[发明专利]一种振动筛分过程中蝇蛆恢复系数的测试方法

说明书

本发明的一种振动筛过程中蝇蛆恢复系数的测试方法，包括力学试验和碰撞试验两部分，首先进行力学实验，再进行碰撞试验。以蝇蛆为试验对象，首先通过力学试验分析得到蝇蛆极限作用力的大小，然后设计了一款自制碰撞试验装置，通过高速图像采集系统，通过将光滑落料板设置为水平状态时，测定最初条件下的最大下落高度，在此高度的限定条件下，将光滑落料板调节为45°，进行碰撞试验，通过高速摄像记录的数据，最终得到蝇蛆的恢复系数。该方法对农业工程领域以及材料工程领域的相关研究都具有十分重要的现实意义，尤其对利用振动筛分离蝇蛆与固体畜禽粪混合物的分离问题具有重要的应用价值。

技术领域

本发明涉及农业物料振动筛分处理技术领域，尤其是在筛分过程中蝇蛆的运动学问题，具体涉及一种振动筛分过程中蝇蛆恢复系数的测试方法。

背景技术

利用固体畜禽粪便养殖蝇蛆具有巨大的市场前景，该新兴养殖行业不仅可以解决固体畜禽粪便直排入水对环境造成的严重污染问题，而且可以解决目前畜禽养殖业急需解决的饵料问题。目前提出了一种利用振动筛进行蝇蛆与培养基的振动筛分分离方法，但是在研究利用振动筛筛分蝇蛆和固体畜禽粪便混合物的时候，首先要考虑到的就是蝇蛆在振动筛分过程中的力学和运动学问题。

在农业物料筛分过程中，对筛分物料的动力学问题的研究一直是所有学者研究的首要的、基础性的问题，目前研究活体蝇蛆的运动学以及动力学问题的时候，首先需要知道蝇蛆在振动筛分时发生碰撞产生弹性变形恢复系数，然后再进一步研究蝇蛆的动力学相关问题。

恢复系数是反映碰撞时物体变形恢复能力的系数，其定义为碰撞前后两物体接触点的法向相对分离速度与法向相对接近速度之比，恢复系数越大，说明碰撞后的恢复变形能力越强，弹性越好。

发明内容

本发明的一种振动筛过程中蝇蛆恢复系数的测试方法，从力学和运动学两个方面针对蝇蛆恢复系数提出了一种试验方法，对利用振动筛分离蝇蛆与固体畜禽粪混合物的分离问题具有重要的应用价值。

本发明是通过如下的技术方案实现的：一种振动筛过程中蝇蛆恢复系数的测试方法，包括力学试验和碰撞试验两部分，首先进行力学实验，再进行碰撞试验。

本发明是通过如下的技术方案实现的：一种振动筛分过程中蝇蛆恢复系数的测试方法，其中力学试验部分，使用仪器软件包括由英国Stable Micro Systems公司制造物性测试仪，型号为TA.XTPLUS，计算机、Exponent软件，包括以下几个步骤：

步骤A)试验条件设定：将试验环境的条件设定为室内温度20℃-30℃，湿度为50％-60％之间；试验设备：物性测试仪、计算机、Exponent软件；

步骤B)将物性测试仪与电源连接，调整测试平台，校正测试平台，将下压探头换成压盘探头，打开计算机，并且启动计算机，打开专用软件Exponent，设定好相关参数；

步骤C)在物性测试仪的试验台的中间放置好白板，将蝇蛆放置在白板上，启动物性测试仪，压盘探头缓缓下降，直至将蝇蛆挤压破裂，关闭物性测试仪；

步骤D)启动专用软件Exponent，导入试验数据，通过软件计算出蝇蛆在挤压过程中的最大极限作用力的数值大小。

通过力学试验知道软体蝇蛆承受的最大作用力为F，自由下落物体与地面之间的碰撞力的大小为假定蝇蛆从高度为H₀的地方自由下落的时候，落到地面后瞬间反弹的高度记为从该公式中可以知道自由落体与地面之间作用力的大小和物体的下落高度以及质量成正比，和物体接触地面时质心到地面的高度呈反比，g是重力加速度，设定为9.8m²/s，并且还可以知道H₀不可能小于所以F总是大于物体重力的。