花生冲击脱壳的力学特性试验

为深入分析不同花生脱壳方式的脱壳机理和研究冲击式花生脱壳力学特性,在微机控制的跌落式冲击试验台上,对不同品种、几何尺寸、受力位置、含水率的带壳花生进行了冲击试验,测得了花生破壳力大小.结果表明:含水率、受力位置、品种对花生壳破裂力的影响极显著,几何尺寸对花生壳破裂力影响不显著.含水率6.8%的花生荚果的破壳力最小,约35.02N;立放最小,约36.03N;花育23的破壳力最小,约39.79N.     

典型花生种子脱壳特性试验及有限元仿真研究

为研究花生种子机械脱壳变形和等效应力变化规律,改进脱壳装备设计,以辽宁地区主栽品种花育23和鲁花1号花生种子为研究对象,以破壳力和变形量为试验指标,加载速度、含水率、加载方式和品种为影响因素,对花生种子作单因素试验分析,建立花生壳和花生仁有限元模型,采用ANSYS软件对其静力学仿真。结果表明,加载速度、含水率、加载方式和品种对破壳力均影响显著(P0.05);加载速度增加25%,破壳力和变形量下降7.54%及2.11%;含水率增加6.6%,破壳力和变形量上升19.7%及8.5%。花生壳不同加载方式有限元仿真最大变形量分别为2.34、3.23和3.86 mm,变形量与压缩载荷之间存在非线性关系,花生仁最大变形量约为花生壳的32%,试验结果与有限元仿真相近。研究为优化花生种子脱壳设备关键部件设计,降低脱壳破损提供参考。     

花生壳挤压碎裂力学特性试验

为了研究花生壳挤压碎裂力学特性,提高花生壳的粉碎效率,对辽北主栽花生品种花育-23和四粒红花生壳进行不同含水率、不同施压方向、不同加载速率的准静态加载的力学特性试验,测得四粒红花生壳的机械特性及碎裂受力大小。结果表明:花生壳在不同放置方式下,粉碎效果有显著差异,含水率和加载速率不同时,粉碎力大小和粉碎效果均有所变化。对进一步研究花生壳粉碎机理、花生壳粉碎力学特性及新型花生壳粉碎机的研制具有重要意义。     

油茶果破壳力学特性试验研究

为探明油茶果如何破壳,找到油茶果不同物理特性以及不同加载条件下破壳力的变化情况,为油茶果脱壳加工工艺提供理论依据,进行了准静态压缩试验,对影响油茶果破壳力的因素加载方向、加载速率、油茶果含水率以及油茶果直径等进行了分析。结果表明:沿茶果根顶连线方向加载最省力;加载速率、油茶果含水率和直径大小对破壳力的影响极为显著,破壳力随加载速率的增加先升高后降低,随含水率和直径的增加而升高。加载速率x1与破壳力y的函数关系式为:y=-0.07x21+9.73x1+422.62,油茶果含水率x2与破壳力y之间的函数关系为:y=0.12x22+0.89x2+46.9。     

花生疲劳脱壳试验研究

为深入研究花生的物理机械特性及脱壳机理,以辽宁主栽花生品种花育23和四粒红为研究对象,对花生摩擦系数及动态疲劳进行测定,估算出单粒带壳花生在不同摩擦表面疲劳破坏时所需的能量.结果表明:花育23与四粒红在薄铁板、木板、橡胶板和铁筛网表面上的摩擦系数分别为0.356,0.536,0.775,0.798和0.348,0.527,0.669,0.689;花生的疲劳循环次数随着加载力的减小而增加,影响显著性明显次序为:铁筛网>薄铁板>木板>橡胶板;单粒花生疲劳破坏时,用橡胶板、铁筛网、木板、薄铁板分别做脱壳表面时需要的能量分别为:407.4,70.83,95.76和126.72J.试验研究结果对花生脱壳设备的进一步设计提供了理论依据.     

麻风果种子力学特性的试验

为了研究麻风果种子的力学特性,进行了单因素试验和三因素三水平正交试验,以含水率、加载速度、加载方向为试验因素,以破壳力、破壳变形量、破壳能耗为响应指标.结果表明:沿y方向加载时各力学特性指标最小;由单因素试验得出了含水率、加载速度、加载方向对各试验指标的影响规律;通过正交试验和方差分析得出了影响麻风果种子综合破壳效果的主次因素依次为加载方向、加载速度、含水率.两组最佳破壳组合为:含水率7.11%、加载速度20mm/min、加载方向y方向或者含水率23.69%、加载速度5mm/min、加载方向y方向.     

山核桃破壳力学性能试验

针对目前山核桃破壳取仁困难导致山核桃产业生产效率低这一现状,设计了一套系统性的试验方案,用以探究高破壳率、低果仁损伤率的山核桃破壳的力学特性参数,包括采用电镜试验和微机控制电子万能试验机(CMT5105)等分析了山核桃的物理结构和力学特性。结果表明,不同含水率和破壳加载力方向对山核桃破壳有显著影响。山核桃含水率为14.59%时,长轴方向破壳效果最佳。该研究为山核桃后续相关试验及其破壳装备研发提供了理论依据。     

薏苡压缩力学特性试验及响应面优化

为研究薏苡力学特性,提高机械脱壳方式下的薏苡脱壳质量.以破壳力和破仁力为试验指标进行了薏苡的压缩力学特性试验.采用单因素试验分析施压方向、施压速度和干基含水率对薏苡破壳力和破仁力的影响,通过Box-Behnken中心组合试验设计建立了破壳力、破仁力与试验因素的数学回归模型,并利用响应面法以薏苡可承受的破壳力最小、破仁力最大为优化目标得到薏苡脱壳的最佳组合参数为:施压方向为正向施压,施压速度7.598 mm.min-1,干基含水率7.048％,此时的薏苡可承受的破壳力为22.067 N,破仁力为86.016 N.经平行试验验证得到的破壳力为21.1 N,破仁力为82.6 N.验证结果与优化结果误差均小于5.0％,优化结果具有较高的可信度.研究结论可为薏苡脱壳加工装备的研究与优化提供理论依据与技术参考.     

典型品种花生米静压力学特性及有限元分析

为深入研究花生米的力学特性,从机理上解决花生脱壳机械加工过程中的花生米破损伤问题,选取辽宁省主栽花生品种大白沙、黑花生、两粒红和小白沙为研究对象,使用万能物料试验机进行花生米静压力学特性试验,分析不同含水率(4%、14%、21%和32%)、不同放置方式(正放、侧放和立放)下各品种花生米的破损形式、破损力、变形量及压缩功的变化情况,并使用有限元法,对花生米组织内部的应力和应变情况进行建模分析。结果表明:花生米的损伤形式与含水率有关,含水率为4%时,不同放置方式下花生米内部损伤均大于50%;含水率为32%时,不同放置方式下花生米内部损伤均小于20%;在5%的显著性水平下,花生米的含水率和放置方式对破损力有显著性影响,外力加载速度对破损力无显著性影响;花生米立放时的破损力普遍小于正放和侧放;花生米的破损力随含水率的增加而增加,二者近似呈线性关系;花生米破损过程中的压缩功随含水率的增加而增加;正面加载时,花生米水平方向横截面积越大,应力和位移越小;腹面加载时,子叶结合面处应力和位移最大;顶部加载时,中间部位应力最大,顶部位移最大。试验结果与花生米实际损伤情况相符,研究结论可为花生的运输、加工等环节技术参数的设计优化提供理论基础。     

松籽壳体工程特性参数的测试与强度对破壳的影响规律

本文对松籽壳体的5个工程特性参数进行了测试;对6种不同含水率的松籽进行了沿宽度方向加载的压缩破坏试验。结果表明,破壳力随着含水率的增加而降低,壳体变形没有显著变化;对测试数据进行非线性回归分析,找出了含水率对破壳力的影响规律。本文结论可为坚壳果脱壳机具的设计提供技术参考。     

压力磨盘式薏苡脱壳装置的设计与试验

为提高薏苡脱壳质量,运用柔性剪切揉搓脱壳原理,设计了一种压力磨盘式薏苡脱壳装置。装置主要由进料搅龙、动磨盘、压力磨盘和压力调节装置等部件组成。工作时,薏苡随进料搅龙进入脱壳空间,依靠两磨盘之间的压力和摩擦力对薏苡进行揉搓脱壳,当压力磨盘受力大于薏仁破碎力时被顶起,以增大脱壳间隙,保护薏仁。对薏苡在导流区、破壳区和分离区的受力进行分析,确定影响薏苡脱壳质量的主要因素为薏苡含水率、脱壳转速、脱壳间隙和预紧力。以脱净率、破损率为试验指标,通过单因素试验确定薏苡脱壳装置的最佳参数范围;基于单因素试验结果,选取含水率为7%的薏苡,以脱壳装置的转速、脱壳间隙和预紧力为试验因素,脱净率和破损率为响应指标,进行三因素二次回归正交旋转组合试验,结果影响薏苡脱净率的主次因素依次为预紧力、脱壳间隙、脱壳转速,影响薏苡破损率的主次因素依次为脱壳间隙、预紧力、脱壳转速;基于响应曲面法对回归模型进行多目标优化,优选出脱壳装置的最佳作业参数组合为脱壳转速513.625 r/min、脱壳间隙2.061 mm、预紧力119.628 N,薏苡脱净率为91.731%、破损率为9.612%。将优化参数圆整,对薏苡进行连续脱壳作业,测得薏苡脱净率为91.12%,破损率为8.93%,可满足实际生产要求。     

鲜莲子剪切力学特性研究

测定了鲜莲子的剪切力学特性,为鲜莲子去壳机的研制提供重要依据.结果表明:鲜莲子大小等级对剪切破裂力和变形量没有显著影响;含水率对鲜莲子剪切破裂力和变形量有极显著的影响,并呈负相关,在试验的含水率范围内剪切破裂力在9.5～63.6 N范围内变化,变形量在2.31～6.22 mm范围内变化;莲子放置时间对剪切破裂力有显著影响,对变形量有极显著影响,并呈正相关,在试验的放置时间范围内,剪切破裂时的变形量在2.06～5.67 mm范围内变化;刀具角度对剪切破裂力和变形量有极显著的影响,并呈现正相关性,当刀具角度为90°时剪切破裂力最大、达50.1 N,当刀具角度为60°时剪切力最小、为14.6 N.     

鲜莲子剪切力学特性研究

测定了鲜莲子的剪切力学特性,为鲜莲子去壳机的研制提供重要依据。结果表明：鲜莲子大小等级对剪切破裂力和变形量没有显著影响;含水率对鲜莲子剪切破裂力和变形量有极显著的影响,并呈负相关,在试验的含水率范围内剪切破裂力在9.5~63.6 N 范围内变化,变形量在2.31~6.22 mm 范围内变化;莲子放置时间对剪切破裂力有显著影响,对变形量有极显著影响,并呈正相关,在试验的放置时间范围,剪切破裂时的变形量在2.06~5.67 mm范围内变化;刀具角度对剪切破裂力和变形量有极显著的影响,并呈现正相关性,当刀具角度为90°时剪切破裂力最大、达50.1 N,当刀具角度为60°时剪切力最小、为14.6 N。     

撞击式油茶果破壳装置的设计及试验

针对撞击式油茶果破壳装置破壳率低和碎籽率高的问题,设计了一种破壳装置。该装置由破壳组件、加料装置、动力及驱动装置、机架等组成。破壳组件主要包括外壳体、转子、叶轮,三者同轴安装,形成破壳空腔,利用转子和叶轮的高速旋转,使油茶果与转子及外壳体内壁发生撞击完成破壳。在运动过程中确保足够大的撞击力从而提高破壳率,采用圆弧面导料板可有效降低碎籽率。以油茶果含水率、主轴转速和导料板安装角度为影响因素,以破壳率和碎籽率为评价指标,对破壳装置进行L_9(3~4)正交试验,结果,当油茶果含水率约为60%、主轴转速为425 r/min、导料板安装角度为75°时,破壳率可达95.37%,碎籽率可降至4.27%。     

不同成熟度莲籽力学特性试验

以产自湖北洪湖的太空莲36号莲籽为研究对象，测定不同成熟度莲籽外形尺寸和含水率，并进行力学特性试验。结果显示：乳熟期、蜡熟期、完熟期莲籽纵横径比平均值分别为1.35、1.28、1.19，含水率分别为79.84%、70.28%、57.72%，莲籽长轴弹性模量分别为1.09、1.22、1.85 MPa，短轴弹性模量分别为1.33、1.42、2.16 MPa；3种不同成熟度莲籽极限破坏载荷分别为81.995、117.107、167.640 N。研究结果表明，莲籽同一成熟度和剪切深度条件下，剪切力不随剪切速率改变；莲籽同一成熟度和剪切速率条件下，剪切力与剪切深度呈显著线性相关；莲籽在X、Y、Z轴方向上的压缩破壳力随着成熟度的增加而增加；相同成熟度下，莲籽三轴方向上的压缩力在数值上X轴相似文献   

鲜莲剥壳技术研究进展与探讨

由于莲子的种类繁多,尺寸大小不同、外壳坚韧、莲子壳与仁间隙较小等问题的存在,现有的脱壳技术适应性不高,存在着损伤莲子、效率低下等问题。为了改善鲜莲子剥壳机的加工现状,分析总结了莲子的物理机械特性及脱壳技术的研究现状,指出了现有脱壳技术存在的不足,为鲜莲子脱壳机械关键机构设计和试验研究提供了依据,并提出一种鲜莲子脱壳新技术方法。     

花生种子挤压破碎机理的试验研究

为获取花生种子挤压破碎特性,降低对其机械化作业时的损伤,对花生主产区典型品种的花生种子进行了挤压破碎试验,分析了不同品种、不同含水率、不同挤压位置下花生种子的挤压破碎性能.试验结果表明:花生种子在不同含水率、不同挤压位置下所能承受的最大挤压力均有所不同,最终随含水率增加而降低,而在不同挤压位置条件下,同一含水率的种子所能承受的挤压力由大到小依次为腹面、侧面、顶面;不同品种花生种子在同一挤压位置下抗挤压破裂能力也有所不同,其原因均与种子自身的内部组成、外形尺寸等因素有关.