双圆台锥式蓖麻脱壳清选机设计与试验

为提高蓖麻脱壳效率,确定了滚搓式的脱壳方法,设计了双圆台结构的脱壳装置以及振动筛选与气吸相结合的清选机构。根据蓖麻蒴果的物理机械特性,设计脱壳装置的内层壳体为不对称双圆台结构。确定锥角并设计脱壳滚筒间隙与脱壳滚筒外层壳体,建立不同阶段脱壳滚筒位置与脱壳间隙的数学模型,为脱壳装置动力学模拟提供理论依据。利用ADAMS对蓖麻蒴果不同脱壳阶段进行运动学仿真,分析物料在压裂阶段与脱壳阶段的位移、速度变化规律,并分析不同脱壳滚筒出料口间隙对各阶段的影响。仿真结果表明：压裂阶段,随着上脱壳滚筒出料口间隙的增加,蓖麻蒴果到达特定压裂位置的时间延后、位移增加、运动速度在0.56s时达到最大。脱壳阶段,随着下脱壳滚筒出料口间隙的增加,蓖麻籽到达特定脱壳位置的时间延后;蓖麻籽到达破壳条件时的位移增加,运动速度先增大后减小。根据仿真结果,选取可调式蓖麻脱壳清选一体装置合理的工作参数区间,以脱壳滚筒转速、上脱壳滚筒出料口间隙、下脱壳滚筒出料口间隙为因素,以脱净率、破损率为指标,利用响应面分析法,对脱壳装置进行试验研究。经双目标优化,取滚筒转速为270r/min、上脱壳滚筒出料口间隙为13.54mm、下脱壳滚筒出料口间隙为5mm;经试验验证,此时脱壳装置工作性能最佳,脱净率为92.03%,破损率为3.1%。     

四通道全自动油茶成熟鲜果脱壳机设计与试验

针对油茶成熟鲜果在脱壳过程中存在脱净率低、茶籽破损率高等问题,设计了一种四通道全自动油茶成熟鲜果脱壳机。通过对油茶果进行四通道分级,使不同大小的油茶果进入相应的脱壳滚筒内,通过油茶果与脱壳套筒的相互撞击以及油茶果之间碰撞、挤压、搓擦的综合作用实现脱壳。选取油茶成熟鲜果为研究对象,以茶果脱净率、茶籽破损率为评价指标,以茶果喂入量、脱壳杆扭度和脱壳杆直径为试验因素,采用L9(34)正交试验、方差分析和加权综合评分法对油茶成熟鲜果脱壳机的脱壳效果进行分析。结果表明：当茶果喂入量1500kg/h、脱壳杆扭度30°、脱壳杆直径23mm时,该脱壳机脱壳效果最佳。对脱壳机进行3次最佳参数组合下的脱壳试验,取3次试验结果的平均值作为油茶成熟鲜果脱壳机最终的脱净率和茶籽破损率,计算得出该脱壳机的脱净率为98.85%、茶籽破损率为3.24%,研究表明,该四通道全自动油茶成熟鲜果脱壳机达到预期设计目标,能够较好地完成油茶果脱壳作业。     

油茶青果脱壳装置研究与设计

分析现有坚果类物料脱壳方法优缺点,结合油茶青果物理特性,设计出一种多滚刀撞击切割方案,使油茶果破壳率提高到96%;设计出一种三级筛分网振动分选机构,实现大壳、中壳和碎末分层筛选,使油茶籽清选率提高到95%。试验表明,本装置结构紧凑、效率高,能满足实际生产需求。     

动静磨盘式薏苡脱壳试验台设计与试验

薏苡脱壳多采用主粮加工业的一些通用设备,专业加工技术装备缺乏,存在物料品种适应性差、一次脱净率低、破损率高、作业效率低等诸多问题。为找出薏苡脱壳的脱壳方法,针对其物料特性和脱壳要求,分析对比主要的脱壳方法,设计一种动静磨盘式薏苡脱壳机构并进行试验,为薏苡脱壳装置的优化设计提供依据。     

巴旦木脱青皮机理分析及研究进展

为实现巴旦木青皮的有效剥离,借鉴国内外关于巴旦木脱青皮与其他青皮类坚果的脱皮机理、方法和机构优点,收集各类国内外相关文献、机具简介、专利等材料,国外针对巴旦木的皮果物理机械特性、含水率、成熟度等方面开展研究与分析,提出有效解决巴旦木脱青皮的机械原理,得出适合国内巴旦木脱青皮的最优机构,为巴旦木的精深加工奠定基础。     

我国首台栗子脱壳机诞生

福建建瓯市科研人员与浙江大学合作,最近研制成功可对新鲜栗子进行脱壳、去衣,最终获得完整栗仁的“栗子脱壳机”。据了解,这是国内首台同类机械。 栗子形图壳硬,手工脱壳费时费力,给栗子的深加工带来了很大的困难。新开发的栗子脱壳机,由入料口、脱壳管道、出料口等几部分     

搓压式蓖麻脱壳机脱壳过程运动分析与试验

为优化蓖麻蒴果柔性脱壳装置的脱壳过程参数,基于离散元粘结接触理论,构建蓖麻蒴果脱壳过程仿真模型,对物料在脱壳室内运动过程进行分析。结果表明,当滚筒转速为250r/min、脱壳间隙为7mm、填充率为40%时,脱壳率最高。滚筒转速对颗粒受到的最大压力和最大速度影响显著,随着转速的增加,颗粒间最大挤压力从68.78N减小到68.10N,颗粒最大速度从8.92m/s增加到12.99m/s,脱壳率从91.23%增加到91.28%,然后下粒最大压力从76.93N下降到58.69N,颗粒最大速度先由12.14m/s增加至12.99m/s,后减小至10.05 m/s;脱壳率先由92.50%减小至89.59%,后增加至91.41%。蓖麻蒴果在脱壳过程中,颗粒在X轴方向运动的平均速度从4.17m/s减小到3.26m/s;颗粒在Y轴方向运动的平均速度从8.26m/s减小到7.59m/s;颗粒在Z轴方向运动的平均速度从6.58m/s减小到6.24m/s。开始脱壳阶段,蓖麻蒴果集中分布在脱壳室中部,部分呈堆积现象,其运动轨迹为接触内滚筒后弹起一定高度后下落并随内滚筒转动,向出料口方向运动;稳定脱壳阶段,蓖麻蒴果集中均匀分布在脱壳室出料口附近,并随着内滚筒一起转动;脱壳结束阶段,物料集中分布在脱壳室出料口底部位置,并不断向底部位置移动,大部分蓖麻从脱壳室右侧排出。通过仿真得到脱壳过程最优参数组合为：转速350r/min、脱壳间隙5mm、填充率40%。试验结果为：转速350r/min、脱壳间隙5mm、填充率30%,因3个因素中转速和脱壳间隙为极显著因素,填充率为显著因素,故差异在合理范围内。     

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。     

碾压式油茶籽脱壳装置设计及仿真分析

参考已有物料脱壳方法,结合油茶籽生物学特性,设计出一套轻巧型碾压式油茶籽脱壳装置,并构建了基于ADAMS的油茶籽脱壳装置仿真模型。结果表明:螺旋板具有很好疏导油茶籽的作用,能够使油茶籽在轴向均匀分布,防止拥堵;油茶籽在辊轴压筋的驱动下,随辊轴在筛网内转动,破壳后从出料口下落;油茶籽破壳力约为88.1 N。样机试验表明:脱壳装置设计方案可行,运行稳定,油茶籽脱壳率高达95.62%,碎仁率降低为1.35%。     

油茶果脱壳清选成套设备的研究

为满足广大油茶生产企业对油茶果快速、高效、大处理量的机械化脱壳的需求,基于已有脱壳清选技术,研究油茶果脱壳清选成套工艺与设备,确定油茶果成套加工工艺流程,研发关键设备双层分级筛、脱壳初清筛、大处理量脱壳清选机等新产品,实现从投料、除铁、去石,到分级、脱壳清选、输送、打包的自动化生产。通过两个月的生产试验,测得该成套设备处理量在10~10.8t/h之间,技术指标:脱壳率≥99%,清选率≥93%,损耗率≤3%。试验表明该成套设备设计方案可行,满足企业的需求。     

分级击打式山核桃破壳机的设计

针对目前我国山核桃破壳机适用机型少、大部分地区山核桃破壳仍以手工为主的破壳方式的现状,设计并试制了一种自分级击打式山核桃破壳机。首先对山核桃的力学性能进行了分析,然后设计了分级机构和击打机构。同时,对关键的零部件进行有限元仿真分析,并通过试验验证。结果表明:样机的破壳率在99.24%左右,果仁损伤率在6.47%左右。击打式山核桃破壳机破壳率高,果仁损伤率在合理区间,是一种新型高效的山核桃破壳机械。     

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。      

油茶果脱蒲分离机研究现状

对国内外常见油茶果脱蒲分离机结构及工作原理进行阐述，并提出蒲籽分离的技术难点，以期为油茶果脱蒲分离机的设计提供参考，促进油茶果制油产业发展。      

鲜食莲籽剥壳机多通道集成式剥壳机构设计与试验

针对鲜食莲籽剥壳加工困难、损失率高的问题,设计了一种多通道集成式剥壳机构。该机构由多通道仿形凹槽轮、外刃齿板、内外刀盘等结构组成,可实现莲籽单粒排出、姿态调整与环切。仿形凹槽可保护莲籽避免因刀具切割、输送挤压而带来的破损。对剥壳机构工作过程进行理论分析和参数计算,确定了影响剥壳性能的主要结构和工作参数。采用EDEM离散元软件仿真分析了齿形结构、刃齿间距、齿间距、剥壳轮转速对莲籽排出、姿态调整的影响;采用ADAMS虚拟样机软件对莲籽在剥壳机构内的运动轨迹进行了仿真。根据理论计算与仿真结果完成了样机试制,并在样机上开展试验验证。以产自湖北省洪湖市的含水率大于64.2%的太空莲36号鲜莲籽为试验对象,以齿形、刃齿距、齿间距为影响因素,以剥壳率为评价指标,开展了三因素拟水平正交试验,结果表明对剥壳率的影响由大到小依次为齿形、齿间距、刃齿距,最优因素水平组合为向心齿、齿间距5 mm、刃齿距82 mm,在此条件下,剥壳率为97%。设计的剥壳机构能够满足乳熟期、蜡熟期莲籽剥壳的实际生产需要。     

切割式油茶果脱蒲机设计与试验

为提高油茶果机械化脱蒲效果和便于进行茶籽与茶蒲分离,在油茶果物料特性研究的基础上,设计了一种由切割结构、脱蒲结构等组成的切割式油茶果脱蒲机。选取辊筒转速、橡胶板转速及切割深度3个关键因素,以油茶果脱蒲率、有效得率和分离率为指标进行试验研究。结果表明:随着辊筒转速的增加,脱蒲率先增加后降低,最高为87%;分离率的变化较小;有效得率先降低然后在一定范围内变化,有效得率最低为98.8%。橡胶板转速对有效得率的影响最明显,有效得率随着橡胶板转速的增加而逐渐降低,最低达到94.2%;橡胶板转速对脱蒲率和分离率的影响均较小。随着切割深度的增加,脱蒲率和有效得率都有明显的增加,脱蒲率最高为97%,有效得率最低为95.2%;分离率整体变化较小。      

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。      

基于PLC的茯苓自动去皮机控制系统设计

针对传统茯苓去皮人工劳动强度大、成本高、过程复杂导致去皮效率较低等问题，设计研发基于PLC的茯苓自动去皮机控制系统，完成控制系统的总体设计方案。该设备使用DOP-B07SS441触摸屏进行人机交互界面设计，灵活分配PLC控制系统的I/O地址并对系统的主要软硬件进行分析。以响应速度、运行平稳性、去皮工作效率以及损失率作为评价指标进行试验验证。结果表明：基于PLC的茯苓自动去皮机控制系统响应速度快、运行平稳，误差保持在0.03 s内，去皮损失率为9.92%，满足产地去皮加工要求；与人工去皮相比，简化去皮工序，去皮工作效率提升31.2%。本研究对促进茯苓去皮机智能化发展、提高茯苓去皮工作效率具有重要意义，具有较大的推广应用价值。     

辊轴式虾剥壳装置剥壳过程中的受力分析

为解决辊轴式虾剥壳设备自适应性不强的问题,设计一种辊轴间隙不需要调整的虾剥壳装置。在剥壳过程中,虾进入两辊轴形成的V型槽,利用摩擦力将虾壳拉向相向转动的辊轴之间,辊轴受到虾壳的正压力产生挠度变形,虾壳从变形的间隙中通过。本文对虾剥壳过程进行了受力分析,并建立了包含辊轴半径、辊轴分布、摩擦系数等参数的虾剥壳评价数学模型,可对虾剥壳率和虾仁完整度等指标进行评价,为辊轴式虾剥壳设备的开发设计提供参考。     

油茶果干燥特性及烘干脱蒲技术

对油茶果干燥脱蒲技术进行试验研究,比较分析了常规热风干燥、热泵干燥和微波干燥对油茶果脱蒲效果的影响。研究发现,由于干燥不均,微波干燥无法实现脱蒲。采用热泵干燥,油茶的脱蒲率较低,不到80%,而采用常规的热风干燥,在65 ℃下干燥6 h,油茶的脱蒲率可以达到96.97%。对油茶籽进行了热风薄层干燥试验并运用Arrhenius方程计算油茶籽干燥过程中的水分扩散系数和活化能。结果显示,油茶籽的水分有效扩散系数为1.681 4×10-9~3.046 7×10-9 m2/s,干燥活化能为21.323 7 kJ/mol。油茶籽干燥过程可以用Sutherland或Paul Singh模型进行描述,验证试验表明,理论与实际数据的平均误差为4.91%。因此,该模型可以用来预测不同温度下油茶籽干燥过程中的含水率变化情况。