Redan under Tangdynastin introducerade Lu Yu systematiskt 19 sorters teplockverktyg för kakor i "Te Classic" och etablerade prototypen av temaskineri. Sedan grundandet av Folkrepubliken Kina,KinaUtvecklingen av temaskiner har en historia på mer än 70 år. Med landets ökande uppmärksamhet på temaskinindustrin,Kinas tebearbetning har i princip uppnått mekanisering och automatisering, och maskiner för drift av teträdgårdar utvecklas också snabbt.

För att sammanfattaKinas framgångar inom området temaskiner och främjar en hållbar och hälsosam utveckling av temaskinindustrin, introducerar denna artikel utvecklingen av temaskiner iKinafrån aspekterna av utveckling av temaskiner, energianvändning av temaskiner och tillämpning av temaskinteknologi, och diskuterar utvecklingen av temaskiner i Kina. Problemen analyseras och motsvarande motåtgärder förs fram. Slutligen prospekteras den framtida utvecklingen av temaskineri.

 01Översikt över Kinas temaskiner

Kina är det största teproducerande landet i världen, med mer än 20 teproducerande provinser och mer än 1 000 teproducerandestäder. Under den industriella bakgrunden av kontinuerlig tebearbetning och den industriella efterfrågan på att förbättra kvalitet och effektivitet, har den mekaniserade produktionen av te blivit det enda sättet för utveckling avKinas teindustri. För närvarande finns det mer än 400 tillverkare av tebearbetningsmaskiner iKina, främst i provinserna Zhejiang, Anhui, Sichuan och Fujian.

Beroende på produktionsprocessen kan temaskiner delas in i två kategorier: tegårdsdriftsmaskiner och tebearbetningsmaskiner.

Utvecklingen av tebearbetningsmaskiner började på 1950-talet, främst bearbetningsmaskiner för grönt te och svart te. På 2000-talet har bearbetningen av grönt te, svart te och de mest kända teerna i stort sett mekaniserats. När det gäller de sex stora tekategorierna är nyckelbearbetningsmaskineriet för grönt te och svart te relativt mogen, nyckelbearbetningsmaskineriet för oolongte och mörkt te är relativt mogen och nyckelbearbetningsmaskineriet för vitt te och gult te är också under utveckling.

Däremot började utvecklingen av driftmaskiner för teträdgårdar relativt sent. På 1970-talet utvecklades maskiner för grundläggande drift som tegårdsfräsar. Senare utvecklades successivt andra driftmaskiner som trimmers och teplockmaskiner. På grund av den mekaniserade produktionsstyrningen av de flesta teträdgårdar Extensive är forskningen och utvecklingen och innovationen av maskiner för teträdgårdshantering otillräcklig, och den är fortfarande i det inledande utvecklingsskedet.

02Utvecklingsstatus för temaskineri

1. Maskiner för drift av teträdgårdar

Maskiner för drift av teträdgårdar är indelade i odlingsmaskiner, jordbearbetningsmaskiner, växtskyddsmaskiner, beskärnings- och teplockmaskiner och andra typer.

Från 1950-talet till idag har maskiner för drift av teträdgårdar gått igenom det spirande stadiet, prospekteringsstadiet och det nuvarande inledande utvecklingsstadiet. Under perioden utvecklade temaskinens FoU-personal gradvis teträdgårdsfräsar, tea tree trimmers och andra arbetsmaskiner som uppfyller de faktiska behoven, särskilt Nanjing Agricultural Mechanization Research Institute vid ministeriet för jordbruk och landsbygdsfrågor utvecklade "en maskin med flera använder” multifunktionell teträdgårdshanteringsutrustning. Driftmaskineriet för teträdgårdar har en ny utveckling.

För närvarande har vissa områden nått nivån av mekaniserad produktion av teträdgårdsverksamhet, såsom Rizhao City i Shandongprovinsen och Wuyi County i Zhejiangprovinsen.

Men generellt sett, när det gäller mekanisk forskning och utveckling, behöver kvaliteten och prestandan på maskiner fortfarande förbättras ytterligare, och det finns ett stort gap mellan den övergripande nivån och Japan; när det gäller marknadsföring och användning är utnyttjandegraden och populariteten inte hög, Mer än90% av teplockmaskinerna och trimmarna är fortfarande japanska modeller, och förvaltningen av teträdgårdar i vissa bergsområden domineras fortfarande av arbetskraft.

1. Tebearbetningsmaskiner

   ·Spädbarnsåldern: Före 1950-talet

Vid den här tiden förblev tebearbetningen på stadium av manuell drift, men många tetillverkningsverktyg skapade under Tang- och Songdynastierna lade grunden för den efterföljande utvecklingen av temaskineri.

· Snabb utvecklingsperiod: 1950-talet till slutet av 1900-talet

Från manuell drift till semi-manuell och semi-mekanisk drift, under denna period har många grundläggande fristående utrustningar för tebearbetning utvecklats, vilket gör grönt te, svart te, särskilt berömd tebearbetning mekaniserad

· Accelererad utvecklingsperiod: 2000-talet ~ nutid

Från den lilla fristående utrustningens bearbetningsläge till högkapacitet, låg energiförbrukning, ren och kontinuerlig produktionslinjeläge, och gradvis inse den "mekaniska ersättningen".

Fristående utrustning för tebearbetning är indelad i två kategorier: primärmaskiner och raffineringsmaskiner. mitt lands teframställningsmaskineri (green tefixeringmaskin, valsmaskin, torktumlare etc.) har utvecklats snabbt. De flesta temaskiner har kunnat realisera parametriserad drift och har till och med funktionen för temperatur- och fuktkontroll. Men när det gäller tebearbetningskvalitet, grad av automatisering, energibesparing finns det fortfarande utrymme för förbättringar. I jämförelse,Kinas raffineringsmaskineri (silmaskin, vindavskiljare, etc.) utvecklas långsamt, men med förbättringen av bearbetningsförfining förbättras och optimeras även sådana maskiner kontinuerligt.

Utvecklingen av fristående teutrustning har skapat gynnsamma förutsättningar för förverkligandet av kontinuerlig tebearbetning och även lagt en solid grund för forskning och konstruktion av produktionslinjer. För närvarande har mer än 3 000 produktionslinjer för primär bearbetning av grönt te, svart te och oolongte utvecklats. Under 2016 användes produktionslinjen för raffinering och screening även för raffinering och bearbetning av grönt te, svart te och mörkt te. Dessutom är forskningen om användningsområdet och bearbetningsobjekten i produktionslinjen också mer förfinad. Till exempel, 2020, utvecklades en standardiserad produktionslinje för medium och high-end plattformat grönt te, vilket effektivt löste problemen med de tidigare plattformade teproduktionslinjerna. och andra kvalitetsfrågor.

Vissa te fristående maskiner har inte kontinuerliga driftfunktioner (som knådningsmaskiner) eller deras driftsprestanda är inte tillräckligt mogna (såsom fyllningsmaskiner för gult te), vilket hindrar automatiseringsutvecklingen av produktionslinjer i viss utsträckning. Dessutom, även om det finns online-testutrustning med låg vattenhalt, har den inte använts i stor utsträckning i produktionen på grund av de höga kostnaderna, och kvaliteten på teprodukter som pågår måste fortfarande bedömas av manuell erfarenhet. Därför kan tillämpningen av den nuvarande produktionslinjen för tebearbetning i princip automatiseras, men den har inte uppnått verklig intelligensännu.

03energianvändning för temaskiner

Den normala användningen av temaskiner är oskiljaktig från tillförseln av energi. Te mekanisk energi delas in i traditionell fossil energi och ren energi, bland vilka ren energi inkluderar el, flytande petroleumgas, naturgas, biobränsle, etc.

Under utvecklingstrenden av rena och energibesparande termiska bränslen har biomassapelletsbränslen gjorda av sågspån, skogsgrenar, halm, vetehalm etc. värderats av industrin, och de har börjat bli mer och mer populära på grund av deras låga produktionskostnader och breda källor. Mer och mer används i tebearbetning.

 IGenerellt sett är värmekällor som elektricitet och gas säkrare och enklare att använda och kräver ingen annan hjälputrustning. De är de vanliga energikällorna för mekaniserad tebearbetning och löpande banddrift.

Även om energianvändningen av vedeldning och kolrostning är relativt ineffektiv och inte miljövänlig, kan de möta människors strävan efter den unika färgen och aromen av te, så de används fortfarande för närvarande.

Under de senaste åren, baserat på utvecklingskonceptet energibesparing, utsläppsminskning och energiminskning, har stora framsteg gjorts i energiåtervinningen och användningen av temaskiner.

Till exempel använder kedjeplattorken i 6CH-serien en skal-och-rörvärmeväxlare för spillvärmeåtervinning av avgaser, vilket kan öka luftens initiala temperatur med 20 ~ 25 ℃, vilket kreativt löser problemet med stor energiförbrukning ; den överhettade ångblandnings- och fixeringsmaskinen använder Återvinningsanordningen vid bladutloppet på fixeringsmaskinen återvinner den mättade ångan vid atmosfärstryck och hjälper den igen att bilda överhettad mättad ånga och varmluft med hög temperatur, som leds tillbaka till bladet fixeringsmaskinens inlopp för att återvinna värmeenergin, vilket kan spara cirka 20 % av energin. Det kan också garantera kvaliteten på teet.

04 Teknikinnovation för temaskiner

Användningen av temaskiner kan inte bara direkt förbättra produktionseffektiviteten, utan också indirekt stabilisera eller till och med förbättra tekvaliteten. Teknologisk innovation kan ofta åstadkomma en tvåvägsförbättring av teets mekaniska funktion och effektivitet, och dess forsknings- och utvecklingsidéer har huvudsakligen två aspekter.

①Baserat på den mekaniska principen är den grundläggande strukturen för temaskinen innovativt förbättrad och dess prestanda förbättras avsevärt. Till exempel, när det gäller bearbetning av svart te, designade vi nyckelkomponenter som jäsningsstruktur, svarvanordning och värmekomponenter, och utvecklade en integrerad automatisk jäsningsmaskin och en visualiserad syreberikad jäsningsmaskin, som löste problemen med instabil jäsningstemperatur och fukt, svängsvårigheter och syrebrist. , ojämn jäsning och andra problem.

② Tillämpa datorteknik, modern instrumentanalys och detektionsteknik, chipteknologi och annan hög och ny teknik för tillverkning av temaskiner för att göra dess drift kontrollerbar och synlig, och gradvis förverkliga automatiseringen och intelligensen hos temaskiner. Praxis har visat att innovation och tillämpning av teknik kan förbättra funktionen hos temaskiner, förbättra kvaliteten på teblad och främja den snabba utvecklingen av teindustrin.

1.Datorteknik

Datorteknik möjliggör kontinuerlig, automatisk och intelligent utveckling av temaskineri.

För närvarande har datorbildteknik, styrteknik, digital teknik etc. framgångsrikt tillämpats vid tillverkning av temaskiner och uppnått goda resultat.

Med hjälp av bildinsamling och databehandlingsteknik kan den faktiska formen, färgen och vikten av teet kvantitativt analyseras och graderas; Med hjälp av det automatiska styrsystemet kan den nya värmestrålningsmaskinen för tegrönning uppnå yttemperaturen på gröna löv och fuktigheten inuti lådan. Flerkanalig realtidsdetektering online av olika parametrar, vilket minskar beroendet av manuell upplevelse；Med hjälp av programmerbar logisk styrteknik (PLC), och sedan bestrålad av strömförsörjning, samlar detektering av optisk fiber jäsningsinformation, jäsningsapparaten omvandlas till digitala signaler och mikroprocessorn bearbetar, beräknar och analyserar, så att staplingsanordningen kan slutföra staplingen av proverna av mörkt te som ska testas. Med hjälp av automatisk kontroll och interaktion mellan människa och dator kan TC-6CR-50 CNC-valsmaskinen intelligent styra trycket, hastigheten och tiden för att realisera parametriseringen av tetillverkningsprocessen; med hjälp av temperatursensorns realtidsövervakningsteknik kan teet arrangeras kontinuerligt. Enheten justerar temperaturen på kannan efter behov för att säkerställa att teet i kannan värms upp jämnt och har samma kvalitet.

2.Modern instrumentanalys och detektionsteknik

Förverkligandet av automatisering av temaskiner beror på datorteknik, och övervakningen av status och parametrar för tebearbetning måste förlita sig på analys- och detekteringstekniken för moderna instrument. Genom sammansmältningen av avkänningsinformation med flera källor för detektionsinstrument kan en omfattande digital utvärdering av kvalitetsfaktorer som färg, arom, smak och form av te realiseras, och den verkliga automatiseringen och intelligenta utvecklingen av teindustrin kan realiseras.

För närvarande har denna teknik framgångsrikt tillämpats på forskning och utveckling av temaskiner, vilket möjliggör online-detektering och diskriminering i tebearbetningsprocessen, och kvaliteten på te är mer kontrollerbar. Till exempel kan en omfattande utvärderingsmetod för graden av "jäsning" av svart te etablerad med hjälp av nära-infraröd spektroskopiteknologi kombinerat med datorseendesystem slutföra bedömningen inom 1 minut, vilket bidrar till kontroll av viktiga tekniska punkter i svart. bearbetning av te; användningen av elektronisk nästeknologi för att bestämma aromen i processen för grönning. Kontinuerlig provtagningsövervakning, och sedan baserat på Fishers diskriminantmetod, kan en diskrimineringsmodell för tefixeringstillstånd konstrueras för att realisera on-line övervakning och kontroll av grönt tes kvalitet; användningen av långt infraröd och hyperspektral avbildningsteknik i kombination med icke-linjära modelleringsmetoder kan användas för intelligent produktion av grönt te. Tillhandahålla teoretisk grund och datastöd.

Kombinationen av instrumentdetektering och analysteknik med andra teknologier har också tillämpats på området för djupbearbetningsmaskiner för te. Till exempel har Anhui Jiexun Optoelectronics Technology Co., Ltd. utvecklat en molnintelligent tefärgsorterare. Färgsorteraren använder spektralanalysteknologi kombinerad med eagle eye-teknologi, molnteknologikamera, molnbildsupptagning och bearbetningsteknik och andra teknologier. Den kan identifiera små föroreningar som inte kan identifieras av vanliga färgsorterare, och kan fint klassificera remsstorlek, längd, tjocklek och ömhet hos teblad. Denna intelligenta färgsorterare används inte bara inom teområdet, utan också i valet av spannmål, frön, mineraler etc., för att förbättra den övergripande kvaliteten och utseendet på bulkmaterial.

3.Andra tekniker

Förutom datorteknik och modern instrumentdetekteringsteknik har IOT-teknik, AI-teknik, chipteknologi och andra teknologier har också integrerats och tillämpats på olika länkar som teträdgårdshantering, tebearbetning, logistik och lager, vilket gör forskningen och utvecklingen av temaskiner och utvecklingen av teindustrin snabbare. Ta en ny nivå.

I driften av teträdgårdsförvaltningen kan tillämpningen av IoT-tekniker som sensorer och trådlösa nätverk realisera realtidsövervakning av teträdgården, vilket gör driftprocessen mer intelligent och effektiv. Till exempel front-end-sensorerna (blad). temperatursensor, stamtillväxtsensor, jordfuktighetssensor, etc.) kan automatiskt överföra data från teträdgårdsjord och klimatförhållanden till datainsamlingssystemet, och PC-terminalen kan utföra övervakning, exakt bevattning och gödsling när som helst och var som helst via mobilen APP , för att förverkliga den intelligenta hanteringen av teträdgårdar. Genom att använda fjärranalysbilder av stora områden av obemannade flygfarkoster och oavbruten videoövervakningsteknik på marken kan stordata samlas in för tillväxtinformation för maskinplockade teträd, och sedan lämplig plockperiod, avkastning och maskinplockningsperiod för varje omgång kan förutses med hjälp av analys och modellering. kvalitet, vilket förbättrar kvaliteten och effektiviteten av mekaniserad teplockning.

I processen för bearbetning och produktion av te används AI-teknik för att upprätta en produktionslinje för automatisk borttagning av föroreningar. Genom den mest avancerade kognitiva visuella inspektionen kan olika föroreningar i te identifieras och samtidigt kan materialinmatningen, transporten, fotograferingen, analysen, plockningen, återinspektionen etc automatiskt slutföras. Insamling och andra förfaranden för att förverkliga automatiseringen och intelligensen i produktionslinjen för teraffinering och bearbetning. Inom logistik och lager kan användningen av teknik för radiofrekvensidentifiering (RFID) realisera datakommunikation mellan läsare och produktetiketter, och spåra information om teproduktion för att optimera hanteringen av försörjningskedjan.

Som ett resultat har olika teknologier gemensamt främjat informatisering och intelligent utveckling av teindustrin när det gäller plantering, odling, produktion och bearbetning, lagring och transport av te.

05Problem och framtidsutsikter i utvecklingen av temaskiner i Kina

Även om utvecklingen av temekanisering iKinahar gjort stora framsteg finns det fortfarande ett stort gap jämfört med graden av mekanisering av livsmedelsindustrin. Motsvarande motåtgärder bör vidtas i tid för att påskynda uppgraderingen och omvandlingen av teindustrin.

1.problem

 Även om människors medvetenhet om mekaniserad förvaltning av teträdgårdar och mekaniserad bearbetning av te ökar, och vissa teområden också har en relativt hög mekaniseringsnivå, när det gäller övergripande forskningsinsatser och utvecklingsstatus, finns det fortfarande följande problem:

(1) Den övergripande nivån på temaskinutrustning iKinaär relativt låg, och den automatiserade produktionslinjen har inte fullt ut realiserat intelligensännu.

(2) Forskning och utveckling av temaskinryär obalanserad och de flesta av raffineringsmaskineriet har en låg innovationsgrad.

(3)Det övergripande tekniska innehållet i temaskinen är inte högt, och energieffektiviteten är låg.

(4)De flesta temaskiner saknar tillämpning av högteknologi, och graden av integration med agronomin är inte hög

(5)Den blandade användningen av ny och gammal utrustning utgör potentiella säkerhetsrisker och saknar motsvarande normer och standarder.

2.skäl ochmotåtgärder

Från litteraturforskningen och analysen av den nuvarande situationen för temaskinindustrin är de främsta skälen:

(1) Temaskinindustrin är i en efterbliven position och statens stöd till industrin behöver fortfarande stärkas.

(2) Konkurrensen på marknaden för temaskiner är oordnad, och standardiseringskonstruktionen av temaskiner släpar efter

(3) Distributionen av teträdgårdar är spridd och graden av standardiserad produktion av driftmaskiner är inte hög.

(4) Temaskintillverkningsföretag är små i skala och svaga när det gäller utveckling av nya produkter

(5) Brist på professionella temaskinutövare, oförmögna att ge full spel åt funktionen hos mekanisk utrustning.

3.Utsikt

För närvarande har mitt lands tebearbetning i princip uppnått mekanisering, enkelmaskinsutrustning tenderar att vara effektiv, energibesparande och kontinuerlig utveckling, produktionslinjer utvecklas i riktning mot kontinuerlig, automatiserad, ren och intelligent, och utvecklingen av teträdgård driftmaskineriet går också framåt. Höga och nya teknologier som modern teknik och informationsteknologi har gradvis tillämpats på alla aspekter av tebearbetning, och stora framsteg har gjorts. Med landets tonvikt på teindustrin, införandet av olika förmånliga policyer såsom subventioner för temaskiner och tillväxten av det vetenskapliga forskarteamet för temaskiner, kommer framtidens temaskiner att inse den verkliga intelligenta utvecklingen och eran av "maskinsubstitution ” är precis runt hörnet!