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第28卷第15期农业工程学报Vol.28No.15
402012年8月TransactionsoftheChineseSocietyofAgriculturalEngineeringAug.2012

含水率对大豆静压机械特性的影响

高连兴，焦维鹏，杨德旭，邵志刚，赵学观，刘德军※
（沈阳农业大学工程学院，沈阳110866）

摘要：为探明不同含水率的大豆物理机械性质、揭示脱粒与输送过程中大豆机械损伤机理，以沈农12大豆为试验对象，
应用万能生物材料试验机进行了5种含水率下的大豆破裂强度、弹性模量和压缩功等准静压力学特性试验，获得了
6.84%～21.37%含水率范围内、3个方向的大豆破裂强度、弹性模量和压缩功及其变化规律，研究结果可为改进大豆脱粒
和输送装置、确定工艺参数提供参考。
关键词：种子，含水率，机械特性，静压试验
doi：10.3969/j.issn.1002-6819.2012.15.007
中图分类号：S565.2文献标志码：A文章编号：1002-6819(2012)-15-0040-05

高连兴，焦维鹏，杨德旭，等.含水率对大豆静压机械特性的影响[J].农业工程学报，2012，28(15)：40－44.
GaoLianxing,JiaoWeipeng,YangDexu,etal.Effectofmoisturecontentonmechanicalpropertiesofsoybeanseedunderstatic
pressure[J].TransactionsoftheChineseSocietyofAgriculturalEngineering(TransactionsoftheCSAE),2012,28(15):40－44.
(inChinesewithEnglishabstract)

试验，研究大豆含水率对其机械特性的影响规律，为研
0引言
究大豆脱粒机参数和确定最佳脱粒时间、设计输送与卸
作为重要油料作物之一，大豆是中国食物结构中优质料装置结构和参数提供理论依据。
蛋白和油脂重要来源，也是畜牧业的重要饲料来源，在中
1材料与方法
国食物生产和消费系统中扮演了非常重要的角色[1-3]。据资
料表明：目前中国大豆在收获环节的破损率一般都在1.1试验材料与设备
5%～10%，在输送过程中的损伤率约更大[4-7]。大豆损伤以沈阳农业大学农学院提供的沈农12为试验材料，
分为破碎、两瓣和破皮等外部损伤和内部损伤，破碎的去除损伤、瘪粒及其他杂质。
大豆容易在分选和输送过程中耗掉而造成直接经济损试验设备有美国因斯特朗公司生产的Instron3344系
失，且大豆品质下降，容易失油、细菌感染、吸湿，增列电子万能材料物理试验机、日本尼康公司生产的
加了病虫和霉菌侵袭的敏感性，缩短储存期，严重影响SMZ168体式显微镜、数码相机和长沙试验仪器公司生产
大豆储藏及食用价值。内部损伤的大豆不但会加剧后续的SFY-60红外线快速水分测定仪等。万能材料物理试验
输送的破碎，且若用作豆种时，严重影响发芽而造成减机用大豆静态加载力学特性试验，主要由数据采集系统
产，具有更大的间接危害性[8-11]。大豆脱粒时豆粒必须有和试验台组成，如图1所示。体式显微镜用于观察大豆
足够的强度和硬度才不致破碎，而大豆含水率对其强度损伤情况，由尼康SMZ168型体式显微镜（变焦范围：
和硬度有重要影响，豆粒太湿时硬度低，抗揉搓性能差，0.75X-7.5X）、CCD摄像头和计算机等组成如图2所示。
易被挤扁；豆粒过干时韧性差，强度低，不耐冲击，受
高速打击容易破碎。因此研究大豆含水率对其机械特性
的影响是十分必要的。
关于大豆力学性质、损伤等研究，前人做了大量工
作并取得有益的成果，如马小愚、徐立章、Shreekant和
高连兴等分别研究力学性质与损伤了大豆脱粒损伤特
征、隐性损伤对大豆种子发芽的影响[12-25]。本文从大豆
不同含水率下的机械特性入手，通过大豆静态加载力学

收稿日期：2012-02-09修订日期：2012-07-10
基金项目：国家自然科学基金资助项目（51075284）
作者简介：高连兴（1958－），男，教授，博士生导师，主要从事农业机械
1.机架与导轨2.压头3.机座4.快进键5.电脑
与农产品加工研究。沈阳沈阳农业大学工程学院，110866。
Email：[e-mail]图1万能材料物理试验机
※通信作者：刘德军（1972－），男，副教授，主要从事农业机械与农产品Fig.1Materialphysicstest-machine
加工研究。沈阳沈阳农业大学工程学院，110866。Email：[e-mail]
第15期高连兴等：含水率对大豆静压机械特性的影响41

性试验研究含