气爆式核桃破壳试验研究

利用核桃本身气密性,在核桃壳体上钻一个小孔,从孔向核桃内部加载高压气体载荷,在一瞬间核桃内部、外部形成较大的压差,当气压差产生的压力大于壳体的许用应力时,壳体爆开破裂,利用气爆原理完成核桃脱壳的试验研究。本文通过正交试验分析影响核桃脱壳性能的主要因素,分析总结出当气体压强P为0.75MPa,孔位置K在结蒂时,锯口位置S在长轴方向时气爆式核桃破壳的破壳率最高,核桃碎仁率最低,破壳效果最佳。     

基于划口预处理的不同品种核桃破壳分析研究

为了提高核桃的破壳率同时减小核桃仁损伤,以新丰核桃和新早丰为研究对象,进行了有限元分析,以简化试验过程,再通过静态压力试验和划口预处理对破壳影响的正交试验进行分析。静态压力试验结果表明:划口预处理后核桃更易破壳;划口位置与加载力位置重合时比划口所在方向与加载力方向垂直时核桃更易破壳;划口位置与加载力位置在肚部重合时核桃最易破壳。正交试验结果表明:新丰与新早丰核桃一次破壳率和高露仁率因素的主次顺序均是划口深度划口长度划口宽度;当划口深度1.5 mm、划口宽度2.55 mm、划口长度19 mm时,可以得到较好的破壳效果。     

柔性带剪切挤压核桃破壳机理分析与性能试验

传统的核桃破壳取仁装置多采用刚性元件,工作过程中易造成核桃仁过度破碎,同时剥壳率低、适应性差。为提高核桃破壳取仁效果,结合核桃机械破壳原理,设计了柔性带剪切挤压式核桃破壳取仁分离设备。利用弹性力学理论对核桃壳不同部位的刚度进行分析,得到不同部位失稳时的临界力;利用薄壳理论对核桃壳受挤压时的内力和形变进行分析,得出核桃不同部位裂纹产生和破壳时的临界力;利用断裂力学理论分析和计算了核桃破裂后裂纹扩展的条件。采用单因素试验方法分别探究间距A、上下带速度差B及挤入夹角C对核桃破壳效果的影响,然后再通过正交试验确定3种因素的一组最优解。试验结果表明:在间距为23 mm,上下带速度差为0.19 m/s,挤入夹角为45°时破壳效果最为理想,一露仁率、二露仁率、碎仁率、未露仁率分别为75%、18%、5%、2%,即破壳率为98%,整仁率为93%。     

核桃破壳取仁生产线的设计与试验

为解决人工破壳取仁的繁重劳动,通过对核桃破壳工艺路线及壳仁空气动力学特性差异关键技术的研究,研制适合我国新品种核桃的破壳取仁加工生产线。生产线主要由3FJ―001型原核桃分级机、变间距挤压式核桃破壳机、滚筒式桃仁分级机、离心式二次破壳机及风选式壳仁分离机组成。整个生产线实现一次破壳率可达到80%以上,半仁率平均含量76%,1/4仁平均含量14%;经过二次破壳,破壳率比一次破壳平均提高18%,壳仁分离生产率可达到400kg/h以上,同时碎末和硬壳得到充分利用。     

栅栏式核桃二次破壳机的设计与试验

设计核桃二次破壳机用于核桃加工生产线中弥补一次破壳带来的不足。栅栏式核桃二次破壳机应用挤压揉搓原理,通过内滚筒与栅栏间的间隙实现二次破壳。对该机关键部分进行设计,再通过正交试验确定其最优参数。栅栏式核桃二次破壳机能适应不同大小和不同开口程度的核桃,在破壳过程中,内滚筒转速和栅栏与内滚筒间的间隙是影响脱仁率和破壳率的主要因素。通过试验研究得到,在滚筒转速70 r/min,滚筒长度80 cm,喂入量3 kg/min时,有较高的核桃脱仁率和核桃高露仁率,能运用于核桃破壳取仁生产线中,为核桃壳仁分离提供保障。     

基于Workbench核桃力学特性分析与试验研究

为了提高核桃的破壳质量,必须对核桃壳体的力学性能展开研究。考虑到核桃表面的沟壑及核桃壳体不同区域厚度不同对于力学分析造成的影响,通过三维蓝光扫描仪UP200对去核仁后的1/2核桃壳体进行扫描,利用GEOMAGIC软件对核桃壳体进行修复建模,得出核桃壳体的三维模型;运用ANSYS workbench对1/2核桃壳体进行3种方式加载进行云图分析,得出最佳破壳方式。仿真结果表明:沿着Y=X方向加载,变形分布面积最大,破壳效果最好。设计试验,每组选用30个核桃,共进行3组不同方向的加载,结果表明:沿着Y=X方向加载得到的破壳率、整仁率和高露仁率最高,该方向加载核桃的破壳效果为0.8437,可为后期核桃破壳机械的结构设计提供参考。     

一种核桃破壳取仁设备的研究

针对我国核桃栽培面积大、产量高,但是加工技术落后,核桃大部分以原料的形式出售,只有少量的靠人工砸取,生产率低下,而我国的核桃种植面积和产量每年逐渐增加等问题,确定了核桃破壳取仁工艺,介绍了常见核桃破壳取仁方法及核桃破壳装置,并设计研发了6PK-500型核桃破壳机,对其结构和原理做了介绍.该机选用锥篮式破壳装置,采用了一对同轴不同锥度的锥体作为核桃破壳工作部件,可对核桃进行破壳取仁.该机主要由破壳体、调距手柄、传动轴组成.通过核桃破壳试验及影响核桃破壳的主要因素分析,表明该机具结构设计合理,为破壳装置的改进设计与使用提供了理论依据.     

山核桃坚果有限元模型建立及受力分析

针对山核桃果壳完全破裂所需的变形量大于壳仁间隙,用一般的机械挤压方法破壳会造成大量碎仁等问题,利用Pro/E软件建立了山核桃的几何模型,采用有限元分析方法构建了山核桃破壳受力模型,并对山核桃进行了受力模拟与分析。根据不同受力方向和不同载荷下山核桃的应力应变分布情况,确定山核桃壳变形量不大且产生局部裂纹点多、裂纹点易扩展的最佳施力方式,为山核桃破壳取仁设备的研制提供依据。     

核桃破壳取仁工艺及关键设备

我国核桃栽培面积大,产量高,但是加工技术落后,没有成熟的核桃破壳机械。针对上述问题,确定了核桃破壳取仁工艺,介绍了常见核桃破壳取仁方法及核桃破壳装置,并设计开发了6PK-400核桃破壳机,对其结构和原理做了介绍。该机选用平板挤压破壳方法,采用了一对端面呈倾斜、上宽下窄的破壳板作为核桃破壳工作部件,可对核桃进行破壳取仁。通过对核桃破壳试验及影响核桃破壳的主要因素进行分析表明:该机具结构设计合理,为破壳装置的改进设计与使用提供了理论依据。     

基于定向挤压的核桃破壳有限元分析及破壳装置设计

针对目前核桃破壳机构适应性不强、破壳率不高、整仁率低的问题,从核桃破壳前定向预处理的视角,探索核桃在破壳加工前果体姿态定向处理对挤压破壳受力的影响因素。同时,以云南漾濞核桃为研究对象,通过3D扫描获取核桃三维实体模型,进行多组过静态压力有限元仿真试验,结果表明：在核桃果体上最佳受力区为核桃中线位置的横径方向,该位置受力最均匀、裂纹扩展效果最佳、最易破壳。基于有限元分析结果,设计出一次破壳与二次破壳相继进行的核桃定向破壳机构,并对核桃的破壳过程进行了力学分析,结果表明：破壳机构中弹簧的刚度系数及锤头旋转角度为影响核桃破壳的关键因素。研究结果可为核桃破壳设备的设计提供有创新意义的理论支撑。     

核桃深加工设备及方法现状研究

核桃破壳是核桃加工生产中的重要环节,目前以人力手工破壳为主,效率低且人工破壳方法极易造成核桃仁不卫生。同时,核桃破壳技术不成熟,虽有一些破壳设备,但是由于碎仁率高、成本高等因素导致核桃破壳取仁效率低下,所以并未在市场上大规模推广使用,如何提升核桃机械化深加工水平是我国核桃产业亟待解决的问题。基于此,笔者从农渔业产品的定向输送设备、坚果类作物在破壳前的预处理、核桃破壳设备的研究现状三个方面切入,重点阐述了国内外有关核桃深加工方法及装备的研究成果,分析了几种市面上典型的核桃破壳设备的结构特点及工作原理,通过理论分析及动力学仿真得出核桃定向输送在理论上是可行的,并在此工序的基础上增加切割划口预处理,可以为后续核桃破壳加工提供新思路和新方法,对提升核桃经济附加值、增加当地种植户的收入及促进核桃深加工产业化发展具有十分重要的作用。     

栅栏式二次核桃破壳特性研究及有限元分析

介绍核桃二次破壳机的原理,并以温185核桃为样本统计、分析核桃的三维尺寸;在万能力学试验台上对温185核桃加载载荷分析破壳的破坏载荷值和压缩型变量,得出温185核桃横径的极大值为34mm,极小值为23mm,破壳压缩变形量为1.5~2.0mm,破壳间距为21mm;最后利用有限元法模拟核桃在二次破壳机内的挤压揉搓破壳过程的应力、应变变化,验证原理可行性,为实际设计破壳机提供理论基础。     

柔性带差速挤压核桃脱壳性能试验

设计了核桃破壳取仁分离装置,但存在破壳不完全、碎壳未脱落的现象。为此利用装置中的柔性带差速挤压脱壳系统对核桃进一步脱壳取仁并对其效果进行分析。采用单因素试验方法分别探究上下带间距A、上下带速度差B及上工作带张紧力C对核桃脱壳效果的影响,进而设计正交试验,分析试验因素对脱壳取仁效果的影响。试验结果表明:对于一露仁率和二露仁率,影响顺序为C、A、B;对于碎仁率和未露仁率,影响顺序为A、C、B。在上下带间距为14 mm、上下带速度差为0.19 m/s、上工作带张紧力为231 N的参数下脱壳效果最为理想,一露仁率、二露仁率、碎仁率、未露仁率分别为77%、16.7%、4.3%、2%,即脱壳率为98%,整仁率为93.7%。     

核桃剥壳取仁机的设计与实验研究

针对传统核桃破壳取仁难的问题,设计了一种核桃剥壳取仁机,包括传送平带剪切挤压破碎系统、二次柔性锤击离心系统和风力—绒辊分离系统,实现核桃剥壳及壳仁分离的功能。对核桃剥壳取仁机进行实验验证,结果表明:在核桃平均直径为31.86mm的条件下(实验样本为平山棉核桃),当上下传送平带速度分别为3.36 m/s和1.60 m/s、两平带之间的垂直距离为S=16 mm、叶片轴转速为240 r/min时,剥壳效果最好,破壳率达到98%,高露仁率达到70%。     

同步气动式核桃破壳装置的设计与研究

文中针对核桃破壳取仁的瓶颈技术环节展开研究,旨在研发破壳效率高、破壳效果好满足现实需求的同步式气动核桃破壳装置技术。促进新疆乃至全国核桃破壳加工产业的发展,提高核桃商品价值以及核桃产业加工转化能力。     

短风道核桃壳仁分选机研制

目前国内核桃破壳取仁主要依靠手工,效率低,成本高,制约了核桃产业的发展。介绍了项目组新研制的小型短风道核桃壳仁分选机的结构、工艺、工作原理、特点及试验情况,该设备集核桃破壳、壳仁分级和壳仁分离于一体,可以同时完成核桃破壳、壳仁分级与风选分离,为实现核桃壳仁机械化分离加工创造了条件。      

山核桃破壳机加载锤头设计与试验

针对现有的山核桃破壳机多采用点、线等单一的加载接触形式进行破壳,使得工作过程中山核桃受力大小分布不均,从而导致低破壳率、高果仁损伤率的现象,设计了多种不同加载接触形式的锤头类型,以山核桃破壳后破壳率、果仁损伤率、露仁率、裂纹分布为评价指标,通过试验探究了不同加载接触形式下的破壳效果。通过有限元分析探究了不同窝眼个数的锤头对破壳过程中裂纹分布和扩展的影响,并以锤头结构参数和加载方向为试验因素进行了正交试验,确定了最佳锤头结构参数组合。试验结果表明,凹槽式锤头结构能够降低加载方向因素对破壳效果影响的显著性;凹槽中附加的窝眼能够使破壳后的果壳产生大量局部裂纹点,并沿窝眼棱线扩展产生裂纹,具有裂纹引导作用;窝眼个数增加,山核桃破壳后的裂纹数增加且裂纹分布均匀、范围广,有效提高了山核桃的破壳质量;当凹槽直径为28 mm,窝眼个数为7时,破壳效果最理想,破壳率、一露仁率、二露仁率、果仁损伤率的均值分别为98.88%、37.05%、57.24%、5.71%。     

全自动核桃划口机的设计研究

针对传统的核桃破壳设备很难同时保证高破壳率和高露仁率,设计一种全自动核桃划口机,其主要包括喂料斗、导位辊、硬毛刷辊、排序滑道、机架、机械自动划口装置和储料箱等。其中机械自动划口装置包括:切割锯片、电缸、核桃夹具和气缸等。由PLC系统控制实现全自动生产加工。核桃的划口和破壳试验表明,核桃的划口率随着切割锯片在电缸上的移动速度的减小而增加,划口后的核桃的一次性破壳率和高露仁率明显增加,一次性破壳率提高了9%,高露仁率提高了12%。     

基于核桃特性分析的核桃破壳装置设计

针对核桃加工过程中存在的人工破壳效率低、成本高等问题,分析了核桃的物理特性,探究了核桃挤压破壳的影响因素,得到核桃的最大破壳应力为580 N。在此基础上,设计了一种气动式核桃破壳机,并利用复动式气缸的特点实现了高效破壳。设计了核桃破壳机的总体结构和关键部件,并开展了验证试验,结果表明,在破壳气缸单个行程耗时2 s条件下,核桃高露仁率和一次破壳率分别为91.5%和90.7%,处理量为108 kg/h。此设备可为核桃破壳的规模化发展提供借鉴和参考。      

核桃破壳取整仁装置的设计

新疆的核桃种植业目前已经形成了一定的规模,南疆的阿克苏核桃远销全国各地,大量的核桃产出对核桃破壳机械的需求很是迫切,但是核桃深加工对核桃整仁的需求很大.而获取核桃整仁常用的方法是人工破壳取整仁,但这样核桃破壳取整仁的劳动量很大,不仅耗时效率低,质量要求也难以保证,而且增加了产品生产的人力成本,不利于核桃深加工产业的发展.要想促进核桃深加工产业的发展,对核桃破壳取整仁机械设备的研发制造很有必要,核桃破壳取整仁装置生产效率高,操作简便易于实现机械化和自动化,有很大的发展空间.