[发明专利]一种球形茶加工设备对球形茶成形能力的评测方法

说明书

本发明公开了一种球形茶加工设备对球形茶成形能力的评测方法，包括如下步骤：步骤一：建立茶叶颗粒模型；步骤二：确定影响球形茶成型的机械功；步骤三：计算茶叶颗粒与炒茶锅的锅壁摩擦做功；步骤四：计算茶叶颗粒间挤压力做功；步骤五：茶叶颗粒间的内摩擦力做功；步骤六：计算单位周期内茶叶颗粒群机械功的做功效率；本发明针对缺乏球形茶加工设备成形能力的评价指标，提出了一种球形茶加工设备对球形茶成形能力的评测方法，对提高球形茶加工品质的提高意义深远，提出了球形的茶叶颗粒群所做的机械功效率作为球形茶炒干机加工设备成形能力的评价指标，为球形茶炒干机的设计和数字化控制提供依据。

技术领域

本发明涉及茶叶加工技术领域，更具体的说，尤其涉及一种球形茶加工设备对球形茶成形能力的评测方法。

背景技术

自我国茶叶产量在2005年超过印度成为最大茶叶产国以来，国人对茶叶品质要求越来越高，这就必须要有良好的专业化研究机构，加强茶叶加工机械化程度，建立良好的基础设施。

但是长期以来对球形茶加工设备成形能力的评价并没有相关量化评价指标，提出较科学的评价指标，对提高球形茶加工品质的提高意义深远。

针对缺乏球形茶加工设备成形能力的评价指标，因此本发明提出了一种球形茶加工设备对球形茶成形能力的评测方法。从球形茶翻炒成形技术展开研究，球形茶在加工过程中，茶叶颗粒在锅体内运动将产生颗粒与锅壁间摩擦、颗粒间的摩擦和颗粒间的挤压等过程，在茶叶受热收缩的情况下，摩擦和挤压将对球形茶成形产生较大的影响，本方法定义这些摩擦和挤压所做的机械功为加工中成形机械功，并对其进行了理论分析，借助于球形茶加工过程的数值模拟，提取相关数据进行数值计算，并根据茶叶颗粒在炒茶锅内的实际分布情况，提出茶叶颗粒群所做的机械功效率作为球形茶炒干机加工设备成形能力的评价指标，为球形茶炒干机的设计和数字化控制提供依据，从而提高球形茶加工的品质。

发明内容

本发明的目的在于解决现有球形茶加工设备成型能力缺乏评价指标从而影响球形茶加工的最终品质的问题，提出了一种球形茶加工设备对球形茶成形能力的评测方法，提出茶叶颗粒群所做的机械功效率作为球形茶炒干机加工设备成形能力的评价指标，为球形茶炒干机的设计和数字化控制提供依据，从而提高球形茶加工的品质。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的：一种球形茶加工设备对球形茶成形能力的评测方法，包括如下步骤：

步骤一：建立茶叶颗粒模型

球形茶加工设备的炒茶锅内茶叶颗粒受到炒板的运动加速度的作用下产生挤压，假设茶叶颗粒为球形颗粒，炒茶锅内的所有茶叶颗粒组成茶叶颗粒群，茶叶颗粒群内的任何一颗茶叶颗粒将同时与12个茶叶颗粒接触，这12个茶叶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”字形分布的茶叶颗粒与茶叶颗粒位于同一平面的周围设置有六颗呈六边形分布茶叶颗粒；

假设炒板的运动加速度为ε，茶叶颗粒运动方向与相邻任何一颗茶叶颗粒挤压力方向间的夹角为π/6，则单颗茶叶颗粒之间的挤压力F_j为：F_j＝mε_maxcos(π/6)；

茶叶颗粒之间的摩擦力F_nf为：F_nf＝μ_nF_j；

步骤二：确定影响球形茶成型的机械功

影响球形茶的茶叶颗粒群成型的机械功包括茶叶颗粒与炒茶锅的锅壁摩擦做功W1，茶叶颗粒间挤压力做功W₂和茶叶颗粒间的内摩擦力做功W₃，总机械功为：

W＝W₁+W₂+W₃

步骤三：计算茶叶颗粒与炒茶锅的锅壁摩擦做功