核桃破殼機理研究及破殼機的設計.pdf

1、核桃中含有豐富的脂肪、蛋白質、維生素 E等營養(yǎng)物質，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、產量、產值逐年增加。農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，設計了一種適合薄皮核桃的破殼設備。
　　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進行測定，運用UG依據核桃的物理參數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入有限元分析軟件Workbe

3、nch，根據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力和應變的變化情況。通過對核桃進行擠壓試驗及有限元分析結果的綜合分析，并結合核桃物理特性，確定核桃的最佳破殼擠壓方向。
　　其次，確定核桃破殼機的設計原理。依據核桃破殼機理研究的結果，并結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計破殼設備。在課題研究的過程中，由于各個核桃之間的尺寸存在差異，需要根據實際的尺寸條件設

4、計破殼機構，并設計簡單的調節(jié)裝置以適應不同大小的核桃。先根據破殼方案運用UG設計出核桃破殼機的三維模型，并根據機械設計理論和優(yōu)化設計理論對核桃破殼機的三維模型進行優(yōu)化，最后確定設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對核桃進行破殼，但是兩種設備的破殼效果不盡相同，所以本課題用兩種設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