核桃物理力学特性参数的试验研究

为掌握核桃分级破壳机的设计参数与物理特性参数之间的关系,为今后研制核桃分级破壳机关键装备提供基础理论依据,通过对3种核桃进行准静态压缩试验可知:1不同品种样本的外形有较大差异,三维尺寸大致为27.16~42.22mm;同时,样本的球度较高,故可近似为球形。2沿着不同方向挤压核桃的破壳力和压缩位移是不同的,沿着垂直于纵径方向挤压核桃的破壳力和压缩位移是最小的,沿着垂直于棱径方向挤压核桃的破壳力和压缩位移处于中间,沿着垂直于横径方向挤压核桃的破壳力和压缩位移是最大的;破壳时的压缩位移平均值为1.03mm。该研究为核桃分级破壳机的设计及优化提供了必要的基础参数。     

核桃破壳机的试验与工作参数优化

为了优化自制偏心击打式核桃破壳机的工作参数,提高核桃破壳的高路仁率,进行了核桃破壳试验研究。通过二次回归旋转组合试验,明确了击打行程、含水率、核桃尺寸与高路仁状况的具体关系,对破壳参数进行了优化和验证。结果表明:含水率在14.5%左右时,核桃高路仁效果最好;最佳的综合破壳效果条件为击打行程为5mm左右、含水率为14.5%左右、核桃尺寸为41mm左右。     

立式圆锥核桃破壳装置转速与破壳效果关系探讨

针对立式圆锥核桃破壳装置,分析了立式圆锥破壳体转速与"温185"核桃破壳效果间的关系。设计了核桃破壳效果评价方法,采用了3种不同转速进行了核桃破壳效果试验。试验结果表明,立式圆锥破壳体转速处于1 300转/min对"温185"核桃具有较好的加工适应性,破壳效果良好。     

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。     

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。     

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。     

挤压式核桃破壳机参数优化试验

为了得到挤压式核桃破壳机的最佳工作参数,对破壳机进行了试验研究。选择对核桃破壳影响较大的含水率、弹簧刚度、挤压行程3个因素进行了单因素破壳试验,以此为基础进行了3因素3水平的响应面BoxBehnken破壳试验,分析了因素间的交互作用,建立了回归方程,并进行了验证试验。结果表明:影响破壳效果的因素主次顺序为含水率、弹簧刚度、挤压行程,含水率分别和弹簧刚度、挤压行程有交互作用;最佳工作参数为含水率21%、弹簧刚度15.3N/mm、挤压行程10mm。试验采用陕南商洛核桃,弥补了陕南核桃相关参数的空白,试验数据为核桃破壳机的设计和改进提供了理论依据。     

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。      

四点挤压式核桃破壳机正交试验

为了研究自主设计制造的四点挤压式核桃破壳机的最优工作参数,选择核桃含水率、挤压行程、破壳速率3个关键因素进行正交试验。试验结果表明:四点挤压式核桃破壳机的最佳工作参数为:核桃含水率为20%,挤压行程6mm,破壳速率为1s/个,基于此对四点挤压式核桃破壳机的工作参数进行了优化。     

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。     

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。     

对影响核桃破壳力大小因素的探究

用准静态压缩实验,通过对破壳挤压方向、加载速率、核桃尺寸、预处理等因素影响下的破壳力进行测定,得出最佳的破壳挤压方向、加载速率以及核桃尺寸的变化与破壳力的关系。结果表明:沿垂直于X轴方向以15 mm/min的速度加载效果最好,随着核桃尺寸的增加破壳力也会增加。通过实验数据可以看出,对核桃破壳前进行预处理可以减小破壳力,这为核桃破壳机械的结构设计提供了参考。     

核桃破壳机理研究及破壳机的设计探讨

核桃品种繁多,人工破壳很难达到预期的要求。本文总结了大核桃壳破碎机的工作原理、特点及不足,并对核桃进行了应力分析、结构分析和环境分析,总结了核桃的特点。分级装置的改进能使生产效率提高和降低破仁率;调节装置的改进可以针对不同的品种的核桃;核桃品种结构不一样,在对核桃破壳机的一些研究后,会发现有很多种不同的方法,有些方法是好的,但仍存在一些不足之处,可以在此基础上改进,并参照自己设计方向,设计出新型核桃破壳机。     

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。     

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.     

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%。     

锥篮式核桃破壳装置设计与试验

为了分析锥篮式核桃破壳装置的破壳机理及破壳性能,设计了基于挤压摩擦机理的破壳装置,在该装置上进行了不同核桃品种、尺寸(以棱长为标准)、含水率对核桃破壳效果影响的单因素试验,确定核桃破壳装置最适锥篮角度为6°,破壳装置最适核桃物性选择为:棱长大于等于28 mm,壳厚度小于等于2 mm,湿基含水率介于8％～10％之间.     

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。     

核桃机械化脱壳的力学特性分析

核桃力学特性的研究,对核桃脱壳机械的设计、动力学仿真、数学模型建立和分析具有重要意义。本文采用微机控制的电子拉压实验机对广西乐业县产的薄壳核桃进行力学实验,并对数据进行数理统计分析。通过实验结果表明,核桃在被压缩时会经过弹性变形、塑性变形和突然破裂3个阶段;核桃结构尺寸大小、含水率、受力位置对核桃破壳力的影响极为显著,压缩速度对核桃破壳力影响显著性不明显,提出核桃脱壳最佳参数组合是横向施压、施压速率80mm/min、含水率21.73%。     

影响气爆式核桃破壳取仁的因素探究

通过研究新疆3种核桃的几何尺寸、壳体厚度、内隔膜厚度等核桃的物理特性,分析在气爆式核桃破壳方式中影响破壳效果的重要因素。同时,通过实验对不同品种核桃在不同气压值下的破壳效果进行了研究,得出这3种物理特性对核桃破壳效果的影响规律,为后续研制气爆式核桃破壳机提供理论依据。