苹果采摘管道气力输送进风装置参数优化

摘要

【目的】探究苹果采摘管道气力输送进风装置结构参数对苹果机械损伤的影响,并获取结构优化参数。【方法】采用自建苹果管道气力输送装置试验台,以进风口数量、管道出口与进风口间距离、进风口倾角、进风口内径为试验因素,以风机与管道入口处压差和苹果损伤体积为评价指标,进行单因素试验分析各因素对评价指标的影响规律;基于单因素试验结果,进行四因素三水平的正交试验,采用极差分析法、方差分析法及交互作用比较分析试验结果,得到优化的进风装置结构参数组合,并进行验证试验。【结果】单因素试验结果表明:随着进风口数量及管道出口与进风口间距离的增加,管道内压力逐渐降低;随着进风口倾角及进风口内径的增加,压差及损伤体积呈先降低后增加的趋势。正交试验结果表明:影响管道输送苹果机械损伤因素的主次顺序为进风口数量>进风口内径>进风口倾角>管道出口与进风口间距离。【结论】优化参数组合为进风口数量1个、风机与管道入口间距离50 mm、进风口倾角30°、进风口内径44 mm。通过验证试验得到优化组合下压差为82.3416 Pa、损伤体积为85.6702 mm^(3),试验结果均优于正交试验中的指标值。该研究可为采用管道气力装置高效低损输送苹果提供参考。