基于离散元法的核桃分级装置设计与试验

为了提高核桃分级机械的作业效率及保证分级合格率,设计并试制了一款滚筒式核桃分级装置。通过运用三维建模软件SolidWorks对核桃分级装置进行建模,使用离散元软件模拟核桃分级过程,并以温185核桃为试验对象,对样机进行分级试验。结果表明:当分级筛笼转速为26r/min、筛笼倾角为1.5°、进料口尺寸为70mm时,核桃分级合格率最高,样机试验结果与仿真试验结果基本相同。因此,运用仿真软件对分级装置进行辅助设计是可行的,可为其它分级装置的设计提供参考。     

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。      

核桃分选机的研究现状

核桃分级技术是其产业化过程中进行流通、贮藏保鲜及深加工和提高农产品附加值的关键技术之一。为此,针对我国目前各种红枣分级技术以及红枣分级技术未来需要解决的问题,介绍了我国目前最典型的核桃分级机以及各自的结构和特点。结果表明:机械式核桃分级机在一段时间内还有很大的市场,随着核桃分级技术的发展,基于机器视觉的红枣分级机在特定的使用对象方面取代原有的机械式核桃分级机是必然趋势。     

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。     

核桃分离和分级机构设计

为了提高核桃分级的自动化程度和生产效率,对核桃分级的关键因素进行了研究,从核桃的分离和核桃的成功分级出发,用三维CAD软件设计了核桃分级机.该机采用了简单的漏式分离和更深一步的在传动过程中的凸起造成的核桃起伏分离.在完成分离过程后,核桃进入分级机构.利用重量的不同和简单的天平原则完成核桃的按重量分级.     

3FJ-001型核桃分级机的设计与试验

根据原核桃不以品种而以果核大小定价的销售特点,设计开发了高效的3FJ-001型核桃分级机。同时,阐述了其结构特点及工作原理,合理确定了主要部件的运动参数,并通过正交试验得出3FJ-001型核桃分级机的主要因素的最佳水平组合。试验表明:当其它因素不变的情况下,筛面倾角α=4°,振动次数n=500 r/min,筛面振幅A=5mm时,分级精度最高;并且通过更换筛网规格,可用于机械、建筑、医药以及食品等其它物料的筛分。     

核桃缝合力测试系统的研究

针对目前各国对核桃缝合线紧密度分级标准各异、缺乏量值化这一现状，提出了一种基于虚拟仪器的核桃缝合力测试系统的方案。本系统能实现对数据的实时显示及存储，测试结果直观、可靠。这种新的分级方法更加接近实际，将对核桃坚果品质的优选和发展生产提供有利的数据支持。     

核桃开口机设计

为了便于核桃食品加工时入味、取仁或使核桃易剥食,设计了一种对辊窝眼式核桃开口机。该机采用锥辊式分级装置,可按核桃的粒径大小自动分级。采用对辊窝眼式开口装置,可实现核桃的挤压开口。窝眼的大小与分级装置相对应,使不同大小的核桃受到相同的挤压力。生产实验表明,用窝眼抓取核桃进行挤压开口是可靠的,开口率>95％,破碎率<2％,生产能力> 150kg/h。     

长治核桃初加工机械化的实践

核桃是我国传统干果之一,近年来,国家加快了发展核桃经济林、生态林的步伐,种植面积逐年扩大。长治市2012年核桃种植面积4．37万hm2,产量达到1460万kg。随着种植面积和产量的增加,核桃在脱皮、清洗、烘干、分级等初加工环节机械化程度逐步提高,降低了劳动强度,节约了人工成本,提高了核桃产量和品质,促进了核桃产业化发展。1．长治核桃初加工机械化发展现状长治市核桃初加工机械化是随着核桃种植规模的扩大而逐步发展起来的。核桃是山西省发展经济林的主要树种,经过几年的种植,大部分已进入挂果期,产量大幅增加,青核桃在脱皮、清洗、烘干、分级环节需要大量的人工作业,劳动强度大,效率低,已制约了核桃产业化发展的步伐。长治市农机部门从核桃生产实际出发,结合农户需求,以核桃初加工环节机械化为突破口和切人点,开发研制青核桃脱皮、清洗、烘干、分级机械。长治市农机质量监督管理站从2008年起开始研制青核桃脱皮清洗机。     

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。     

循环水冲式青皮核桃除皮装置研究

青皮核桃除皮装置是为劳动者生产过程中解决机械化代替手工作业问题而提出的一种机械化除皮设备,该设备通过主除皮装置及三级清洗装置两个核心部件实现新青皮核桃的除皮,可使除皮工作更加便捷和人性化。文章重点阐述了循环水冲式皮核桃除皮装置结构的工作原理、试验及市场状况。     

手推式核桃捡拾机设计与试验

针对落地核桃采收不及时影响核桃品质、核桃捡拾劳动强度大和人员成本高等问题,设计了一种手推式核桃捡拾装置,介绍了其基本结构、工作原理、技术参数及性能特点。开展捡拾试验,试验结果表明设备性能可靠,各项性能指标均可达到设计要求。手推式核桃捡拾机可减轻劳动强度,有利于提高核桃收获机械化水平。      

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。      

核桃副产物加工关键技术与装置研究现状

我国核桃种植面积和产量居世界首位。核桃加工产业以核桃仁利用为主,而高附加值副产物如青皮、核桃壳及核桃仁种皮多丢弃或焚烧,不仅污染环境,还造成优质生物质资源浪费,核桃的应用价值仍有待进一步发掘。传统的核桃副产物加工技术或装置已经难以满足多领域对产量化和优质化要求,严重制约核桃产业的深度发展。因此,加大核桃副产物加工关键技术与装置的研发力度势在必行。对于青皮脱除,基于青皮结构和物理特性,刮削式、切割式、挤压式是脱皮装置的3种工作方式,分类总结了青皮脱除装置现状及其应用特点;不同类型装置的多因素性能试验可得到各自最优参数组合。对于关键过渡工序核桃干燥,核桃相应物理特性是设计干燥装置的重要依据,如含水率、孔隙率、导热系数及水分扩散率等,归纳了表征不同物理特性的参数值范围。分类阐述了热风、热泵、太阳能、气体射流及辐射干燥方式的工作机理及其应用;通过多因素性能试验,得到各类型装置性能的最优参数组合。对于核桃仁去种皮,基于核桃仁/种皮的理化特性,着重分析了碱液去皮和多种物理去皮方式;基于烘烤法提出了一种新型高温瞬时低损伤核桃仁去种皮的方法。对于核桃壳超微粉碎,基于核桃壳断裂界面特征,着重分类详述了多种粉碎机理;详述了创新型核桃壳超微粉碎装置以及核桃壳超微粉多粒径域分级装置。通过对核桃副产物加工4个关键环节对应的物理特性、工作机理、装置及其性能优化试验进行了系统总结和评述,期望加深对核桃副产物加工过程的理解,为提升核桃副产物加工水平提供理论依据与技术支持。     

6HP一1 50型核桃破壳机的改进设计

本文在分析6HP-150型核桃破壳机的结构特点和存在缺陷的基础上,对分级滚筒和导向装置进行了改进设计,并对导向装置进行了试验,分析了试验结果,最后给出了改进前后整机的对比参数.     

6XG-2000型空瘪核桃风选机的研制

我国核桃空瘪率较高,影响核桃产品质量,降低核桃商品化率,制约核桃产业的发展,生产中多以手工挑选为主,效率低。本文介绍了项目组研制的6XG-2000空瘪核桃风选机的结构、工作原理、特点及试验情况,旨在为空瘪核桃机械化风选加工提供条件。     

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。     

6HP-150型核桃破壳机的改进设计

本文在分析6HP-150型核桃破壳机的结构特点和存在缺陷的基础上，对分级滚筒和导向装置进行了改进设计，并对导向装置进行了试验，分析了试验结果，最后给出了改进前后整机的对比参数。     

长治核桃初加工机械化的实践

核桃是我国传统干果之一，近年来，国家加快了发展核桃经济林、生态林的步伐，种植面积逐年扩大。长治市2012年核桃种植面积4．37万hm2，产量达到1460万kg。随着种植面积和产量的增加，核桃在脱皮、清洗、烘干、分级等初加工环节机械化程度逐步提高，降低了劳动强度，节约了人工成本，提高了核桃产量和品质，促进了核桃产业化发展。     

不同水肥处理对新新2号核桃果实品质的影响

为了探讨供水量与施肥量对核桃的生长与品质的影响,以新新2号核桃为试验材料,采用两因素随机区组设计设置供水量8 955m3/hm2(1)、6 716m3/hm2(2)、11 194m3/hm2(3)3个水平;施肥量1 562.99kg/hm2(Ⅰ)、1 249.97kg/hm2(Ⅱ)、1 876.01kg/hm2(Ⅲ)3个水平,共9个处理组合,测定新新2号核桃的品质变化。研究表明:供水量、施肥量、施肥量和供水量的相互作用对核桃品质均有影响,在供水量为8 955 m3/hm2、施肥量1 562.99kg/hm2,核桃的出仁率最高;在供水量为11 194m3/hm2、施肥量1 876.01kg/hm2,核桃中蛋白质含量最高,单宁含量最少;在供水量为6 716m3/hm2、施肥量1 249.97kg/hm2,核桃中还原糖、脂肪含量最高;核桃品质的各指标受供水量和施肥量的影响不同,适当减少供水量、施肥量可以提高果实的品质及经济效益。综合考虑供水量与施肥量两个因素对核桃品质的影响,以供水量为6 716m3/hm2、施肥量1 249.97kg/hm2为最佳搭配处理组。