咖啡初加工是云南小粒种咖啡产业链发展至关重要的环节,初加工后的咖啡生豆品质直接影响咖啡商品豆的交易价格和销售前景。咖啡的初加工方法各异,工艺环节众多,主要包括青红果分离与分级、脱皮、脱胶、干燥、脱壳等步骤,所需加工工艺复杂,每个步骤的加工处理都影响着最终的咖啡品质。为此,详细介绍各类加工方法适用条件,阐述国内外咖啡初加工的工艺方法发展现状与对比分析。结合云南当地独特环境展望合适的发展趋势,提出推进咖啡初加工机械化规模化,探索微生物脱胶与人工干燥技术的研究应用,注重节能节水与环保无污染的加工技术设备研发,健全规范咖啡初加工操作流程和加强咖啡商品豆贮藏运输的发展意见。

针对现有三七种苗挖掘铲挖掘阻力大、碎土性能与减黏性差等问题,设计一种三七种苗挖掘铲。本研究运用仿生学原理,依据穿山甲良好的挖掘性能设计三七种苗挖掘铲。对穿山甲前爪中趾和鳞片进行结构分析,测量爪趾纵剖面和前端轮廓数据,通过曲线拟合得到仿生铲外形轮廓;结合穿山甲鳞片表面的楔形形状,将仿生铲表面设计成有凸起的楔形铲面;根据三七育苗农艺,确定仿生铲的挖掘深度和挖掘铲宽度;建立仿生铲三维模型,通过Ansys有限元仿真分析,确定挖掘铲厚度和入土角,研究仿生挖掘铲结构性能;并运用EDEM离散元动态仿真分析验证凸起仿生挖掘铲作业过程中所受阻力和土壤挖掘效果。三七种苗挖掘铲设计为凸起仿生挖掘铲,由Ansys仿真分析可知,凸起仿生挖掘铲最大应力为11.864 MPa,最大变形量为0.064 687 mm;由EDEM离散元法仿真分析得到凸起仿生挖掘铲挖掘阻力比平面铲小18.78%,作业时土壤颗粒平均翻滚角速度较平面铲提升27.13%,且具有较好的减黏效果。用穿山甲前爪和鳞片仿生三七种苗挖掘铲,能在保证不破坏三七主根和剪口的同时,达到增大碎土性能和减少土壤黏附的效果。该研究对三七种苗挖掘铲的设计与改进具有重要意义。