第56巻第5号論文要旨

研究論文

農用トラクタ用モノコック型フレームのモード解析  *数値解析によるモード変数の検討

    長谷川英夫・小池正之・小中俊雄・瀧川具弘

キーワード:モノコック型フレーム,トラクタ,有限要素法,モード解析

本報では,モノコック型フレームの全体構造に関する最適設計研究の手始めとして2種類のモデルを供試して動力伝達部及び差動装置の隔壁肉厚と筐体肉厚を設計変数とする感度解析を含めたモード解析を行い,振動解析の統合に必要な基礎的設計データを得た。Aモデルでは隔壁肉厚と筐体肉厚は,固有振動数に対してより高い感度を示すことが判明した。BモデルではAモデルの解析結果をもとに設定した設計変数の感度を定量的に求めることができた。さらに周波数応答解析から,筐体肉厚を25mm~15mmに変更することで,鉛直方向の振動加速度レベルはフレームと座席支持部の接合部において最大15dBの低下を見込めることが指摘できた。

 

ゲル被履種子の実用化に関する研究  *ゲル被履の基本原理

    河野靖司・川村恒夫・小堀 乃・西村 功

キーワード:

播種作業は作物生育制御の第一工程としての意味を持つとの見地から,野菜の精密播種作業において,発芽率の向上を可能にするための手段として,種子の新しい処理加工技術とその加工装置の提案を試みた。種子の被履材料として,安全性の面から3種の食品添加物を選び,比較した結果,種子の加工及び播種時の適性から,3%アルギン酸ナトリウム水溶液が最適と判断した。ゲル化のための硬化剤には塩化カルシウムを用いた。本種子加工装置として,2重円筒構造のノズルを用いた手動型被履加工装置を試作し,ほぼ満足できる効果を得た。さらに装置の自動化並びに実用化について検討する。

 

穀物の放射乾燥法に関する研究(第3報)  *籾堆積層の温度予測

    澤田恭彦・堀部和雄

キーワード:

太陽熱を利用するハウス内穀物放射乾燥について,前報ではその利用実態と乾燥速度の具体的な向上策を検討し,また,送風と攪拌の影響について考察した。本報では,攪拌されない籾堆積層の温度変化について,温度予測数学モデルを用いて検討した。予測値と実験値を比較したところ両者はよく一致し,このモデルは籾堆積層の温度予測に利用できることがわかった。

 

馬鈴薯の乾燥特性の研究(第2報)  *真空フライによる乾燥シミュレーション

    村田 敏・田中史彦・中田恭弘・K.S.P.アマラトゥンガ

キーワード:馬鈴薯,真空フライ,乾燥,熱伝達,糊化

馬鈴薯のフライ加工を一種の乾燥操作と考え,前報をもとに減圧下におけるフライ乾燥を解析した。また,水分の移動と同時に熱の移動,澱粉の糊化も行われるので,各々について方程式を組み立て,これをRunge-Kutta-Gill法より解き真空フライシミュレーションを行った。その結果,測定値との整合性は良く,物質移動係数,伝熱係数などが算出された。さらに常圧のフライに比べ,乾燥速度が非常に大きいことが分かり,その有用性が示された。

 

コロナ放電によるダイコンの乾燥促進

    薛 国栄・内野敏剛・松尾昌樹

キーワード:

種々の乾燥条件下でのコロナ放電による農産物の乾燥促進硬化を明らかにするため,風量,温度,湿度を変化させ,ダイコンの乾燥特性を調べた。コロナ放電による乾燥促進効果は送風量の増大とともに低下するが,本実験ではいずれも統計的に有意な促進がみられ,乾燥速度は最大で対照区の1.2~1.3倊となった。温度,湿度が変化しても乾燥促進効果は影響を受けず,その乾燥速度は空気温度が10゚C高く,または湿度が10%RH低い場合の対照区の乾燥速度と同等であった。コロナ放電に消費される電力は非常に少なく,大量処理の場合,変圧器の搊失が少なければ,省エネルギが期待できると思われる。

 

野菜の鮮度保持に関する研究(第2報)  *メロンの鮮度保持

    伊藤和彦・樋元淳一

キーワード:メロンの鮮度保持,包装貯蔵,針穴包装,凍結温度,総合食味評価値

本報はメロンの鮮度保持法を確立するために行った実験の結果を述べる。凍結温度は熟度及び部位によって異なり,凍結温度が最も高い値を示したのは早期に収穫した試料の上部(果底部)であった。凍結温度を参考にして貯蔵温度の設定値を*0.5゚Cとした。貯蔵条件は無包装および厚さ0.03mmのポリエチレンフィルムを用いた針穴包装区を設けた。食味試験の結果から,2針穴包装区が最も鮮度保持期間が長く,30日間にわたって商品価値を保持することが明らかになった。食味試験の総合評価に影響を与える大きな要因は甘み及び香りであった。

 

黒糖の品質に関する基礎的研究(第1報)  *黒糖の物理科学的特性

    秋永孝義・岡留博司・国府田佳弘

キーワード:黒砂糖,品質,物理的特性,化学成分

沖縄県産の黒糖は,粘度,硬度。色,水分などの物性が産地によって異なり品質が安定せず,主な需要先である加工業者からは安定した品質の製品が望まれている。品質の向上や製造技術を改善するためには黒糖の各種の特性を調査する必要がある。そこで,沖縄県内全工場の黒糖の物理的特性を調査した。その結果,黒糖の物性が産地によって大きく異なり,その原因が製造工程,特に最終濃縮工程にあることを示唆した。

 

家畜糞および食品加工残渣の乾燥特性

    東城清秀・渡辺兼五・藍 房和・A.C.チャオ

キーワード:農業廃棄汚泥,椊物性残渣,家畜糞,食品加工残渣,乾燥特性,拡散方程式,水分移動係数,表面蒸発係数

椊物性残渣を主体とする家畜糞および食品加工残渣の乾燥特性を調べるため,試作した乾燥特性実験装置を用いて,試料形状および乾燥空気条件が乾燥特性に及ぼす影響について検討した。薄い円筒状の成形試料を用いることのよって再現性の高い実験が可能である。供試した家畜糞,豆腐粕およびビール粕はともに同様な乾燥特性曲線となり,恒率乾燥期間はほとんどなく,乾燥当初から減率乾燥となる。減率乾燥期間の乾燥速度は乾燥試料表面の含水率に比例して減少するとする境界条件をもつ拡散方程式モデルで近似される。

 

農業用プロペラファンの軽量化研究(第2報)  *羽根の簡易強度計算法

    銭 新耀・市川真祐・伊藤信孝

キーワード:プロペラファン,羽根,強度,翼理論,性能曲線

本報では防霜ファンを供試ファンとして開放空間にて使用するプロペラファンの羽根の簡易強度計算法を提示した。羽根に作用する空気抵力と空気揚力をファンの回転軸方向の力と回転周速度方向の力に分解し,前者はファン前後の風速の測定, 後者はファンの駆動トルク測定から求めた。これらの力は結果的に曲げモーメントの形で羽根に作用するため,羽根の力学的モデルを矩形平板の直交する二方向にそれぞれ曲げモーメントを受け, かつ一方向に遠心力が作用するものとして,羽根の強度計算を行った。その結果,供試ファンの羽根の板圧が2mmあれば強度上十分であること,また,板圧2mmの提示ファンと市販ファンの2.5mmのファンについて比較試験を行ったところ,送風性能に差がないことを明らかにした。

 

技術論文

ロータリ式田椊機の振動解析(第1報)  *楕円遊星歯車機構の運動解析

    市川真祐・田尻功郎・王 秀崙・加藤道夫・野呂明美

キーワード:ロータリ式田椊機,振動,遊星歯車機構,椊付け機構,画像処理

ロータリ式椊付け機構を有する田椊機は,クランク式に振動が少ないために高速化に適しているが,上等速遊星歯車機構が採用されているために振動をなくすることができない。本研究では,楕円遊星歯車機構を使用しているものについて,各遊星歯車の運動方程式を導出し,その変位および加速度変動を理論的に解析した。一方で,画像処理装置を用いて理論解析の結果を対処した。その結果,理論解析の結果は画像解析による実験結果とほぼ一致することが判明した。

 

苗生産ロボットシステムの開発(第1報)*ロボット本体と横移動装置

  坂上 修

キーワード:育苗,ロボティクス,自動化,本体,横移動,プログラマブルコントローラ

苗生産作業の自動化・無人化を図るため,シンプル・安価で高性能なロボットシステムを開発している。制御部と走行部からなるロボット本体と8機種の付属作業機械装置より構成され,播種,肥培管理,運搬作業を自動的に行う。本報では,ロボット本体と横移動装置について述べる。ロボット本体は,プログラマブルコントローラを簡便な制御ベースとして,苗床に敷設した軌道上をロボットに装着したり,リミットセンサと25Wモータ駆動の車輪により自動走行し,手元操縦器またはタイマ,センサの信号を受け,種々の苗生産関連作業を遂行する。横移動装置は,ロボット及び付属作業装置を別な作業列に移動させるための移動台装置で,ロボットのコントローラにより台車車輪,モータが駆動され,リミットスイッチとの組み合わせにより,任意の列にアクセスできる。