多辊挤压式核桃破壳机的设计与试验

针对国内挤压式核桃破壳机的缺点,提出一种多辊挤压式核桃破壳机,该机选用间断性挤压式破壳方法,利用破壳辊与多对辅助破壳辊形成由大到小间断性的多工位挤压破壳工作区,该区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,当最小破壳间距小于核桃横径2 mm,破壳辊转速80 r/min,辅助破壳辊转速50 r/min时,破壳质量较好。     

对辊挤压式核桃破壳装置的设计与试验研究

针对我国核桃初加工技术落后的特点,设计了一种对辊挤压式核桃破壳装置,阐述了该装置的结构特点及工作原理,并对影响破壳效果的各因素进行了正交试验.结果表明:一次性破壳率受挤压辊Ⅰ转速影响最大,受挤压辊Ⅱ转速影响次之,受挤压间隙影响最小;高路仁率受挤压辊Ⅱ转速影响最大,受挤压间隙影响次之,受挤压辊Ⅰ转速影响最小.当挤压辊Ⅰ的转速为95 r/min,挤压辊Ⅱ的转速为75 r/min,挤压间隙为33mm时,能取得较好的破壳效果.     

定间隙核桃破壳机主轴的动态响应分析

通过对定间隙核桃破壳机主轴的动态响应分析,考虑到核桃破壳时挤压力在不断变化,主轴受力不均匀,综合其转速、材料和结构配置等因素,建立动态响应模型。结果表明,降低轴系固有频率,选择合适轴承,减轻主轴重量,采用对称设计,能够有效提高主轴的动态响应特性,改善破壳的质量和安全性能。     

6—XP杏核破壳机主要零件的设计依据与计算方法

对桔核破壳机的主要部件挤压辊进行了设计研究。确定了杏核在挤压辊中的导入条件，给出了挤压辊之间间隙，直径，长度的确定方法，计算了手摇杏核破壳机的生产率。     

龙眼柔性对辊剥壳机的设计与试验

目的 龙眼剥壳是其深加工中的关键工序,针对人工剥壳效率低、机械剥壳损伤大及果肉完整性差等问题,设计了柔性对辊剥壳装置。方法 根据典型龙眼鲜果的物理机械特性,提出了一种先破壳后采用柔性对辊脱壳的方法,对龙眼剥壳机的破壳机构、送料盘、剥壳对辊等关键部件的结构进行设计,其中,破壳刀具切割深度和脱壳柔性对辊的间隙可调。以广东‘储良’龙眼鲜果为研究对象,通过正交试验分析,以对辊间隙、辊子转速和果壳破口为试验因素,剥壳成功率、剥壳损失率和果肉完整性系数为试验指标,进行优化试验。结果 装置中,方便可调的对辊间隙能满足分级后不同直径龙眼的剥壳加工,剥壳装置对不同大小龙眼鲜果的适应性好。对辊间隙对剥壳性能有显著影响,随着对辊间隙由3 mm增至5 mm,龙眼脱壳后的果肉完整性逐渐变差,其损失率由约7%升至18%。各因素对剥壳性能的影响依次为对辊间隙>对辊转速>果壳破口,当对辊间隙为3 mm、对辊转速为13.5 r/min、果壳破口为90°时,龙眼剥壳性能达到最优。结论 该研究为龙眼等柔性果机械剥壳获取灯笼状果肉的深加工研发及剥壳机参数优化提供了参考。     

核桃剥壳机导向装置试验研究

分析了核桃的可导向性,设计了核桃导向定位试验装置,进行了试验,找到了核桃剥壳机导向机构的合适参数一、二级导向角分别为21°,37°,导向辊轴转速为320 r@min-1,为新型核桃破壳机的设计提供了必要依据.     

离心式核桃二次破壳机的设计与实验研究

[目的]研究新型核桃二次破壳机,使其在有效破壳率和损失率方面达到用户的使用要求.[方法]离心式核桃二次破壳机利用离心作用使核桃产生运动速度,高速运动的核桃通过与撞击桶发生撞击完成二次破壳.对机具的关键参数进行理论分析与计算确定其取值范围,再通过正交试验初步确定其最优参数.[结果]核桃离心破壳方法对核桃的外形、尺寸、壁厚等物理特性变化不敏感,因此是一种理想的二次破壳方法.在二次破壳过程中核桃的撞击速度是影响有效破壳率和损失率最重要的因素.同时,经过二次破壳后的核桃是否再次与撞击桶、离心板或其他核桃发生碰撞也将影响到损失率.[结论]通过实验研究确定当撞击桶锥角=30°,离心板的转速n=420 r/min,撞击桶间距L=273 mm时,离心式核桃二次破壳机的有效破壳率≥80;,损失率≤1.89;.离心式核桃二次破壳机具有对核桃尺寸、形状和壁厚适应能力强,撞击力调整方便等优点.     

油茶果破壳机破壳效率的优化

对油茶果破壳机性能指标进行了优化,对影响油茶果脱壳机的参数,即辊筒转速、轨道夹角、气缸压力进行了单因素试验与正交试验。结果表明,对破壳机性能指标影响强弱依次为气缸压力>棍子转速>轨道夹角,并最终确立油茶果破壳机的最佳工作情况为轨道夹角40°,辊子转速80 r/min,气缸压力3bar,该条件下破壳率为94.5%,破子率为1.8%,子中含壳率为17.1%,满足工作要求。     

偏心击打式核桃破壳机的参数优化

为确定偏心击打式核桃(Juglans regia L.)破壳机的最佳工作参数,首先进行了核桃含水率单因素试验,然后选择击打行程、核桃含水率、核桃尺寸3个因素进行了L9(33)正交试验。结果表明,当核桃含水率为14.5%时,核桃破壳综合效果最佳。影响核桃破壳综合效果的因素从大到小为核桃含水率、击打行程、核桃尺寸。最佳的工作参数为核桃含水率15%,击打行程5 mm,核桃尺寸40 mm左右。对于不同尺寸的核桃,适当改变击打行程有利于提高综合破壳效果。     

滚压式核桃破壳机的设计

针对我国大部分地区核桃(Juglans regia L.)破壳仍以手工去壳为主的现状,设计了一种新型滚压式核桃破壳机,阐述了该机器的工作原理及总体结构特点,重点分析了关键部件及其参数。通过试验验证,该机器适应能力强,破壳效率高,对核桃加工产业的机械化和自动化起着极大的推动作用。     

六点挤压式核桃破壳机的正交试验研究

为了优化自主设计的六点挤压式核桃破壳机的最佳参数,选择含水率,挤压行程,破壳速度三个因素做正交实验,最终由试验结果可得,六点挤压式核桃破壳机的破壳最优条件是核桃的挤压行程9mm,含水率20%,破壳速率1s/个,且经过试验验证得出最佳破壳综合指标在0.972左右。     

手动银杏脱壳机的设计与试验

针对银杏物料特性和脱壳要求,分析对比了主要的脱壳方法,设计了一种手摇链传动碾搓式银杏脱壳机.通过对不同预处理银杏的脱壳对比试验,发现脱壳效果主要取决于动、定碾搓砂轮之间的间隙和动砂轮的转速.当碾搓砂轮外缘间隙12 mm,转速50～60 r/min时,分别经水煮、微波、晒干处理和未经预处理的银杏破壳率接近100%,整仁率分别为58%、73%、45%和43%.     

田间管理机路径跟踪系统设计及试验

为了解决田间管理机前轮转向时内轮差造成的农作物损失问题,本研究提出了一种基于四轮转向田间管理机的路径跟踪算法。以3WPZ-750田间管理机样机为研究对象,设计了一套路径跟踪控制系统,阐述了该田间管理机转向支腿机械结构设计和自动液压转向系统原理,概述了在原有控制系统基础上路径跟踪上位机控制系统的技术路线;基于四轮转向模型,进行纯追踪算法车轮转向角控制研究;基于微软集成开发环境(visual studio)编写了路径跟踪控制界面;并分别于水泥路面和南方水田环境下进行直线路径跟踪试验与曲线路径跟踪试验。结果表明:在0.5 m/s的车速下,田间管理机在水泥路面上的路径跟踪误差均值为6.92 cm,标准差为4.84 cm;定曲率曲线路径跟踪误差均值为12.49 cm,标准差为9.16 cm。在0.2 m/s车速下,在南方水田环境下的路径跟踪误差均值为2.25 cm,标准差为1.35 cm;定曲率曲线路径跟踪误差均值为8.72 cm,标准差为5.59 cm。说明本研究设计的路径跟踪系统能够满足田间管理机行驶以及田间作业需要,为农业机械自动驾驶提供了一定依据。     

厚度和含水率对巴旦木破壳力学特性的影响

[目的]研究米桑、双果和晚丰三个巴旦木品种的物理特性,进行不同厚度和含水率相关力学特性试验,为巴旦木破壳加工机械的设计提供理论依据。[方法]观察和测量不同品种巴旦木外形尺寸、含水率、壳仁结构与间隙、力学特性等。[结果]含水率对巴旦木外形尺寸、壳仁结构,以及对晚丰、米桑的破壳力学特性影响显著,且存在二阶非线性函数关系,米桑、双果和晚丰含水率分别为2. 29%、8. 26%和1. 96%时破壳力及能耗最大,含水率分别为16. 58%、27. 51%和17%时破壳力及能耗最小。[结论]不同巴旦木品种间物理特性差异很大,同一品种物理特性也存在较大差异;设计对辊破壳机构时,对辊间隙变化应控制在[巴旦木不同等级厚度-(0. 98～1. 89)] mm,可保证较高的破壳率和果仁完整率;巴旦木破壳前应按厚度尺寸进行分级,厚度尺寸级差以1 mm为宜,米桑分5级,双果和晚丰均分3级。     

橡胶辊不同转速对青核桃脱皮的影响分析

【目的】以小型通用型青核桃脱皮分离装置为研究对象,研究橡胶辊不同转速对青核桃脱皮的影响.【方法】首先分析单个青核桃下落接触螺旋橡胶辊边缘动态平衡时的受力情况,然后以甘肃庆阳地区的青核桃为研究对象,运用集成方法建立模型及网格划分,结合试验数据利用LS-DYNA得出最小破壳力203 N所对应的破壳应力临界值17.40 MPa,最后通过碰撞仿真,结合临界值分析橡胶辊不同转速对青核桃脱皮的影响.【结果】当螺旋橡胶辊的转速为90 r/min时,最大应力单元为青核桃与橡胶辊瞬间接触部位,应力值为0.518 MPa;而当转速提高到110 r/min时,青核桃两个部位出现应力峰值,其一是与橡胶辊接触点,峰值为0.34 MPa,之后稳定在0.21 MPa左右,其二是旋转时与筛网的接触点,最大值为0.55 MPa,而后稳定在0.259 MPa左右,同时得出不同转速对应青核桃单元的最大速度.【结论】说明两种转速最大应力小于破壳应力,橡胶辊转速较高时筛网对青核桃内部应力的影响较大.     

核桃定向破壳装置设计及试验

【目的】核桃破壳是核桃加工过程中的重要工序,针对现有核桃破壳方法因随机运动而导致碎仁率高的问题,基于核桃的外形特征和力学特性提出一种采用振动调姿定向破壳方法,并开展试验研究,以提高核桃的破壳质量。【方法】以云南大姚103核桃为研究样本,测得了核桃的横径、纵径、棱径,以及沿3个方向的破壳力,核桃破壳时沿横径方向施力,不仅所需的破壳力小,而且碎仁率低。基于这一受力特征,设计了一种由皮带和压板组成的楔形定向破壳装置,并对核桃破壳过程中各瞬时进行力学分析,确定了影响破壳性能的主要因素。以破壳率、碎仁率为评价指标,采用单因素试验法,确定了皮带速度、弹簧刚度系数、压板倾角的选取范围;并以皮带速度、弹簧刚度系数、压板倾角为试验因素,开展了三因素三水平正交试验;以提高破壳率、降低碎仁率为目标,运用Design-expert软件对试验因素进行参数优化,获得了各因素的最优参数组合。【结果】基于所研制的定向破壳装置开展了定向破壳试验,结果表明：当皮带速度为93 mm/s,弹簧刚度系数为42 N/mm,压板倾角为2.5°时,破壳率为97.2%,高路仁率86.5%,碎仁率为13.5%。【结论】提出的定向破壳方法...     

温185核桃破壳取仁工艺试验研究

[目的]研究薄皮核桃破壳取仁工艺,提高高路仁得率。[方法]以温185薄皮核桃为研究对象,研究核桃含水率、破壳加载速度以及加载位置对破壳后整仁、一路仁和二路仁的影响规律,在前期单因素试验结果的基础上,采用二次旋转组合试验方法设计试验,用SAS、matlab软件处理数据,建立相关数学模型。[结果]试验表明,在试验参数范围内,核桃含水率、加载速度和加载位置对高路仁的得率影响显著;当加载变形量12 mm、核桃含水率8%,加载速度为300.15 mm/min和C向加载条件下,整仁得率最高可达60.28%。[结论]该试验所建数学模型对温185核桃破壳取仁工艺具有重要的参考作用,可为实际生产中提高高路仁得率提供参考依据。     

基于离散元法苜蓿压扁调制过程仿真分析与试验

为研究苜蓿压扁调制机构工作参数对作业性能的影响，采用离散元模拟对基本参数进行优化。基于理论分析，以苜蓿压扁率和压扁损失率为考核指标，采用EDEM软件分别对喂入量、调制辊转速和调制辊间隙作单因素模拟试验，结合模拟试验结果，开展Box-Behnken三因素三水平响应曲面仿真试验研究并对回归模型进行多目标优化。结果表明，各因素对苜蓿压扁率、压扁损失率影响显著性由大到小分别为喂入量、调制辊间隙、调制辊转速和调制辊间隙、喂入量、调制辊转速；最佳工作参数组合为：喂入量2.9 kg·s^-1、调制辊转速694 r·min^-1和调制辊间隙3.7 mm，此时苜蓿压扁率为94.45%、压扁损失率为3.27%，将最优参数通过台架验证试验，测得试验结果与模型优化值相对误差小于3%。研究结果可为相关机具设计和优化提供数据参考和理论依据。     

杏核物理特性的试验研究

对杏核的外形尺寸，核壳和仁的间隙，杏核压缩破坏载荷及变形，密度等物理特性的测定表明，杏核分级破壳时的分级数以６级、级差以１ｍｍ为宜；破壳机对辊间隙应保证杏核有１．５～２．５ｍｍ的变形量，以使破壳率和破碎能满足生产要求，杏核，核壳和杏仁的密度有一定差异，用重力式清选机分离是可行的。     

云南漾濞核桃定向破壳设备的设计与研究

针对因核桃破壳效果不佳而产生的云南核桃产业生产产能不足的问题,对漾濞核桃进行了破壳受力仿真与分析并设计了云南漾濞核桃定向破壳设备。使用Solidworks软件对核桃建立几何模型,并使用Simulation有限元软件对核桃不同方向的受力进行了仿真与分析,结果显示:在横轴方向施加范围分布载荷是最佳的破壳方向和方式,核桃最大位移0.282692 mm,最大应力3.92881e+007 N/m^2,应变范围广裂纹分布范围大且位移量较小不会伤及核桃仁。在破壳设备的设计中采用了差速带定向的方法对核桃做定向处理,对破壳装置的挤压头做了镶嵌橡胶材料的处理用来提供给核桃一对范围分布载荷,满足了核桃破壳所需的高整仁率和高脱壳率。