核桃破殼機理研究及破殼機的設(shè)計.pdf

1、核桃中含有豐富的脂肪、蛋白質(zhì)、維生素 E等營養(yǎng)物質(zhì)，對人具有保健作用和美容作用。陜西省作為核桃種植大省，核桃種植面積、產(chǎn)量、產(chǎn)值逐年增加。農(nóng)民為提高核桃的附加值開始對核桃進行深加工處理，但是無論何種形式的核桃深加工，破殼取仁都是首要的工序，很多地方仍采用人工砸取的方式對核桃進行破殼。為解決核桃的破殼問題，研究人員設(shè)計了多種核桃破殼機，但由于核桃品種繁雜，尺寸差異大，形狀不規(guī)則，殼仁間隙小等問題，各類核桃破殼機的破殼率和整仁率都不高。針對

2、這一問題，本課題以陜西省教育廳項目(項目編號：2013JK1041)為支持,對核桃破殼機理進行研究，設(shè)計了一種適合薄皮核桃的破殼設(shè)備。
　　首先，本課題對核桃的破殼機理進行了研究。先對核桃的三維幾何尺寸和殼厚、殼仁間隙等物理參數(shù)進行測定，運用UG依據(jù)核桃的物理參數(shù)建立了核桃三維模型。然后用萬能材料實驗機對核桃不同方位進行破殼試驗，根據(jù)核桃的破殼情況以及所需破殼力，找出最佳破殼方位。接著將核桃的三維模型導(dǎo)入有限元分析軟件Workbe

3、nch，根據(jù)擠壓試驗得到的破殼力對核桃模型進行有限元分析，得出核桃在受力時應(yīng)力和應(yīng)變的變化情況。通過對核桃進行擠壓試驗及有限元分析結(jié)果的綜合分析，并結(jié)合核桃物理特性，確定核桃的最佳破殼擠壓方向。
　　其次，確定核桃破殼機的設(shè)計原理。依據(jù)核桃破殼機理研究的結(jié)果，并結(jié)合目前國外成熟的核桃破殼機械的工作原理，本課題中采用定間隙擠壓破殼法和定向擊打法設(shè)計破殼設(shè)備。在課題研究的過程中，由于各個核桃之間的尺寸存在差異，需要根據(jù)實際的尺寸條件設(shè)

4、計破殼機構(gòu)，并設(shè)計簡單的調(diào)節(jié)裝置以適應(yīng)不同大小的核桃。先根據(jù)破殼方案運用UG設(shè)計出核桃破殼機的三維模型，并根據(jù)機械設(shè)計理論和優(yōu)化設(shè)計理論對核桃破殼機的三維模型進行優(yōu)化，最后確定設(shè)備的尺寸并加工出樣機。
　　最后，對樣機進行試驗，確定最終的設(shè)計方案。偏心擠壓式核桃破殼機和擊打式核桃破殼機在原理上都能夠?qū)颂疫M行破殼，但是兩種設(shè)備的破殼效果不盡相同，所以本課題用兩種設(shè)備利用正交試驗對不同種類的核桃進行破殼，通過從破殼效果、破殼機加工成