影响核桃壳仁脱离的主要因素

通过对新疆主产几种核桃的外形、内部结构、壳厚度及内褶面积等物理特性的研究,分析了影响核桃壳仁脱离特性的主要因素.同时,对两种核桃破壳方式与壳仁脱离特性进行了研究,分析了不同破壳方式下核桃壳的破碎度与核桃壳仁分离特性的关系等,为设计合理的核桃壳仁分离机械提供了理论依据.     

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。     

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%。     

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。     

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、壳仁分离生产线的研发

针对目前我国核桃加工技术滞后的现象,通过对核桃破壳及壳仁分离等关键技术的研究,开发研制出了适合我国核桃品种的核桃加工生产线。文中介绍了核桃生产线的结构组成、工艺路线及特点。     

气爆式核桃破壳有限元力学分析

核桃破壳取仁技术是核桃深加工工艺中的重点。为此,根据核桃的几何尺寸参数,用软件建立了核桃有限元分析模型,对核桃在3种气压载荷加载方式下的受力状态进行应力与应变分布分析。分析结果表明,在0.55 MPa载荷时核桃结蒂位置加载是最优解,核桃壳体爆开位置较好,多处破裂有利于取仁工作,可以得到较高的破壳率和较低的碎仁率,证明此有限元分析模型具有可行性。     

核桃壳仁风选机的设计与试验研究

为实现核桃加工破壳后的壳仁分离,采用风选式原理对核桃壳仁进行分离。以喂入量、风量级、风腔长度和管道倾角为试验因素,进行混合水平正交试验。试验结果表明:风量大小和风腔长度对壳中含仁率有显著影响,风腔长度对仁中含壳率有极显著的影响,喂入量对高路仁损失率有极显著的影响。通过优化试验方案得出壳仁风选机的最优参数:喂入量为0.16kg/s、风量级为2.5级、风选腔长度3.2m和管道倾角θ取60°,能够达到仁中含壳率小于3%,壳中含仁率小于7%,高路仁损失率小于5%,均符合设计指标要求。     

温185薄壳核桃破壳取仁试验研究

通过对温185薄壳核桃进行压缩试验,研究不同压缩方向核桃壳仁体破裂状况,分析螺母孔径和核桃横径对核桃壳破裂和高路仁率的影响。结果表明,温185薄壳核桃沿纵向压缩壳仁完全分离、碎仁少,在32mm螺母上纵向压缩制得的核桃仁以高路仁为主,横径37mm的核桃经压缩整仁率达40%,螺母内径与核桃横径之比为0.865∶1。     

我国核桃脱壳设备概况与发展探析

脱壳是核桃采后加工处理过程中必不可少的重要环节，对我国核桃产业的发展具有举足轻重的作用。目前，我国大部分地区核桃采收后主要以初加工为主，费时费力，机械化程度低，脱壳环节存在露仁率低、破损率高等问题，已成为影响核桃产业快速发展的关键问题。在分析现有6种类型核桃脱壳设备结构、脱壳原理以及优缺点等基础上，阐述目前国内外核桃脱壳设备的发展概况，总结出我国核桃脱壳设备存在功能单一、作业成本高、性能不稳定、脱壳效率低、通用性差、利用率低等问题，提出今后应根据我国实际优化提升脱壳关键技术与结构，加强核桃脱壳新技术、新理论、新方法的应用研究，研发大型核桃脱壳设备，提升企业加工能力等对策和建议。     

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。      

核桃加工工艺及成套设备

国内市场对核桃及其加工品的需求日益增长,但是我国核桃采后处理技术比较落后,在核桃脱青皮、破壳、壳仁分离等加工关键环节和设备成套性方面处于空白.为提高我国核桃产业化加工技术水平,实现核桃生产的商品化,介绍了美国和我国核桃生产和加工的现状,分析了美国核桃加工工艺和成套设备,并针对关键加工设备的结构和工作原理进行探讨研究,基本摸索出了美国核桃加工工艺和设备布局的总体方案.结合我国核桃生产实际情况,设汁出适合我国中小型核桃加工厂的加工工艺和成套设备.     

核桃破壳装置的发展研究

以国内外现有的几种核桃破壳装置为研究对象,对比分析其优缺点,找出影响核桃破壳效果的关键因素,分析我国核桃破壳装置研究中存在的问题,为今后核桃破壳装置的进一步优化设计提供参考。     

低温冷榨核桃油工艺及主要压榨参数优化

为得到高品质的核桃油，利用新疆“新新2”品种核桃进行核桃破壳、壳仁分离和低温螺旋冷榨工艺中试试验。对比研究了物料粒度对出油率的影响以及低温螺旋冷榨机压榨的主要工艺参数（出饼口直径和榨轴转速）对核桃油饼粕残油率和压榨效率的影响，得出核桃油冷榨关键技术的最佳工艺条件:核桃仁粒径10 mm、压榨温度35 ℃、入榨水分8%、榨轴转速60 r/min及出饼口直径6 mm，在此工艺条件下核桃油出油率可达40%。将冷榨装置与核桃破壳及壳仁分离生产线进行集成配套，形成低温冷榨核桃油生产线，为冷榨核桃油工业化生产提供坚实基础。      

凸轮摇杆双向挤压核桃破壳装置设计与试验

针对当前核桃破壳装置自定位结构复杂,破壳行程无法控制,脱壳率低,核仁损伤率高的技术问题,通过对核桃失稳破壳、裂纹扩展临界条件及破壳位移分析,基于定间隙单果挤压破壳原理,设计了一种凸轮摇杆双向挤压核桃破壳装置.进行了双螺杆定量喂料、凸轮摇杆双向挤压破壳机构、挤压/落料U形块结构、凸轮机构运动角及位移、摇杆位移方程以及凸轮...     

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。     

基于近红外光谱的核桃仁品种快速分类方法

采用傅里叶变换近红外光谱仪,采集了4个不同品种的200份核桃仁样本的近红外漫反射光谱,建立了核桃仁品种分类模型。光谱范围为3 800~9 600 cm -1 ,预处理方法采用多元散射校正法和标准正态化方法;通过主成分分析法优选出5个主成分因子,光谱信息累计贡献率达到99.21%;采用随机抽取法建立建模集和验证集,以主成分因子为输入变量,建立了基于支持向量机分类模型,并采用网格搜索法对RBF核函数参数 λ和δ 进行寻优。分析结果表明,建立的核桃仁分类识别模型对4个核桃仁品种的总体正确识别率达到96%,为核桃仁品种的快速无损识别提供了一种可行的方法。     

银杏脱壳技术的试验研究

银杏是广东南雄的著名特产,有很高的医用和食用价值,为了开发出各种银杏深加工产品,首先必须解决脱壳的问题。为此,研究分析了国内外各种银杏脱壳设备,并在此基础上,提出了轧辊—直板机构的脱壳技术。银杏经干燥后分类,按大小不同进入银杏脱壳机,通过轧辊—直板的挤压破碎,达到脱壳的目的。经过大量的试验及测定,证明该技术脱壳率高、破碎率低,能适用于实际的生产。     

薄皮扁桃低损伤脱壳分析与试验

针对扁桃脱壳装置存在脱壳不完全、脱壳率低的问题,对扁桃脱壳机在脱壳取仁过程中果壳加载损伤进行分析,确定挤压加载状态下脱壳区裂纹扩展及果壳分离的基本特点。根据薄皮扁桃物理特性试验及预试验结果,选取脱壳间隙、刚性辊转速、柔性带线速度作为试验因素,脱壳率和核仁破损率作为试验指标进行正交试验,试验样品为Ⅱ等级厚度 12~13 mm的扁桃。试验结果表明：脱壳间隙为11 mm,刚性辊转速为200 r/min,柔性带线速度为0.7 m/s,是该机具工作参数的最优组合。对该参数组合进行验证试验,脱壳率为97.68%,破损率为6.85%,满足生产要求,为扁桃精深加工奠定基础。