基于EDEM的機采茶鮮葉振動式分級機分級參數優化

呂昊威，武傳宇，涂政，陳建能，賈江鳴，陳之威，葉陽*

基于EDEM的機采茶鮮葉振動式分級機分級參數優化

呂昊威1,2，武傳宇1，涂政2，陳建能1，賈江鳴1，陳之威1，葉陽2*

1. 浙江理工大學，浙江 杭州 310018；2. 中國農業科學院茶葉研究所，浙江 杭州 310008

針對目前機采茶鮮葉分級設備存在的分級效率低、對鮮葉損傷大等問題。以振動式機采茶鮮葉分級機為試驗對象，提出了一種茶鮮葉粘彈性物料建模方法，并以振動頻率、振動方向角、振幅為自變量，以篩分率、優質茶篩分率為目標優化值，基于EDEM軟件對其進行仿真試驗，運用響應面優化法得到優化參數為振動頻率29.0?Hz、振幅9.0?mm、振動方向角34.7°。在此參數下，仿真試驗得到的篩分率為75.38%，優質茶篩分率為95.65%。根據最優參數組合開展仿真與樣機驗證試驗，結果表明，樣機驗證試驗得到的篩分率為71.07%，優質茶篩分率為93.26%。結合仿真試驗和樣機試驗結果，篩分率的準確性達到93.9%，而優質茶篩分率的準確性達到97.4%。基于響應面分析法的仿真優化參數具有較高的可靠性，在此最優參數下，分級機具有較好的分級效果。本研究可以為機采茶鮮葉分級設備的優化提供參考。

機采茶鮮葉；振動分級機；鮮葉物料建模；響應面優化

隨著勞動力成本的逐漸上升，茶鮮葉采摘已經成為制約茶產業發展的重要因素。基于圖像識別和機械手等智能茶葉采摘設備尚處于試驗階段，利用目前市面上主流的往復式切割采茶機采摘鮮葉成為當下茶農降低成本，提升產量的優先選擇[1]。……