎo)致生命縮短而壞死（呼吸加快，營(yíng)養(yǎng)消耗加快）。甘薯受傷后呼

7、吸量加大（P13.圖1-10）粉碎（擊一玉米；壓磨—小麥、大蒜）去殼（克—核桃；熱脹應(yīng)力—松籽、板栗；撞4—葵花籽）碎土（彎一犁地）”改善運(yùn)輸裝置和包裝——防振動(dòng)撞擊（3）有害性破壞的防止］降溫降濕充氮提高貯藏質(zhì)量二、流體動(dòng)力學(xué)特性（探流體——以空氣、水（形變介質(zhì)）為載運(yùn)體）與物料的輸送、裝卸、分離等作業(yè)有關(guān)系'升力（浮力）<,形面阻力（壓差阻力）阻力彳、（-）流體對(duì)農(nóng)業(yè)物料的作用力〔摩擦阻力（1）阻力與阻力系數(shù)P=-CApV2根據(jù)因次（量綱）分析，流體的總阻力2C為阻力系數(shù)（一般由試驗(yàn)確定）A為物體垂直于卩平面內(nèi)的投影面積mP為流體密度g/cm3V