[发明专利]一种球形茶加工设备的结构优化方法

摘要

一种球形茶加工设备的结构优化方法，包括如下步骤：步骤一：确定影响球形茶成型的机械功；骤二：建立球形茶颗粒模型；步骤三：确定影响球形茶颗粒与炒茶机锅体内壁摩擦所做的功W1的因素；步骤三：通过仿真软件计算球形茶颗粒之间摩擦运动的距离Sn进而计算周围颗粒的挤压球形茶颗粒所做的功W2和球形茶颗粒本身摩擦所做的功W3之和；步骤四：不断改变电热丝的位置，使得出W2和W3之和最大时加热丝的位置；步骤五：根据步骤三、步骤四和步骤五的结果，获得最终优化的结果，并以此对球形茶加工设备进行结构优化。本发明使用球形茶颗粒群机械功做功效率作为球形茶加工设备的结构优化方法的根据，对提高球形茶加工品质的提高意义深远。

主权项

1.一种球形茶加工设备的结构优化方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤一：确定影响球形茶成型的机械功球形茶加工设备在进行翻炒的过程中，球形茶颗粒与炒茶机锅体内壁摩擦所做的功W₁、周围颗粒的挤压球形茶颗粒所做的功W₂和球形茶颗粒本身摩擦所做的功W₃构成影响球形茶成型的机械功W，因此以球形茶颗粒群机械功做功效率作为对球形茶成形能力的评价指标；步骤二：建立球形茶颗粒模型球形茶加工设备的炒茶机锅体内球形茶颗粒受到炒板的运动加速度的作用下产生挤压，假设球形茶颗粒为球形颗粒，炒茶机锅体内的所有球形茶颗粒组成球形茶颗粒群，球形茶颗粒群内的任何一颗球形茶颗粒将同时与12个球形茶颗粒接触，这12个球形茶颗粒包括沿着炒板运动方向的上下两层各设置的三颗呈“品”字形分布的球形茶颗粒与球形茶颗粒位于同一平面的周围设置有六颗呈六边形分布球形茶颗粒；假设炒板的运动加速度为ε，球形茶颗粒运动方向与相邻任何一颗球形茶颗粒挤压力方向间的夹角为π/6，则单颗球形茶颗粒之间的挤压力F_j为：F_j＝mε_maxcos(π/6)；球形茶颗粒之间的摩擦力F_nf为：F_nf＝μ_nF_j；步骤三：确定影响球形茶颗粒与炒茶机锅体内壁摩擦所做的功W₁的因素因为W₁是球形茶颗粒与炒茶机锅体内壁摩擦力所做的功，由摩擦力公式F＝μ×FN可知，在球形茶颗粒不变的情况下，能改进的只有μ，即影响因素包括炒茶机锅体的材质以及炒茶机锅体内表面的材质，通过改变炒茶机锅体的材质或者在炒茶机锅体内表面镀膜，并在改变炒茶机锅体的材质或者在炒茶机锅体内表面镀膜后不断进行仿真分析得出不同情况下球形茶颗粒与炒茶机锅体内壁的摩擦力做功W₁，得出球形茶颗粒与炒茶机锅体内壁的摩擦力做功W₁最佳时炒茶机锅体的材质或者在炒茶机锅体内表面镀膜的厚度；步骤三：通过仿真软件计算球形茶颗粒之间摩擦运动的距离Sn，进而计算周围颗粒的挤压球形茶颗粒所做的功W₂和球形茶颗粒本身摩擦所做的功W₃之和，不断的改变炒板和炒茶机锅体形状并不停的进行仿真计算，直至得出W₂和W₃之和的最大值；步骤四：不断改变电热丝的位置，即改变加热装置的位置，通过仿真软件进行分析，分析在球形茶炒制过程中W₂和W₃之和在电热丝的位置不断变化时的数值，得出W₂和W₃之和最大时加热丝的位置；步骤五：根据步骤三、步骤四和步骤五的结果，获得最终优化的结果，得到炒茶机锅体的材质，炒茶机锅体上镀膜的材质及镀膜的厚度、炒板的形状和炒茶机锅体的形状以及电热丝的位置，并以此对球形茶加工设备进行结构优化。