仿生敲擊式山核桃破殼機的設計與試驗.pdf

1、近年來，山核桃由于其極高的營養(yǎng)價值與口感逐漸受到廣大消費者的青睞，隨著市場需求的逐年擴大，傳統(tǒng)的人工加工方式已遠遠無法滿足產業(yè)的發(fā)展需要，山核桃加工產業(yè)的機械化需求越來越迫切。
　　然而，當前國內的山核桃破殼取仁設備還相對落后，傳統(tǒng)的對輥擠壓式以及離心碰撞式破殼方法仍存在破殼率低、果仁損傷率高、設備關鍵部件可靠性低等問題，缺乏一種能夠對山核桃進行有效深層次加工處理的機械裝備。
　　針對這一問題，本文提出了一種仿生敲擊（即模仿

2、人工加工山核桃的方式）破殼方式，文中以寧國市昌水山核桃脫蒲機械有限公司與本課題組合作研制開發(fā)的仿生敲擊式山核桃破殼機為背景，詳細闡述了本次研究的實驗與設計過程。
　　論文主要分六個部分:第一部分交代了整個研究的背景與國內外研究現(xiàn)狀，以此為基礎提出了本文的研究方向。第二部分介紹了以自主搭建的以LabVIEW為軟件平臺的力學特性參數(shù)測試臺，同時采用多種傳感器以及高速攝像機進行數(shù)據(jù)與圖像信息的采錄，最終通過試驗得出了相關的力學特性參數(shù)，

3、為整機的設計提供了理論支持。第三部分交代了仿生敲擊式山核桃破殼機的設計思路，闡述了破殼機的工作原理與整機結構，破殼機共包含有四個部分:即破殼機構，傳動機構，喂料機構以及機架，根據(jù)山核桃的物料特性以及破殼時所需的各項力學特性參數(shù)，建立了破殼機構設計的數(shù)學模型，對各軸的轉速進行了分配，確定了傳動方式與傳動比。第四部分闡述了樣機的制作與結構的優(yōu)化，在Pro/E的三維環(huán)境下，對關鍵部件進行了虛擬建模與校核。同時，優(yōu)化了凸輪的輪廓曲線，解決了工作

4、中可能出現(xiàn)的自鎖與失穩(wěn)現(xiàn)象，通過ADAMS的運動仿真證明了其實際可行性。第五部分是實驗部分，利用試制的樣機進行了現(xiàn)場試驗，試驗結果表明:當山核桃的含水率為14.55％～16.35％，體積大小為直徑18～22 mm（沿縫合線方向）時，破殼率為99.41％，果仁損傷率為6.25％，生產率為94.93 kg/h，破殼機參數(shù)的準確性與穩(wěn)定性得到了驗證，其加工質量與加工效率可以滿足當前山核桃加工產業(yè)的實際要求。最后是總結與展望，對下一步的研究方向