基于Workbench的核桃破壳力学特性分析

对核桃的物理性能进行测定,得出其基本尺寸;通过UG建立核桃的三维模型,运用Workbench对核桃的3种力加载方式进行应力和应变分析,并且与试验结果进行对照,得出最佳的破壳方式。结果表明:破壳力沿X轴方向加载效果最好,峰值最大24.45 kg,裂纹会沿着力的加载点扩散。通过实验数据也可以看出,沿核桃X轴方向加载力,得到的破壳率和整仁率最高。这为核桃破壳机械的结构设计和研究提供了参考。     

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。      

基于Workbench的文冠果破壳力力学特性分析

对文冠果的几何特性进行测定,用Solidworks建立三维模型,并运用Workbench对文冠果分别在X、Y、Z3个加载方向下的应力、应变的分布状态进行分析,得出最佳的破壳方式。分析结果表明:沿Y方向施加加载的破壳效果最好,产生的变形最大,应力和应变扩散范围较广,裂纹扩张较好。与实际试验结果相一致。这为文冠果剥壳机的研制提供一定的理论基础。     

基于RecurDyn的澳洲坚果破壳装置最低转速的求解与验证

为求解基于V型双通道澳洲坚果破壳装置的工作最低转速,运用RecurDyn软件对破壳装置破壳过程模拟,分析不同工作转速下最低破壳剪切力大小及刀片、果壳破壳过程中应力变化规律。研究结果表明,破壳装置刀盘轴转速为250 r/min时,刀片与澳洲坚果相互作用的剪切力为1 107.21 N,产生的应力大于果壳强度极限。试制澳洲坚果破壳装置样机并以刀盘轴转速为100～500 r/min进行破壳试验。试验结果表明刀盘轴转速为250～500 r/min时破壳装置破壳率为92.6%～96.74%,破壳装置破壳效果与仿真结果基本一致,能够有效完成澳洲坚果破壳作业。     

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。     

板栗真空破壳力学特性有限元分析

以半球形板栗为研究对象,运用有限元方法和传递过程原理建立了板栗真空破壳的有限元模型,并采用间接顺序耦合法对模型进行了求解.模拟与试验结果表明:运用该模型模拟分析板栗真空破壳力学特性可行;真空破壳过程中应力和应变主要沿栗壳边缘分别向弧顶和壳底中心递减分布;湿应力是真空破壳的主导因素;绝对压力对破壳的影响很大,绝对压力的降低不仅使压差应力增大,同时也使湿应力增大.     

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。     

栅栏式二次核桃破壳特性研究及有限元分析

介绍核桃二次破壳机的原理,并以温185核桃为样本统计、分析核桃的三维尺寸;在万能力学试验台上对温185核桃加载载荷分析破壳的破坏载荷值和压缩型变量,得出温185核桃横径的极大值为34mm,极小值为23mm,破壳压缩变形量为1.5~2.0mm,破壳间距为21mm;最后利用有限元法模拟核桃在二次破壳机内的挤压揉搓破壳过程的应力、应变变化,验证原理可行性,为实际设计破壳机提供理论基础。     

核桃剥壳机导向装置的虚拟设计

核桃破壳取仁是核桃深加工的第一步,目前最常用的核桃破壳方式是机械方法,裂纹扩展是核桃完全破壳的基本条件,按核桃正确姿态喂入进行破壳是裂纹扩展的条件,因此对核桃有必要进行破壳前的导向。本文用虚拟设计方法,设计了核桃的导向定位试验装置,用UG建立三维实体模型,用Adams运动分析参数,确定了一、二级导向槽与水平面的夹角,导向辊轴转速和二级导向槽的长度,为新型核桃导向装置的设计提供了必要的数据和验证依据。     

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。     

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。     

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。     

一种油棕果壳破碎分离机设计

针对目前油棕果壳破壳不完全和壳仁分离不彻底导致棕仁油提炼不纯的问题,基于敲击式破壳机理和摩擦分离原理设计一种小型油棕果壳破碎分离机,通过分析计算确定滚筒的几何参数,打击机构的压缩弹簧的自由长度为95 mm、有效圈数为11圈以及分离机构的传送带与水平面的夹角为20°。利用含水率为14%,横向长度为15～17 mm,纵向长度为17.5～20 mm的油棕果壳进行破碎分离试验,试验结果:脱壳率为88.2%、分离率为79.7%。     

基于ANSYS的核桃分级装置机架静力学及模态分析

为避免核桃分级装置在工作时出现结构强度及共振问题,以其核心承载部件机架为研究对象,利用Solid Works软件建立几何模型,并运用ANSYS软件进行有限元静力学及模态分析。静力学分析结果表明:机架在静载荷下的最大应力值为11.314MPa,动载荷下的最大应力值为28.285MPa,均小于材料的屈服极限值,且最大变形量为0.100 18mm,安全系数为15,机架结构强度能够满足工作要求。模态分析结果表明:机架的前6阶固有频率分布在36.07 131.07Hz之间,5阶振型产生的变形量最大,最大位移量为25.401mm,对应频率为118.87Hz,机架工作频率与其固有频率不在同一区间,因此在工作过程中不会发生共振。研究结果可为核桃分级破壳机械的设计与改进提供参考。     

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。     

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。     

巴旦木破壳机具的研究现状与分析

破壳是巴旦木收获加工过程中所面临的重要技术难题之一。机械破壳是提高破壳效率,降低劳动强度以及生产成本的主要途径;对现有坚果类机械破壳方法、破壳原理以及工作特点进行介绍,系统阐述国内外巴旦木破壳机的研究发展现状以及工作原理。分析国内巴旦木破壳机存在问题,并对巴旦木破壳机未来发展提出建议,为以后我国巴旦木机械破壳装置的研制和发展提供技术支持。     

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。     

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。