基于對輥式剝皮機的柑橘果皮剝離及果肉損傷機理研究.pdf

1、柑橘是世界第一大水果，也是我國重要農產品，由于果實具有較高的營養(yǎng)價值、藥用價值和保健價值，柑橘及其制品深受消費者們的歡迎和喜愛。而在柑橘加工產業(yè)中，作為柑橘產品加工的必要前處理工序，柑橘的剝皮卻仍以人工剝皮為主，極大地影響了生產效率。因此，柑橘自動化剝皮方法的研究具有非常重要的意義。
　　本文針對目前國內外柑橘機械剝皮裝置較少、剝皮理論研究匱乏的現狀，前期設計了一種對輥式柑橘剝皮機。以此設備為研究對象，對柑橘機械剝皮過程中果皮的剝

2、離過程、設備部件的工作機理進行了詳細的分析，建立了柑橘果皮剝離力學模型和果肉損傷有限元模型，從理論上揭示了柑橘果皮剝離和果肉損傷機理，并對現有設備進行了部分改進設計，以期為柑橘加工業(yè)中自動剝皮設備研制和發(fā)展提供理論依據和參考。本文主要研究內容和結論如下:
　　(1)對柑橘運動過程進行了解析。借助高速攝影技術動態(tài)跟蹤柑橘運動過程，明確了果型指數、果徑、品種等關鍵因素的變化對柑橘運動形式的影響規(guī)律;明晰柑橘運動過程中的運動學特征。

3、r>　　(2)對柑橘運動規(guī)律進行了分析，并提出了相應的控制策略。結合動力學和運動學，分析了撥板、擋桿、對輥等關鍵部件的結構形式、尺寸、布置方式、運行參數對柑橘運動形式的影響規(guī)律，明晰柑橘運動過程中的運動學特征，提取柑橘的運動軌跡及位移、速度、加速度等參數;明確撥板、對輥與柑橘接觸時的作用點、作用力，確定能夠提供連續(xù)從果面撕扯下果皮又不會因造成果皮被夾斷的對輥夾持力;提出實現柑橘連續(xù)傳輸過程中變位翻滾的控制策略以及增大柑橘外翻果皮進入相對

4、轉動對輥之間幾率的實現方法。
　　(3)對柑橘果皮剝離機理進行了分析。結合剝離力學理論，對柑橘果皮剝離這一過程進行理論分析，建立了柑橘果皮剝離過程力學模型，分析了剝離寬度、剝離角度、剝離速度等因素對剝離過程的影響規(guī)律;并搭建基于質構儀的柑橘果皮剝離力學試驗臺，對柑橘果皮剝離過程進行試驗，并通過試驗數據對模型的準確性進行驗證。
　　(4)對柑橘果肉損傷機理進行了分析。采用非線性有限元手段，根據已有柑橘果皮與果肉的生物學特性、物