[發明專利]一種振動篩分過程中蠅蛆恢復系數的測試方法

有效

• 申請號: 201710263276.2
• 申請日: 2017-04-21
• 公開（公告）號: CN107219135B
• 公開（公告）日: 2020-06-26
• 發明（設計）人: 楊啟志;蔡靜;周昕;李雯;孫夢濤
• 申請（專利權）人: 江蘇大學
• 主分類號: G01N3/303
• 分類號: G01N3/303
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明的一種振動篩過程中蠅蛆恢復系數的測試方法，包括力學試驗和碰撞試驗兩部分，首先進行力學實驗，再進行碰撞試驗。以蠅蛆為試驗對象，首先通過力學試驗分析得到蠅蛆極限作用力的大小，然后設計了一款自制碰撞試驗裝置，通過高速圖像采集系統，通過將光滑落料板設置為水平狀態時，測定最初條件下的最大下落高度，在此高度的限定條件下，將光滑落料板調節為45°，進行碰撞試驗，通過高速攝像記錄的數據，最終得到蠅蛆的恢復系數。該方法對農業工程領域以及材料工程領域的相關研究都具有十分重要的現實意義，尤其對利用振動篩分離蠅蛆與固體畜禽糞混合物的分離問題具有重要的應用價值。

技術領域

本發明涉及農業物料振動篩分處理技術領域，尤其是在篩分過程中蠅蛆的運動學問題，具體涉及一種振動篩分過程中蠅蛆恢復系數的測試方法。

背景技術

利用固體畜禽糞便養殖蠅蛆具有巨大的市場前景，該新興養殖行業不僅可以解決固體畜禽糞便直排入水對環境造成的嚴重污染問題，而且可以解決目前畜禽養殖業急需解決的餌料問題。目前提出了一種利用振動篩進行蠅蛆與培養基的振動篩分分離方法，但是在研究利用振動篩篩分蠅蛆和固體畜禽糞便混合物的時候，首先要考慮到的就是蠅蛆在振動篩分過程中的力學和運動學問題。

在農業物料篩分過程中，對篩分物料的動力學問題的研究一直是所有學者研究的首要的、基礎性的問題，目前研究活體蠅蛆的運動學以及動力學問題的時候，首先需要知道蠅蛆在振動篩分時發生碰撞產生彈性變形恢復系數，然后再進一步研究蠅蛆的動力學相關問題。

恢復系數是反映碰撞時物體變形恢復能力的系數，其定義為碰撞前后兩物體接觸點的法向相對分離速度與法向相對接近速度之比，恢復系數越大，說明碰撞后的恢復變形能力越強，彈性越好。

發明內容

本發明的一種振動篩過程中蠅蛆恢復系數的測試方法，從力學和運動學兩個方面針對蠅蛆恢復系數提出了一種試驗方法，對利用振動篩分離蠅蛆與固體畜禽糞混合物的分離問題具有重要的應用價值。

本發明是通過如下的技術方案實現的：一種振動篩過程中蠅蛆恢復系數的測試方法，包括力學試驗和碰撞試驗兩部分，首先進行力學實驗，再進行碰撞試驗。

本發明是通過如下的技術方案實現的：一種振動篩分過程中蠅蛆恢復系數的測試方法，其中力學試驗部分，使用儀器軟件包括由英國Stable Micro Systems公司制造物性測試儀，型號為TA.XTPLUS，計算機、Exponent軟件，包括以下幾個步驟：

步驟A)試驗條件設定：將試驗環境的條件設定為室內溫度20℃-30℃，濕度為50％-60％之間；試驗設備：物性測試儀、計算機、Exponent軟件；

步驟B)將物性測試儀與電源連接，調整測試平臺，校正測試平臺，將下壓探頭換成壓盤探頭，打開計算機，并且啟動計算機，打開專用軟件Exponent，設定好相關參數；

步驟C)在物性測試儀的試驗臺的中間放置好白板，將蠅蛆放置在白板上，啟動物性測試儀，壓盤探頭緩緩下降，直至將蠅蛆擠壓破裂，關閉物性測試儀；

步驟D)啟動專用軟件Exponent，導入試驗數據，通過軟件計算出蠅蛆在擠壓過程中的最大極限作用力的數值大小。

通過力學試驗知道軟體蠅蛆承受的最大作用力為F，自由下落物體與地面之間的碰撞力的大小為假定蠅蛆從高度為H₀的地方自由下落的時候，落到地面后瞬間反彈的高度記為從該公式中可以知道自由落體與地面之間作用力的大小和物體的下落高度以及質量成正比，和物體接觸地面時質心到地面的高度呈反比，g是重力加速度，設定為9.8m²/s，并且還可以知道H₀不可能小于所以F總是大于物體重力的。