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附录英文翻译资料中文翻译正电原子在电离过程中碰撞的理论摘要我们回顾过去和现在正子原子在电离过程中碰撞理论的发展。从最终状态下合并所有相互作用,在一个同等立足处和保留少量碰撞动力学的一个确切的物体分析开始,我们进行或重或轻不同的比较,并且从它们影响电离横剖面的角度进行分析。终于,我们发现了理论碰撞过程中的连续统一体,中心点和其它运动学机制。主题词电离碰撞动力学驱散电子光谱反物质正电子冲击中心点电子导轨式电子1介绍正电原子的简单电离碰撞由一个细小的结构微粒冲击,“三体问题”是很多年未解决的一个物理问题。1609年到1687年“二体”问题由约翰尼开普勒和由艾萨克?牛顿共同解决了。三体问题比二体问题更加复杂难懂,除了一些特殊的现象,它不能被简单的分析解决。1765年,勒翰得依鲁尔发现了原始在线的三大量和依然排列的一种“几何“解答。不少年后,拉格朗日发现了五平衡点的存在,今后大家都称为拉格朗日点。对三体驱散问题的解答,最早的是三百年前天文学家和数学家用数学工具和相似比的原理解答出来的。例如,在大量的中心参考系统下,我们在1836年描述三体问题由任何空间座标都可能的原因已经由杰库比介绍。所有这些对由线形点标准变革关系,如所描述1。在动量空间,系统由伴生的描述千吨,千焦和千牛。交换对实验室参考框架,大量电子最后的动量M,许多MT反冲目标片段和大量MP子弹头可能被写根据杰克比冲动KJ通过伽利略变换1得出数十年,电离过程的理论描述承担了三体动力学在最终状态下的简单表示,根据事实表明(1)对于离子和原子碰撞,一个微粒电子比其它二两个原子要轻。(2)对于电子和正子原子碰撞,一个微粒目标中坚力量比其它两个原子要重的多。例如,根据众所周知的中心论据,离子和原子电离碰撞的理论描述的决大多数使用冲击参数来设置,那里子弹头跟随一条未受干扰的直线弹道在碰撞过程过程中,并且目标中坚力量依然是休息2。它是确切,假设,子弹头随后而来一条直线弹道没有道理在电子或正子原子碰撞的理论描述。但是,它通常假设,目标中坚力量依然是不动。问题的这些简单化被介绍了在18世纪。UNSOLVABLET三体问题被简化了,对所谓的有限的三体问题,那里一个微粒被承担有一许多足够小不影响其它二个微粒的行动。虽则介绍作为手段提供近似解答对系统譬如太阳行星彗星在古典技工范围内,它广泛被应用在原子物理在所谓的冲击参量略计对离子原子电离碰撞。三体问题的其它简单化广泛被使用在19世纪假设,一个微粒比其它二巨型的并且依然是在大量的中心镇定自若由其它二。这略计广泛被应用在电子或正子原子电离碰撞。2多个有差别的横剖面一个三体连续流最后状态的一个运动学上完全描述在任一原子碰撞会要求,原则上,九可变物知识,譬如动量的组分联系了对每个三个微粒在最终状态。但是,动量和能源节约的情况减少这个数字到五。此外,每当最初的目标不准备在任何优先方向,多个有差别的横剖面必须是相称由三体系统的自转在子弹头的行动的最初的方向附近。因而,搁置一边三个片段的内部结构在最终状态,只四丧失九可变物是必要完全地描述驱散过程。所以,电离过程的一个完全描述特性也许被获得以一个四倍有差别的横剖面有许多可能的套四可变物使用。为,事例,我们能选择了电子的方位角角度和其它二个微粒的当中一个,相对角度在行动之间飞机,并且一个微粒能量。这样选择是任意的,但完成在感觉,其他套可变物可能与这一个有关。独立可变物一个相似的选择是标准的为原子电离的描述由电子冲击,理论上和实验性地3,4。非常一般四倍有差别的横剖面的图片不是可行的。因而,它通常是必要减少可变物的数量在横剖面。这可能由修理达到一两他们在某些特殊价值或情况。例如,我们也许任意地制约自己描述COPLANARIE0或ACOLLINEARMOTIONIE0ANDΘ1Θ2,以便使问题的依赖性降低到三或二独立可变物,各自地。另一选择将集成四倍有差别的横剖面在一个或更多可变物。前广泛被应用学习电子碰撞,当后者是主要工具描绘离子原子和正子原子电离碰撞。特别重要对唯一微粒分光学的用途,那里动量的微粒的当中一个被测量。3单个微粒的动量分布动量发行为散发的电子和正子礼物几个结构。首先,我们能观察门限在高电子或正子速度因为有一个极限在任一个微??赡芪沾酉低车亩?。第二个结构是土坎被设置沿圈子。它对应于正子的二进制碰撞与散发的电子,用目标中坚力量充当实际角色。终于,有尖顶和ANTICUSP在零速度在电子和正子动量分布,各自地。第一个对应于电子的励磁于目标的一个低能源连续流状态。秒钟是取尽由于正子的捕获的不可能的事由目标中坚力量。这些动量发行允许我们学习电离碰撞的主要特征。但是,我们必须记住,分析只微粒的当中一个在最后状态的任一个实验性技术可能只提供部份洞察入电离过程。四倍有差别的横剖面也许显示由综合化洗涤在这实验的碰撞物产。4理论模型我们想要讨论在这通信的主要问题是如果有一些重要碰撞物产在正子原子碰撞,那不是可测的,总共,单或双有差别的电离横剖面,并且那因为未被发现。为了了解这些结构的起源,我们对应的横剖面与那些比较被获得在离子原子碰撞。履行这个宗旨它是必要的有一种充分的量子机械治疗能同时应付电离碰撞由重和轻的子弹头的冲击是因此相等地可适用的例如对离子原子或正子原子碰撞。一种理论与这特征将允许我们学习倍数任一个指定的特点的变动有差别的横断面当许多联系在片段之中变化。特别是,它会允许我们学习变异当改变在二之间制约了运动学情况。第二重要点将对待所有互作用在最终状态在一个同等立足处。如同我们解释了,在离子原子碰撞,INTERNUCLEAR互作用不充当实际在散发的电子的动量发行的角色和因此未被考虑在对应的演算。在这工作,这假定被避免了。横剖面利益在这范围内是转折矩阵可能供选择地被写在岗位或预先的形式那里扰动潜力被定义为出生类型初始状态哪些包括子弹头的自由行动和最初的一定的状态UI目标,并且扰动潜力VI简单地是正子电子和正子中坚力量互作用的总和。转折矩阵也许然后被分解入二个期限依靠是否正子首先与目标中坚力量或电子相处融洽。为了是一致的与动力学的我们充分的治疗,它是必要描述最终状态WF通过考虑所有互作用在同样立足处的WAVEFUNCTION。因而,我们采取一个被关联的C3波浪作那包括畸变DJ为三活跃互作用。在连续流波浪作用这个选择的最后渠道扰动潜力是5在纯净的库仑潜力情况下,畸变被给关于这个模型由佳瑞波帝和马瑞吉拉6提议为离子原子碰撞,并且由BRAUNER和布里格斯六年后为正子原子和电子碰撞7。但是,在所有这些箱子问题的动力学被简化了,依照被谈论在早先部分,根据大非对称在介入的片段的大量之间。另外,GARIBOTTI和MIRAGLIA忽略了互作用潜力的矩阵元素在接踵而来的子弹头和目标离子之间,并且做锐化的略计评估转折矩阵元素。这进一步略计被取消了在纸由BERAKDAR等。1992,虽然他们保留许多制约在他们的离子冲击电离分析。5电子捕获对连续流尖顶让我们回顾一些结果在立体几何。我们选择作为二个独立参量散发的电子动量组分,平行和垂线对正子子弹头的行动的最初的方向。子弹头的能量是1KEV。图2,我们观察三个不同结构二个极小值和土坎。图2土坎的起源很好被了解。它对应于电子捕获于连续流ECC尖顶被发现在离子原子碰撞三十年前由CROOKS和RUDD8。他们测量了电子能量光谱在向前方向和确切地观察了尖顶形状峰顶在子弹头的速度。第一理论解释9表示,它分流以与1相似的方式K。这个尖顶结构是很多实验性和理论研究焦点。因为ECC尖顶是一个推测横跨捕获电离极限入高度激动的一定的状态,这个同样作用必须是存在在正子原子碰撞。实际上,这样作用的观察联系了假定物体的形成,当被预言的二十年前由布朗勒和布里格斯,依然是一个有争议的问题。这争执的原因是那,与离子对比盒,正子外出的速度与那不是相似冲击,但主要传播在角度和巨大。因而没有特殊速度在哪里寻找尖顶。并且这一定是如此。如果我们评估双重有差别的横剖面,我们看见,尖顶清楚地是可看见的在离子原子碰撞,但非常温和和被传播的肩膀在正子原子碰撞。因而,观察这结构它是必要增加横剖面的维度。例如由考虑四倍有差别的横剖面的零的程度裁减在COLLINEAR几何。KOVER和LARICCHIA测量了在1998DR/DEEDXKDXK横剖面在一个COLLINEAR情况在零的程度,为H2的电离分子由100KEV正子冲击10。结构依照为冲击对重的离子被观察那么尖锐不被定义由于占实验性窗口在正子的卷积并且电子侦查。从目标反冲不充当在这个实验性情况的重大角色,当前一般理论给结果相似与那些由BERAKDAR11获得,并且两个跟随严密实验性价值。这同样实验由SARKADI和工友执行了在氩电离由75KEV氢核冲击。他们第一次测量了四倍有差别的电离横剖面在COLLINEAR几何为离子原子碰撞,并且发现ECC尖顶和在正子冲击在大角度。在这种情况下,我们必须保留动力学的一个完全帐户为了再生产实验性结果12。6托马斯机制现在让我们走回到H2的电离由1KEV正子冲击。一个结构在45可能被观察,1993年哪些象由于被预言了和被解释了由BRAUNER和布里格斯二个等效双重碰撞机制干涉。每个这些过程包括正子电子二进制碰撞,被偏折跟随被90轻的微粒的当中一个被重的中坚力量。这个机制由托马斯13提议作为扼要负责任电子捕获由快速的重的离子。在这种情况下,从电子和正子大量是相等的,这两个过程干涉在45。如果我们降低能量从1000年EV到100EV,这个结构在45消失,与想法是一致的结果托马斯机制是一个高能作用。但有其它结构,在大约225。我们在下个部分将考虑这个结构。7备鞍点机制结构的起源在大约225一定更难辨认。对我们的最佳的知识,它以前未被预言在正子原子碰撞,即使机制负责任它的起源几乎已经提议在离子原子碰撞二十年之内以前。想法是,电子能从离子原子碰撞涌现由在在子弹头和残余的目标离子潜力的备鞍点。1772年这个机制清楚地与平衡点的当中一个有关由拉格朗日发现,或对机制由WANNIER提议为低能源电子放射。在离子原子碰撞案件,查寻这个机制的理论和实验性证据是阴暗由生动的争论1418。在正子原子碰撞情况下,为电子被困住在正子和残余离子潜力的马鞍,电子和正子必须首先执行二进制碰撞以便最终获得正确的速度那里EI是目标的结合能在初始状态。能量和动量?;ぴ虻挠τ帽硎?正子偏离在角度终于,为电子涌现在方向和正子一样,它必须遭受随后碰撞以残余中坚力量在A托马斯象过程。在这第二碰撞,电子由90和残余目标离子反冲偏转在形成大约135角度与电子和正子的方向。这个机制被描述在图4因而,检查备鞍点的提案是正确的,我们看是否我们的演算显示与备鞍点电子生产的这个描述是一致的结构。图3图4极小值被观察在无效性QDCS。图3和图4精确地设置早先条件在任何能量和角度三个微粒符合的那些点。我们做了其它测试在备鞍点机制的有效性和无效性。图5表示,结构完全出现从TP期限。这个结果与提出的机制是一致的,那里备鞍点结构出现从第一正子电子碰撞之后,正子和电子被中坚力量驱散。图58结论总结结果提出了在这通信,我们由正子的冲击调查了分子氢的电离。被获得的四倍有差别的横断面为电子和正子涌现在同样方向显示三个统治结构。你是知名的电子捕获对连续流峰顶。另外一个是托马斯机制。终于,有被解释对象由于所谓的“备鞍点“电离机制的极小值。虽然主要结论研究的非常充分但也有一些不足。横剖面也许会被很多巨大的困难所阻碍,但值得高兴的是,我们一直没有错过对问题许多不同的全方位的观察,唯一的遗憾就是对总横剖面的研究。英文原文THEORYOFIONIZATIONPROCESSESINPOSITRON–ATOMCOLLISIONSABSTRACTWEREVIEWPASTANDPRESENTTHEORETICALDEVELOPMENTSINTHEDESCRIPTIONOFIONIZATIONPROCESSESINPOSITRON–ATOMCOLLISIONSSTARTINGFROMANANALYSISTHATINCORPORATESALLTHEINTERACTIONSINTHEFINALSTATEONANEQUALFOOTINGANDKEEPSANEXACTACCOUNTOFTHEFEWBODYKINEMATICS,WEPERFORMACRITICALCOMPARISONOFDIFFERENTAPPROXIMATIONS,ANDHOWTHEYAFFECTTHEEVALUATIONOFTHEIONIZATIONCROSSSECTIONFINALLY,WEDESCRIBETHEAPPEARANCEOFFINGERPRINTSOFCAPTURETOTHECONTINUUM,SADDLEPOINTANDOTHERKINEMATICALMECHANISMSKEYWORDSIONIZATIONCOLLISIONDYNAMICSSCATTERINGELECTRONSPECTRAANTIMATTERPOSITRONIMPACTSADDLEPOINTELECTRONSWANNIERCDWPACSCLASSIFICATIONCODES3410X3450FA1INTRODUCTIONTHESIMPLEIONIZATIONCOLLISIONOFAHYDROGENICATOMBYTHEIMPACTOFASTRUCTURELESSPARTICLE,THE“THREEBODYPROBLEM”,ISONEOFTHEOLDESTUNSOLVEDPROBLEMSINPHYSICSTHETWOBODYPROBLEMWASANALYZEDBYJOHANNESKEPLERIN1609ANDSOLVEDBYISAACNEWTONIN1687THETHREEBODYPROBLEM,ONTHEOTHERHAND,ISMUCHMORECOMPLICATEDANDCANNOTBESOLVEDANALYTICALLY,EXCEPTINSOMEPARTICULARCASESIN1765,FORINSTANCE,LEONHARDEULERDISCOVEREDA“COLLINEAR”SOLUTIONINWHICHTHREEMASSESSTARTINALINEANDREMAINLINEDUPSOMEYEARSLATER,LAGRANGEDISCOVEREDTHEEXISTENCEOFFIVEEQUILIBRIUMPOINTS,KNOWNASTHELAGRANGEPOINTSEVENTHEMOSTRECENTQUESTSFORSOLUTIONSOFTHETHREEBODYSCATTERINGPROBLEMUSESIMILARMATHEMATICALTOOLSANDFOLLOWSIMILARPATHSTHANTHOSETRAVELLEDBYASTRONOMERSANDMATHEMATICIANSINTHEPASTTHREECENTURIESFORINSTANCE,INTHECENTEROFMASSREFERENCESYSTEM,WEDESCRIBETHETHREEBODYPROBLEMBYANYOFTHETHREEPOSSIBLESETSOFTHESPATIALCOORDINATESALREADYINTRODUCEDBYJACOBIIN1836ALLTHESEPAIRSARERELATEDBYLINEALPOINTCANONICALTRANSFORMATIONS,ASDESCRIBEDIN1INMOMENTUMSPACE,THESYSTEMISDESCRIBEDBYTHEASSOCIATEDPAIRSKT,KT,KP,KPANDKN,KNSWITCHINGTOTHELABORATORYREFERENCEFRAME,THEFINALMOMENTAOFTHEELECTRONOFMASSM,THERECOILTARGETFRAGMENTOFMASSMTANDTHEPROJECTILEOFMASSMPCANBEWRITTENINTERMSOFTHEJACOBIIMPULSESKJBYMEANSOFGALILEANTRANSFORMATIONS1FORDECADES,THETHEORETICALDESCRIPTIONOFIONIZATIONPROCESSESHASASSUMEDSIMPLIFICATIONSOFTHETHREEBODYKINEMATICSINTHEFINALSTATE,BASEDONTHEFACTTHATINANION–ATOMCOLLISION,ONEPARTICLETHEELECTRONISMUCHLIGHTERTHANTHEOTHERTWO,INANELECTRON–ATOMORPOSITRON–ATOMCOLLISION,ONEPARTICLETHETARGETNUCLEUSISMUCHHEAVIERTHANTHEOTHERTWOFORINSTANCE,BASEDONWHATISKNOWNASWICK’SARGUMENT,THEOVERWHELMINGMAJORITYOFTHETHEORETICALDESCRIPTIONSOFION–ATOMIONIZATIONCOLLISIONSUSESANIMPACTPARAMETERAPPROXIMATION,WHERETHEPROJECTILEFOLLOWSANUNDISTURBEDSTRAIGHTLINETRAJECTORYTHROUGHOUTTHECOLLISIONPROCESS,ANDTHETARGETNUCLEUSREMAINSATREST2ITISCLEARTHATTOASSUMETHATTHEPROJECTILEFOLLOWSASTRAIGHTLINETRAJECTORYMAKESNOSENSEINTHETHEORETICALDESCRIPTIONOFELECTRONORPOSITRON–ATOMCOLLISIONSHOWEVER,ITISUSUALLYASSUMEDTHATTHETARGETNUCLEUSREMAINSMOTIONLESSTHESESIMPLIFICATIONSOFTHEPROBLEMWEREINTRODUCEDINTHEEIGHTEENTHCENTURYTHEUNSOLVABLETHREEBODYPROBLEMWASSIMPLIFIED,TOTHESOCALLEDRESTRICTEDTHREEBODYPROBLEM,WHEREONEPARTICLEISASSUMEDTOHAVEAMASSSMALLENOUGHNOTTOINFLUENCETHEMOTIONOFTHEOTHERTWOPARTICLESTHOUGHINTRODUCEDASAMEANSTOPROVIDEAPPROXIMATESOLUTIONSTOSYSTEMSSUCHASSUN–PLANET–COMETWITHINACLASSICALMECHANICSFRAMEWORK,ITHASBEENWIDELYUSEDINATOMICPHYSICSINTHESOCALLEDIMPACTPARAMETERAPPROXIMATIONTOION–ATOMIONIZATIONCOLLISIONSANOTHERSIMPLIFICATIONOFTHETHREEBODYPROBLEMWIDELYEMPLOYEDINTHENINETEENTHCENTURYASSUMESTHATONEOFTHEPARTICLESISMUCHMOREMASSIVETHANTHEOTHERTWOANDREMAINSINTHECENTEROFMASSUNPERTURBEDBYTHEOTHERTWOTHISAPPROXIMATIONHASBEENWIDELYUSEDINELECTRON–ATOMORPOSITRON–ATOMIONIZATIONCOLLISIONS2THEMULTIPLEDIFFERENTIALCROSSSECTIONAKINEMATICALLYCOMPLETEDESCRIPTIONOFATHREEBODYCONTINUUMFINALSTATEINANYATOMICCOLLISIONWOULDREQUIRE,INPRINCIPLE,THEKNOWLEDGEOFNINEVARIABLES,SUCHASTHECOMPONENTSOFTHEMOMENTAASSOCIATEDTOEACHOFTHETHREEPARTICLESINTHEFINALSTATEHOWEVER,THECONDITIONOFMOMENTUMANDENERGYCONSERVATIONREDUCESTHISNUMBERTOFIVEFURTHERMORE,WHENEVERTHEINITIALTARGETSARENOTPREPAREDINANYPREFERENTIALDIRECTION,THEMULTIPLEDIFFERENTIALCROSSSECTIONHASTOBESYMMETRICBYAROTATIONOFTHETHREEBODYSYSTEMAROUNDTHEINITIALDIRECTIONOFMOTIONOFTHEPROJECTILETHUS,LEAVINGASIDETHEINTERNALSTRUCTUREOFTHETHREEFRAGMENTSINTHEFINALSTATE,ONLYFOUROUTOFNINEVARIABLESARENECESSARYTOCOMPLETELYDESCRIBETHESCATTERINGPROCESSTHEREFORE,ACOMPLETECHARACTERIZATIONOFTHEIONIZATIONPROCESSMAYBEOBTAINEDWITHAQUADRUPLEDIFFERENTIALCROSSSECTIONTHEREAREMANYPOSSIBLESETSOFFOURVARIABLESTOUSEFOR,INSTANCE,WECANCHOSEAZIMUTHALANGLESOFTHEELECTRONANDOFONEOFTHEOTHERTWOPARTICLES,THERELATIVEANGLEBETWEENTHEPLANESOFMOTION,ANDTHEENERGYOFONEPARTICLESUCHACHOICEISARBITRARY,BUTCOMPLETEINTHESENSETHATANYOTHERSETOFVARIABLESCANBERELATEDTOTHISONEASIMILARCHOICEOFINDEPENDENTVARIABLESHASBEENSTANDARDFORTHEDESCRIPTIONOFATOMICIONIZATIONBYELECTRONIMPACT,BOTHTHEORETICALLYANDEXPERIMENTALLY3AND4APICTUREOFTHEVERYGENERALQUADRUPLEDIFFERENTIALCROSSSECTIONISNOTFEASIBLETHUS,ITISUSUALLYNECESSARYTOREDUCETHENUMBEROFVARIABLESINTHECROSSSECTIONTHISCANBEACHIEVEDBYFIXINGONEORTWOOFTHEMATCERTAINPARTICULARVALUESORCONDITIONSFORINSTANCE,WEMIGHTARBITRARILYRESTRICTOURSELVESTODESCRIBEACOPLANARIE0ORACOLLINEARMOTIONIE0ANDΘ1Θ2,SOASTOREDUCETHEDEPENDENCEOFTHEPROBLEMTOTHREEORTWOINDEPENDENTVARIABLES,RESPECTIVELYTHEOTHEROPTIONISTOINTEGRATETHEQUADRUPLEDIFFERENTIALCROSSSECTIONOVERONEORMOREVARIABLESTHEFORMERHASBEENWIDELYUSEDTOSTUDYELECTRON–ATOMCOLLISIONS,WHILETHELATTERHASBEENTHEMAINTOOLTOCHARACTERIZEION–ATOMANDPOSITRON–ATOMIONIZATIONCOLLISIONSPARTICULARLYIMPORTANTHASBEENTHEUSEOFSINGLEPARTICLESPECTROSCOPY,WHERETHEMOMENTUMOFONEOFTHEPARTICLESISMEASURED3SINGLEPARTICLEMOMENTUMDISTRIBUTIONSINIONIZATIONBYPOSITRONIMPACTITISFEASIBLETOSTUDYTHEMOMENTUMDISTRIBUTIONOFANYOFTHEINVOLVEDFRAGMENTSASISSHOWNINFIG1,THEMOMENTUMDISTRIBUTIONSFORTHEEMITTEDELECTRONANDTHEPOSITRONPRESENTSEVERALSTRUCTURESFIRST,WECANOBSERVEATHRESHOLDATHIGHELECTRONORPOSITRONVELOCITIESBECAUSETHEREISALIMITINTHEKINETICENERGYTHATANYPARTICLECANABSORBFROMTHESYSTEMTHESECONDSTRUCTUREISARIDGESETALONGACIRCLEITCORRESPONDSTOABINARYCOLLISIONOFTHEPOSITRONWITHTHEEMITTEDELECTRON,WITHTHETARGETNUCLEUSPLAYINGPRACTICALLYNOROLEFINALLY,THEREISACUSPANDANANTICUSPATZEROVELOCITYINTHEELECTRONANDPOSITRONMOMENTUMDISTRIBUTIONS,RESPECTIVELYTHEFIRSTONECORRESPONDSTOTHEEXCITATIONOFTHEELECTRONTOALOWENERGYCONTINUUMSTATEOFTHETARGETTHESECONDISADEPLETIONDUETOTHEIMPOSSIBILITYOFCAPTUREOFTHEPOSITRONBYTHETARGETNUCLEUSTHESEMOMENTUMDISTRIBUTIONSALLOWUSTOSTUDYTHEMAINCHARACTERISTICSOFIONIZATIONCOLLISIONSHOWEVER,WEHAVETOKEEPINMINDTHATANYEXPERIMENTALTECHNIQUETHATANALYZESONLYONEOFTHEPARTICLESINTHEFINALSTATECANONLYPROVIDEAPARTIALINSIGHTINTOTHEIONIZATIONPROCESSESTHEQUADRUPLEDIFFERENTIALCROSSSECTIONSMIGHTDISPLAYCOLLISIONPROPERTIESTHATAREWASHEDOUTBYINTEGRATIONINTHISKINDOFEXPERIMENTSFIG1ELECTRONANDPOSITRONMOMENTUMDISTRIBUTIONSFORTHEIONIZATIONOFHELIUMBYIMPACTOFPOSITRONSWITHINCIDENTVELOCITYV12AU4THEORETICALMODELTHEMAINQUESTIONTHATWEWANTTOADDRESSINTHISCOMMUNICATIONISIFTHEREARESOMEIMPORTANTCOLLISIONPROPERTIESINPOSITRON–ATOMCOLLISIONS,THATARENOTOBSERVABLEINTOTAL,SINGLEORDOUBLEDIFFERENTIALIONIZATIONCROSSSECTIONS,ANDTHATTHEREFOREHAVENOTYETBEENDISCOVEREDINORDERTOUNDERSTANDTHEORIGINOFTHESESTRUCTURES,WECOMPARETHECORRESPONDINGCROSSSECTIONSWITHTHOSEOBTAINEDINION–ATOMCOLLISIONSTOFULFILLTHISOBJECTIVEITISNECESSARYTOHAVEAFULLQUANTUMMECHANICALTREATMENTABLETODEALSIMULTANEOUSLYWITHIONIZATIONCOLLISIONSBYIMPACTOFBOTHHEAVYANDLIGHTPROJECTILESTHATISTHEREFOREEQUALLYAPPLICABLE–FORINSTANCE–TOION–ATOMORPOSITRON–ATOMCOLLISIONSATHEORYWITHTHISCHARACTERISTICSWILLALLOWUSTOSTUDYTHECHANGESOFANYGIVENFEATUREOFMULTIPLEDIFFERENTIALCROSSSECTIONSWHENTHEMASSRELATIONSAMONGTHEFRAGMENTSVARYINPARTICULAR,ITWOULDALLOWUSTOSTUDYTHEVARIATIONWHENCHANGINGBETWEENTHETWORESTRICTEDKINEMATICALSITUATIONSTHESECONDIMPORTANTPOINTISTOTREATALLTHEINTERACTIONSINTHEFINALSTATEONANEQUALFOOTINGASWEHAVEJUSTEXPLAINED,INION–ATOMCOLLISIONS,THEINTERNUCLEARINTERACTIONPLAYSPRACTICALLYNOROLEINTHEMOMENTUMDISTRIBUTIONOFTHEEMITTEDELECTRONANDHASTHEREFORENOTBEENCONSIDEREDINTHECORRESPONDINGCALCULATIONINTHISWORK,THISKINDOFASSUMPTIONHASBEENAVOIDEDTHECROSSSECTIONOFINTERESTWITHINTHISFRAMEWORKISTHETRANSITIONMATRIXCANBEALTERNATIVELYWRITTENINPOSTORPRIORFORMSASWHERETHEPERTURBATIONPOTENTIALSAREDEFINEDBYH?EΨIVIΨIANDH?EΨFVFΨFFORTHEBORNTYPEINITIALSTATEWHICHINCLUDESTHEFREEMOTIONOFTHEPROJECTILEANDTHEINITIALBOUNDSTATEΦIOFTHETARGET,ANDTHEPERTURBATIONPOTENTIALVIISSIMPLYTHESUMOFTHEPOSITRON–ELECTRONANDPOSITRON–NUCLEUSINTERACTIONSTHETRANSITIONMATRIXMAYTHENBEDECOMPOSEDINTOTWOTERMSDEPENDINGONWHETHERTHEPOSITRONINTERACTSFIRSTWITHTHETARGETNUCLEUSORTHEELECTRONINORDERTOBECONSISTENTWITHOURFULLTREATMENTOFTHEKINEMATICS,ITISNECESSARYTODESCRIBETHEFINALSTATEBYMEANSOFAWAVEFUNCTIONTHATCONSIDERSALLTHEINTERACTIONSONTHESAMEFOOTINGTHUS,WERESORTTOACORRELATEDC3WAVEFUNCTIONTHATINCLUDESDISTORTIONSFORTHETHREEACTIVEINTERACTIONSTHEFINALCHANNELPERTURBATIONPOTENTIALFORTHISCHOICEOFCONTINUUMWAVEFUNCTIONIS51INTHECASEOFPURECOULOMBPOTENTIALS,THEDISTORTIONSAREGIVENBYWITHΝJMJZJ/KJTHISMODELWASPROPOSEDBYGARIBOTTIANDMIRAGLIA6FORION–ATOMCOLLISIONS,ANDBYBRAUNERANDBRIGGSSIXYEARSLATERFORPOSITRON–ATOMANDELECTRON–ATOMCOLLISIONS7HOWEVER,INALLTHESECASESTHEKINEMATICSOFTHEPROBLEMWASSIMPLIFIED,ASDISCUSSEDINTHEPREVIOUSSECTION,ONTHEBASISOFTHELARGEASYMMETRYBETWEENTHEMASSESOFTHEFRAGMENTSINVOLVEDINADDITION,GARIBOTTIANDMIRAGLIANEGLECTEDTHEMATRIXELEMENTOFTHEINTERACTIONPOTENTIALBETWEENTHEINCOMINGPROJECTILEANDTHETARGETION,ANDMADEAPEAKINGAPPROXIMATIONTOEVALUATETHETRANSITIONMATRIXELEMENTTHISFURTHERAPPROXIMATIONWASREMOVEDINAPAPERBYBERAKDARETAL1992,ALTHOUGHTHEYKEPTTHEMASSRESTRICTIONSINTHEIRIONIMPACTIONIZATIONANALYSIS5THEELECTRONCAPTURETOTHECONTINUUMCUSPLETUSREVIEWSOMERESULTSINACOLLINEARGEOMETRYWECHOOSEASTHETWOINDEPENDENTPARAMETERSTHEEMITTEDELECTRONMOMENTUMCOMPONENTS,PARALLELANDPERPENDICULARTOTHEINITIALDIRECTIONOFMOTIONOFTHEPOSITRONPROJECTILETHEENERGYOFTHEPROJECTILEIS1KEVINFIG2,WEOBSERVETHREEDIFFERENTSTRUCTURESTWOMINIMAANDARIDGEFIG2QDCSFORIONIZATIONOFH2BYIMPACTOF1KEVPOSITRONSFOREMISSIONOFELECTRONSINTHEDIRECTIONOFTHEPROJECTILEDEFLECTIONTHEORIGINOFTHERIDGEISVERYWELLUNDERSTOODITCORRESPONDSTOTHEELECTRONCAPTURETOTHECONTINUUMECCCUSPDISCOVEREDINION–ATOMCOLLISIONSTHREEDECADESAGOBYCROOKSANDRUDD8THEYMEASUREDTHEELECTRONENERGYSPECTRAINTHEFORWARDDIRECTIONANDOBSERVEDACUSPSHAPEPEAKATEXACTLYTHEPROJECTILE’SVELOCITYTHEFIRSTTHEORETICALEXPLANATION9SHOWEDTHATITDIVERGESINTHESAMEWAYAS1/KTHISCUSPSTRUCTUREWASTHEFOCUSOFALARGEAMOUNTOFEXPERIMENTALANDTHEORETICALRESEARCHSINCETHEECCCUSPISANEXTRAPOLATIONACROSSTHEIONIZATIONLIMITOFCAPTUREINTOHIGHLYEXCITEDBOUNDSTATES,THISSAMEEFFECTHASTOBEPRESENTINPOSITRON–ATOMCOLLISIONSINFACT,THEOBSERVATIONOFSUCHANEFFECTASSOCIATEDWITHPOSITRONIUMFORMATION,WHILEPREDICTEDTWODECADESAGOBYBRAUNERANDBRIGGS,REMAINEDACONTROVERSIALISSUETHEREASONFORTHISDISPUTEWASTHAT,INCONTRASTTOTHECASEOFIONS,THEPOSITRONOUTGOINGVELOCITYISNOTSIMILARTOTHATOFIMPACT,BUTISLARGELYSPREADINANGLEANDMAGNITUDETHUSTHEREISNOPARTICULARVELOCITYWHERETOLOOKFORTHECUSPANDTHISISCERTAINLYSOIFWEEVALUATETHEDOUBLEDIFFERENTIALCROSSSECTION,WESEETHATTHECUSPISCLEARLYVISIBLEINION–ATOMCOLLISIONS,BUTJUSTAVERYMILDANDSPREADSHOULDERINPOSITRON–ATOMCOLLISIONSTHUS,TOOBSERVETHISSTRUCTUREITISNECESSARYTOINCREASETHEDIMENSIONOFTHECROSSSECTIONFORINSTANCEBYCONSIDERINGAZERODEGREECUTOFTHEQUADRUPLEDIFFERENTIALCROSSSECTIONINCOLLINEARGEOMETRYKOVERANDLARICCHIAMEASUREDIN1998THEDΣ/DEEDΩKDΩKCROSSSECTIONINACOLLINEARCONDITIONATZERODEGREE,FORTHEIONIZATIONOFH2MOLECULESBY100KEVPOSITRONIMPACT10THESTRUCTUREISNOTSOSHARPLYDEFINEDASFORIMPACTOBSERVEDFORHEAVYIONSBECAUSEOFTHECONVOLUTIONTHATACCOUNTSFORTHEEXPERIMENTALWINDOWINTHEPOSITRONANDELECTRONDETECTIONSINCETHETARGETRECOILPLAYSNOSIGNIFICANTROLEINTHISEXPERIMENTALSITUATION,THEPRESENTGENERALTHEORYGIVESRESULTSSIMILARTOTHOSEOBTAINEDBYBERAKDAR11,ANDBOTHCLOSELYFOLLOWTHEEXPERIMENTALVALUESTHESAMEKINDOFEXPERIMENTWASPERFORMEDBYSARKADIANDCOWORKERSINARGONIONIZATIONBY75KEVPROTONIMPACTTHEYMEASUREDTHEQUADRUPLEDIFFERENTIALIONIZATIONCROSSSECTIONINACOLLINEARGEOMETRYFORION–ATOMCOLLISIONSFORTHEFIRSTTIME,ANDFOUNDTHEECCCUSPASINPOSITRONIMPACTATLARGEANGLESINTHISCASE,WEHAVETOKEEPACOMPLETEACCOUNTOFTHEKINEMATICSINORDERTOREPRODUCETHEEXPERIMENTALRESULTS126THOMASMECHANISMLETUSNOWGOBACKTOTHEIONIZATIONOFH2BY1KEVPOSITRONIMPACTASTRUCTUREAT45°CANBEOBSERVED,WHICHWASPREDICTEDANDEXPLAINEDIN1993BYBRAUNERANDBRIGGSASDUETOTHEINTERFERENCEOFTWOEQUIVALENTDOUBLECOLLISIONMECHANISMSEACHOFTHESEPROCESSESCONSISTSOFAPOSITRON–ELECTRONBINARYCOLLISION,FOLLOWEDBYTHEDEFLECTIONBY90°OFONEOFTHELIGHTPARTICLESBYTHEHEAVYNUCLEUSTHISMECHANISMWASPROPOSEDBYTHOMAS13ASTHEMAINRESPONSIBLEOFELECTRONCAPTUREBYFASTHEAVYIONSINTHISCASE,SINCETHEELECTRONANDPOSITRONMASSESAREEQUAL,THESETWOPROCESSESINTERFEREAT45°IFWELOWERTHEENERGYFROM1000EVTO100EV,THISSTRUCTUREAT45°DISAPPEARS,ARESULTTHATISCONSISTENTWITHTHEIDEATHATTHETHOMASMECHANISMISAHIGHENERGYEFFECTBUTTHEREISANOTHERSTRUCTURE,ATABOUT225°,THATPERSISTSWEWILLCONSIDERTHISSTRUCTUREINTHENEXTSECTION7SADDLEPOINTMECHANISMTHEORIGINOFTHESTRUCTUREATABOUT225°ISCERTAINLYMOREDIFFICULTTOIDENTIFYTOOURBESTKNOWLEDGE,ITHASNOTBEENPREDICTEDBEFOREINPOSITRON–ATOMCOLLISIONS,EVENTHOUGHTHEMECHANISMRESPONSIBLEOFITSORIGINWASALREADYBEENPROPOSEDINION–ATOMCOLLISIONSALMOSTTWODECADESBEFORETHEIDEAWASTHATANELECTRONCOULDEMERGEFROMANION–ATOMCOLLISIONBYLYINGINTHESADDLEPOINTOFTHEPROJECTILEANDTHERESIDUALTARGETIONPOTENTIALSTHISMECHANISMISCLEARLYRELATEDTOONEOFTHEEQUILIBRIUMPOINTSDISCOVEREDBYLAGRANGEIN1772,ORTOTHEMECHANISMPROPOSEDBYWANNIERFORLOWENERGYELECTRONEMISSIONINTHECASEOFION–ATOMCOLLISIONS,THESEARCHFORTHEORETICALANDEXPERIMENTALEVIDENCEOFTHISMECHANISMWASOVERCASTBYVIVIDCONTROVERSY14,15,16,17AND18INTHECASEOFPOSITRON–ATOMCOLLISIONS,FORTHEELECTRONSTOBETRAPPEDINTHESADDLEOFTHEPOSITRONANDRESIDUALIONPOTENTIALS,THEELECTRONANDTHEPOSITRONMUSTFIRSTPERFORMABINARYCOLLISIONSOASTOENDUPWITHTHERIGHTVELOCITIES2WHEREΕIISTHEBINDINGENERGYOFTHETARGETINTHEINITIALSTATEAPPLICATIONOFENERGYANDMOMENTUMCONSERVATIONPRINCIPLESSHOWSTHATTHEPOSITRONISDEVIATEDINANANGLE3FINALLY,FORTHEELECTRONTOEMERGEINTHESAMEDIRECTIONASTHEPOSITRON,ITMUSTSUFFERASUBSEQUENTCOLLISIONWITHTHERESIDUALNUCLEUSINATHOMASLIKEPROCESSINTHISSECONDCOLLISION,THEELECTRONISDEFLECTEDBY90°ANDTHERESIDUALTARGETIONRECOILSINADIRECTIONTHATFORMSANANGLEOFABOUT135°WITHTHEELECTRONANDTHEPOSITRONTHISMECHANISMISDEPICTEDINFIG4THUS,TOCHECKTHATTHEPROPOSALOFASADDLEPOINTISCORRECT,WELOOKATWHETHEROURCALCULATIONSSHOWSTRUCTURESTHATARECONSISTENTWITHTHISDESCRIPTIONOFSADDLEPOINTELECTRONPRODUCTIONTHEMINIMUMOBSERVEDINTHEQDCSOFFIG3ANDFIG4ARELOCATEDATPRECISELYTHOSEPOINTSWHERETHEPREVIOUSCONDITIONSONTHEENERGYANDANGLEOFANYOFTHETHREEPARTICLESAREMETFIG3QDCSFORH2IONIZATIONBY100EVPOSITRONSINTHERESTRICTEDCOLLINEARGEOMETRYFIG4MECHANISMPROPOSEDTOLEADTOTHEOBSERVEDSADDLELIKESTRUCTUREWEMADEANOTHERTESTONTHEVALIDITYOFTHESADDLEPOINTMECHANISMFIG5SHOWSTHATTHESTRUCTUREARISESEXCLUSIVELYFROMTHETPTERMTHISRESULTISCONSISTENTWITHTHEPROPOSEDMECHANISM,WHERETHESADDLEPOINTSTRUCTUREARISESFROMAFIRSTPOSITRON–ELECTRONCOLLISIONAFTERWARDS,BOTHPOSITRONANDELECTRONARESCATTEREDBYTHENUCLEUSFIG5QDCSFORIONIZATIONOFH2BYIMPACTOFPOSITRONSAT100EVANDELECTRONENERGYEE19EV8CONCLUSIONSSUMMARIZINGTHERESULTSPRESENTEDINTHISCOMMUNICATION,WEHAVEINVESTIGATEDTHEIONIZATIONOFMOLECULARHYDROGENBYTHEIMPACTOFPOSITRONSTHEOBTAINEDQUADRUPLEDIFFERENTIALCROSSSECTIONSFORTHEELECTRONANDTHEPOSITRONEMERGINGINTHESAMEDIRECTIONSHOWTHREEDOMINANTSTRUCTURESONEISTHEWELLKNOWNELECTRONCAPTURETOTHECONTINUUMPEAKANOTHERONEISTHETHOMASMECHANISMFINALLY,THEREISAMINIMUMTHATMIGHTBEINTERPRETEDASDUETOTHESOCALLED“SADDLEPOINT”IONIZATI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目录

目录1

1绪论1

1.1课题提出的背景1

1.2 花生脱壳机械的发展1

1.3 花生脱壳机械的研究应用现状3

1.3.1 当前花生剥壳机使用的脱壳技术3

1.3.2 新型脱壳技术3

1.3.3 花生脱壳机械的工艺研究4

1.3.4 花生脱壳机械存在的问题4

1.4 花生脱壳机械研究重点5

1.4.1 研究剥壳机械的常用性和适应性5

1.4.2 提高花生机剥壳率,降低破损率5

1.4.3 提高剥壳自动化程度5

2 刮板式花生剥壳机的结构及工作原理6

2.1 选择刮板花生去壳机理由6

2.2刮板式花生剥壳机主体结构6

2.2.1破壳部分结构设计7

2.2.2风机分离部分的设计7

3 刮板式花生剥壳机关键部件结构设计9

3.1设计前各项参数的确定9

3.1.1 刮板的半径及转速确定9

3.1.2 刮板所需功率计算9

3.1.3可用传动部件的分析10

3.1.4可用传动部件的选择10

3.1.5电动机的选择11

3.2 电机与轴之间的V带传动设计13

3.2.1  V带计算13

3.2.2  V带轮的设计14

3.3主轴的设计及参数计算16

3.4 轴承和键的选择19

3.4.1轴承的选择19

3.4.2键的选择20

3. 5刮板结构设计20

3.6半栅筛的设计21

3.7惯性筛分选系统设计22

3.7.1惯性筛原理分析22

3.7.2筛网运动部件结构22

3.7.3、设计曲柄滑块机构22

3.7.3曲柄轴设计24

3.7.4连杆设计26

3.7.5惯性筛的曲柄轴与刮板轴间的V带传动设计27

3.8筛网29

3.9风机分离部分的设计29

3.10 机架的模态分析30

3.10.1 模态建立过程30

3.10.2 模态分析31

4 使用花生脱壳机的要求35

4.1花生脱壳机操作方法与注意事项35

4.2花生剥壳机的保存方法35

5 总结36

5.1 本文总结36

5.2 设计遇到问题36

参考文献37




1绪论

1.1课题提出的背景

    花生含有大量的脂肪和蛋白质,它是我们日常生活当中最要的植物油来源之一。也是我们日常摄取植物植物蛋白重要来源。在平时的烘培食品当中,经常含有使用花生或脱脂后花生饼粕蛋白质的使用。在我们日常的饮食和烹调当中可以起到原料或添加剂。现在我们把花生蛋白质作为原料或者食品添加剂不仅可以提高食品的蛋白质,还可以改变食物的味道和形态。日常的人造奶油、起酥油、色拉油、调和油等都是花生油重要组成?;ㄉ唤鼍虻ゼ庸ぞ涂墒秤?,而且还可以加工成各种营养丰富、色香味俱全食品和营养品?;ㄉ庸こ筛辈凡幕ㄉ呛突ㄉ煽梢杂米魉橇?,提高花生的经济效益。

   一般花生作为出口产品或深加工产品,都需要进行剥壳加工这道工序,花生在榨取花生油的时候,为了提高出油率。都会对花生去壳。传统花生剥壳是手工剥壳,手工剥壳不仅效率低,而且手容易起水泡,长茧。因此在主产区的广大农民急需一种工具来代替他们手工剥壳。使花生生产地的农民不必浪费劳动力用手工剥壳方式剥壳,提高花生剥壳的速度满足需求。

花生剥壳机就是把花生的外壳利用挤压剪切等方法把外壳去掉从而得到花生仁一种农业机械。但是由于花生的物理特性决定花生不能再收获的时候就发明一种机器把花生给去壳。只有花生的含水量降到一定程度的时候才能剥壳保证剥壳后花生质量,由于近几年花生附加产品多,需求大,种植面积不断增加?;ㄉ止ぐ且丫薹锹闵缁嵝枰?。实现花生剥壳机械自动化是一种大势所趋,刻不容缓。

1.2 花生脱壳机械的发展

中国最早的花生剥壳机产生和研究可以追查到1965年原八部下达的花生剥壳机的课题研究,至此之后陆陆续续就有各式各样的不同功能的花生剥壳机问世??钍接邪üδ艿ヒ坏幕ㄉ腔氐闶墙峁辜虻ゼ鄹竦?,广泛应用于家庭。具有剥壳、分离和清选功能等多种功能的的花生剥壳机特点是体积比较大,分级功能多,基本用于花生深加工企业。国产花生剥壳机的种类很多,比如6BH-60型、6BH-20B型等,其工作效率都可以达到为人工工作效率的2O到60倍以上。    

接下来让我介绍我国近几年的花生剥壳产品:

1)封闭栅条凹板、纹杆滚筒式花生剥壳机

早期我国的花生剥壳机研发主要是借鉴国外已有的一些技术成果,在此基础上研制出的有TH-340型的花生剥壳机,剥壳部分是将若干根纹杆镶嵌到圆筒上来组成封闭式的纹杆滚筒,然后下面则由钢条来组成的栅条形式的凹板。该机器的入料口比较大,出料口比较小?;鞴ぷ鞯氖焙?,花生在滚筒的推动下有入口滚动到出口?;ㄉ诠鐾埠桶及逯惺盏搅顺寤?,挤压下进行剥壳。因为花生主要受到揉搓的影响直接剥壳,所以花生的破损率比较高。同时为了将花生仁和未剥壳的花生分离开来,通常这种剥壳机构都需要一个分离装置。所以在之后陆陆续续研制出TH-47O型和BH-570型等各种剥壳机都有比较的改进。

2)直立橡胶板与封闭的橡胶板滚筒组成的剥壳机

该机器的剥壳装置是封闭胶辊和直立胶板,采用了挤压的剥壳原理?;髟俗?,是胶辊让花生移动,过程中通过间隙为5-20mm。由胶辊和胶板之间相互作用的挤压作用下脱壳,这样可以很好地避开了剥壳部件的揉搓作用,相同的破碎率就有所降低,但仍可在保持在5%以上。原因是由于直径小的花生在还没有剥壳的时候就已经被分选出来了,所以剥壳的效率很低,只有30%左右。所以不得不在后面增设一个循环机构,以使花生在经多次挤压来提升脱壳率,但这样机器结构就变得复杂、体型就变得很庞大。

3)开式的纹杆滚筒和编织凹板式花生剥壳机

剥壳机采用了编制的丝网来编制凹板和使用两个金属条纹杆组成的开式滚筒。作业时,滚筒的推动着花生前进,受执行部件的挤压揉搓来达到剥壳作用,该结构与封闭滚筒式是很不同的,花生主要是受到开式条纹滚筒的搅拌作用进行剥壳,但是有个弊端是这个力是柔性的。也因此破损率比较低,还只可控制在3%-5% 。但是他的剥净率比较高,其原因是凹板是编制网孔凹板,在剥壳的时候只有直径小于网孔的花生在没有剥壳的情况下被分离出来。长果的花生则没有别分离。

4)立式剥壳机械

立式的剥壳机是采用了由两根扁钢在条经过焊接的情况下而制成立式的转子,下面装着用编织丝网而制成的具有编织平底筛网,在剥壳机内部,花生在立式的转子的推动下进行相互的磨擦,因此花生就可以这样剥壳了。该方法叫做柔性的揉搓法。经过多次的实践证明,该机对花生仁的破碎率很低,可以控制在3%以下的。但其所有的缺点就是因采用立式传动则传动机构是比较复杂的。

5)编织凹板滚筒与开式扁条滚筒组合而成的剥壳机

该机器用的是开式扁条滚筒(三根用刚制成扁条)和凹板结构(用编织丝网制成)。该机器在使用时候,是扁条推动花在其滚动行转动,凹板与扁条形成活动层?;ㄉ诟迷硕隳诮凶呕ハ嗳啻甓蛊浯锏桨亲饔?。由于在该机构中,避开了剥壳部件挤压冲击的直接作用,使用该机器优点是:避开了剥壳部件直接冲击作用。是花生搓花生的作用,这样花生破损率比较低属于柔性剥壳。经过实验数据表明该机器破伤率(破碎率+损伤率)仅仅只有0.91。

1.3 花生脱壳机械的研究应用现状

当前国内的花生剥壳机其的剥壳原理、材料和构造基本可分为挤压、揉搓钢纹杆-钢栅条与凹板。打击、揉搓为主的橡胶滚筒与橡胶浮动凹板两大类。普遍存在脱壳质都不高情况,破损率大9%的情况。所以剥壳出来的花生一样用于榨油。没有达到出口贸易的标准。现在主要是研究先进的脱壳原理来解决花生剥壳机现在存在主要问题的一种方法。

1.3.1 当前花生剥壳机使用的脱壳技术

当前花生脱壳机使用的脱壳技术分以下几种。

①撞击法脱壳:花生受到高速运转的冲击力的阻挠,导致花生壳产生破裂已达到破壳的目的。

②碾搓法脱壳:花生固定在定磨片上受到了来自动磨片碾搓的作用,导致花生外壳像是被外壳撕裂样子可以实现脱壳。

③剪切法脱壳:花生固定在刀架上受到来至刀板的剪切力的作用,花生外壳瞬间被切裂打开,使花生和果仁能够分开。

④挤压法脱壳:在两根轮毂中间放入花生,然后是两个轮毂的转速相同方向相反,期间在调整间隙?;ㄉ釉诩湎妒盏叫费沟牧κ够ㄉ瞧屏?。

⑤搓撕法脱壳:和挤压脱壳有点相识是用橡胶辊筒进行搓撕作用进行脱壳

1.3.2 新型脱壳技术

①压力膨胀法:首先用一定的压力气体冲入花生壳内,让他们保持一段时间。当花生内外气压达到一致的时候。之后再瞬间卸压,在内外平衡被打破的时候,壳体的气压因与外部差的作用下产生了巨大的爆破力而使得冲破壳体,从而使其达到脱壳的目的。

②真空法:它与压力膨胀法相反,是把花生放在真空爆壳机里,然后加热具有水分的花生到达一定程度的温度时,再用真空泵抽吸?;ㄉ谖韧蓖饪堑乃种鸾フ舴?,其外壳的韧性和强度都在降低,但是它的脆性却不断在增加。在真空的作用壳外压力也在下降,壳内的压力还保持在较高的水平。当这样保持到一定数值的时候,就会使外壳爆炸进行剥壳。

③激光法 使用激光切割每个花生的外壳。有数据表明,这个方法可以使花生达到100%的完整率。但是这个费用高昂,效率也不高等特点。所以不容易被使用。

1.3.3 花生脱壳机械的工艺研究

花生剥壳机我们除了在设备和原理研究外,我们也在研究剥壳工艺来提高花生剥壳的效率和剥壳质量,有以下两种工艺。

分级处理:首先把花生按大小分级,在根据大小相同进行脱壳,可以提高脱壳率和减少破损率。

水分含量:花生果的含水量对剥壳质量有很大影响,通?;ㄉ呛蚀?,它的韧性比较大,也不容易搓破。但是花生的含水少,它剥壳的时候容易破损。所以要让花生壳含水少而花生含水多一点。这样有利于提高剥壳质量。也就是说让外壳含水率低可以保证它具有最大脆性,仁不能因为水太少容易破裂,要让仁有一定的水分。保证让人有一定的塑性变形,减少人的破损率。

1.3.4 花生脱壳机械存在的问题

现在我国的花生剥壳机还是停留在90年代的阶段。主要是资金投入不足,花生剥壳机的关键部件还是停留在以前水平。。所以基本上剥壳性能也没有什么大的突破。因此机械剥壳对花生仁的损伤率都很高,用来作为种子的和长期保存的都用手工剥壳?;蛋侵饕嬖诩傅阄侍猓孩?脱壳率低,破损率大。② 性能不稳定。③ 适应环境差④ 剥壳成本还是有点高。⑤ 没有进行大规模的实验,性能和商品还有待时间上考虑。

1.4 花生脱壳机械研究重点

从我过加入wto之后,剥壳机需求增多,导致国内外对花生剥壳机重视和研究,现在花生剥壳机存在问题,在以后发展中对花生剥壳机的生产产生的问题进行总结,不断完善性能和功能。

1.4.1 研究剥壳机械的常用性和适应性

当前研究花生剥壳机的适应性和常用性是主要研究方向,现在的许多花生剥壳机专门针对一个地区或者专门的品种来设计,其通用性和兼容性比较差。所以提高花生剥壳机的通用性和兼容性可以通过更换重要部件就能对其他带壳物料进行脱壳加工。研究通过更换重要部件就能满足不同坚果脱壳需要,同时提高工艺水平,降低机器的生产成本。适应不同企业加工需求,如果花生剥壳机械能够适应这种发展方向,可以影响该机械能否更好推广。

1.4.2 提高花生机剥壳率,降低破损率

现在花生剥壳机均存在脱壳率和破损率的之间矛盾,怎么提高剥壳率,降低破损率一直都是剥壳机的关键技术。探讨新的关键技术,提升结构的方便性。重点攻关这项关键技术可以影响花生剥壳机的发展前景。

1.4.3 提高剥壳自动化程度

和自动化方向发展的大多数机器仍然依赖于人工喂养和定位的自动控制,影响运行速度和运行质量,因此运动电气,新技术等方面,进一步提高加工精度和运行速度,提高脱壳产品质量和效率,满足加工企业的需求,增加国内外的市场占有率。

随着人类社会发展,将有不断有新的技术、结构、工艺不断被研究出来。运用于花生剥壳机械当中。当液压传动技术、电子电力技术、等行业的发展。一些低效率的传动和笨重材料将被淘汰。同时新的技术运用将会提高机械的运行效率,提高机械的使用时间,怎么使用这些新的技术运用到机械当中是我们当前研究的题目。

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2 刮板式花生剥壳机的结构及工作原理

2.1 选择刮板花生去壳机理由

由于当前花生剥壳机都存在性能不稳定,脱壳率与破损率想矛盾,环境适应能力差通用性和利用率低等问题,所以设计了刮板式花生剥壳机,通过改进花生剥壳机的技术方案,使它的稳定性和通用性利用率提高。 

设计的刮板式花生去壳机具备撞击法,碾搓法,剪切法和挤压法的特点,所以脱壳效率很高,效果好.[1]

2.2刮板式花生剥壳机主体结构

刮板式花生脱壳机主要由进料箱脱壳转轴部件(包括刮板架和刮板) 惯性筛、风机、电机、支 架、花生壳收集斗等组成。如图2-1所示。


1剥壳箱 2.风机 3.花生仁出口 4.电机 5.机架  6.花生壳收集箱7.传动装置

运行过程是从上往下,从花生收集开始,花生进入剥壳箱。经过刮板的挤压和撞击后才能进行剥壳,有些没有被剥壳的花生留在栅格上面再次经过刮板碾搓和挤压进行剥壳。刮板和栅格间隙称为剥壳间隙,剥壳间隙影响破碎率和生产率。半笼筛栅条与栅条间隙影响破碎率和脱净率。把栅条做成半笼筛固定在剥壳箱内,剥壳后花生壳和花生仁经过半笼筛下落,同时受到风机吹来的风,把花生壳吹到收集斗?;ㄉ突ㄉ室蛭冉现叵侣涞焦咝陨干?,惯性筛把花生和花生仁分开?;ㄉ试诠咝陨傅淖饔孟麓庸送槐呤占鹄?。收集起来的花生在换一次间距小一点的半笼筛进行剥壳。其结构简图如图2-2所示。


2.2.1破壳部分结构设计

破壳机构是使用刮板与花生的撞击来实现花生的破碎工作的,如下示意图就很清楚地表达了花生在工作机构中是如何被破除外壳的。(图2-2)这个结构很充分地利用了栅笼和刮板之间的配合,栅笼中两铁棒之间的距离经过很合理的设计,这样栅笼就可以当做花生破壳的支撑点,而且还未破壳的花生就不会从栅笼之间掉下,同时刮板与栅笼之间的距离也是经过合理的设计使得不同尺寸的花生都可以被刮板敲击到而达到破壳的目的,而在破壳完成后花生在刮板旋转情况下达到壳仁分离同时也因为尺寸的减少而可以顺利通过栅笼进入下一道工艺。



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