自分级挤压式核桃破壳机关键部件作业参数优化与试验

通过分析不同作业参数对自分级挤压式核桃破壳机破壳性能的影响规律,优化关键部件的作业参数,提高破壳性能。以核桃在辊板间的运动学分析为基础,确定影响核桃破壳取仁的关键因素为破壳角度和轧辊转速,并以破壳率、整仁率和能耗为试验指标,开展两因素五水平二次正交旋转中心组合试验。利用Design-Expert软件进行数据分析,建立各因素和试验指标之间的回归模型并进行方差分析,得到影响破壳率、整仁率和能耗的主次因素。利用响应面法分析两个因素的交互作用,根据优化目标的重要程度对回归模型进行多目标优化。试验结果表明:最优工作参数组合为破壳角度0.47°,轧辊转速108 r/min,在此条件下,得出破壳率为97.24%,整仁率为92.03%,能耗为1.88 kJ/kg,验证试验结果与模型预测值相对误差小于5%。品种适应性试验结果表明:最优工作参数对3个品种核桃(温185、新温179、扎343)的适应性较佳,表现为破壳率均大于96%,整仁率均大于90%,能耗均小于2 kJ/kg。为相关破壳取仁设备改进与优化以及不同品种核桃破壳加工参数的选取提供理论参考。

榛子高效破壳机的研制

目的:解决榛子机械脱壳效率低和碎仁率高等问题。方法:设计通过压簧实现自动调节间隙的立锥式破壳机,破壳机关键结构由立锥式内辊筒、板条筛式外辊筒、压簧装置3个核心部件组成,分析榛子在破壳机脱壳腔内的受力状况。结果:立锥式榛子破壳机的主要参数为匀料锥锥度30°,内辊筒母线倾角75°,半锥角15°,表面凹槽为螺旋纹,凹槽深度3 mm;外辊筒母线倾斜角73°,半锥角17°;压簧设计自由行程230 mm,中径160 mm,线径24 mm,有效圈数6,总圈数8,内辊筒有效转速范围为229.2~881.5 r/min。结论:该设计通过喂入量自动调节立锥式破壳机压缩量,调整破壳间隙,可适应不同榛子的果形尺寸,使榛子脱壳效率和整仁率得以提高。

一种挤压式核桃破壳机的设计与试验

针对现有核桃破壳机核仁破损率高、半仁率低的问题,通过核桃的挤压试验、整机结构设计和计算,设计了一种挤压式核桃破壳机,并对样机进行了破壳试验。试验结果表明:设计的破壳机有效提高了破壳质量,半仁率达到85.46%,对于促进核桃产业发展具有重要意义。

6-XP杏核破壳机主要零件的设计依据与计算方法

对杏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。

仿生敲击式山核桃破壳机的设计与试验

针对目前国内山核桃破壳机实用机型少,破壳率较低,果仁损伤率较高等情况,提出了一种仿生敲击(即模仿人工加工山核桃的方式)破壳方式,研制一款仿生敲击式山核桃破壳机。根据山核桃的物料特性以及破壳时所需的各项力学特性参数,建立了破壳机构设计的数学模型。确定了敲击臂的结构尺寸,优化了凸轮结构,并最终得到了凸轮的实际轮廓曲线。该文阐述了破壳机的总体结构与性能,建立了整机的三维实体模型,并根据建模制造了样机。该样机通过现场试验,结果表明:山核桃的含水率为14.55%~16.35%,大小为直径18~22 mm(沿缝合线方向)时,破壳率为99.41%,果仁损伤率为6.25%,生产率为94.93 kg/h,满足生产要求。该研究丰富与完善了坚果类果实的破壳机理与方法,为含隔坚果类的破壳机具设计与开发提供系统的理论依据和应用基础。

6HS-6型山核桃破壳机的实验研究

为了使山核桃易于手工剥壳和食用方便,设计了6HS-6型山核桃破壳机,对其破壳性能进行了实验研究。通过单因素实验,确定了山核桃主滚筒转速、扭簧力和敲击臂与主滚筒间隙的适宜工作参数范围;通过3因素5水平二次回归正交实验,建立了各实验指标与实验因素间的回归数学模型,并利用多目标非线性优化方法,确定了山核桃破壳机最佳工作参数。实验结果表明:根据山核桃的大小和破壳前的含水率,选择最佳的破壳机主滚筒转速、扭簧力和敲击臂与滚筒间隙,可以提高山核桃破壳机的破壳效率,保证山核桃破壳质量。

小型杏核破壳机的试验研究

针对目前杏核破壳机存在的问题，根据杏核的物理特性，对杏核分级装置和破壳装置分别进行了试验研究。在此基础上，研制了一种新型小型杏核破壳机，该机可同时完成杏核的分级和破壳。结果表明，该机的分级性能和破壳性能良好，未破壳率和破仁率均较低。

自分级挤压式核桃破壳机的设计与试验

设计并制作了一种集分级、破壳于一体的自分级挤压式核桃破壳机,将核桃分级与破壳两工序进行了整合。该机主要由变频电机、机架、调量板、分级装置、破壳装置、间隙调节装置等部分组成,破壳间隙和电机转速均可调,具有结构紧凑、操作简便等特点。以温185核桃为试验对象,对样机进行破壳试验,结果表明:最佳破壳参数为调量口大小70 mm,电机转速150 r/min,破壳间隙10 mm。在该参数下,一次性破壳率平均为93.2%,高露仁率平均为89.8%。

偏心击打式核桃破壳机的设计与试验

针对现有核桃破壳机的不足,设计一种偏心击打式核桃破壳机,在该机设计的过程中用准静态压缩试验对核桃进行不同方向的挤压破壳,得出横径方向为最佳的破壳挤压方向以及破壳力的平均值为24.45kg。偏心击打式核桃破壳机主要由进料口、上盖、下盖、滚子、传动轴、端盖、击打装置等部件组成,用该设备分别对已经分级的核桃进行试验,得出第Ⅰ-Ⅲ类核桃的最佳挤压距离分别为5,7,9mm。

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。

澳洲坚果破壳机正弦机构设计与试验研究

为提高澳洲坚果加工效率,对研制的手动剪切式破壳机正弦滑块机构进行设计及仿真研究。利用Matlab软件Simulink模块对正弦滑块机构的位移、速度、加速度随时间变化进行仿真。仿真结果表明该正弦滑块机构的各种曲线为高频正弦曲线,但在拐点处存在一定冲击力,应用该冲击力可完成坚果破壳。经试验测试该机破壳率可以达85%,满足坚果加工需求。

尖点辊压式核桃破壳机控制系统设计

针对笔者所在项目组设计的尖点辊压式核桃破壳机,在试验过程中发现尖点对置辊的动辊转速和对置辊间隙对核桃破壳效果影响较大的问题,为了对对置辊转速和对置辊间隙进行实时控制,设计核桃破壳机的自动控制系统。主要完成了控制系统的控制方案设计、元器件的选型、电路连接图绘制、西门子逻辑可编程控制器(简称PLC)控制程序编写、上位机监控组态软件(简称MCGS)嵌入版上位机程序编写等,经试验,动辊转速误差±0.5 r/min,间隙调整误差±0.3 mm,控制系统可以满足控制要求。

四点挤压式核桃破壳机的设计与试验

针对于现有核桃破壳机两点受力破壳原理易造成破壳率低,高路仁率低的现象,研制"四点挤压式"核桃破壳机,并进行了"四点受力破壳"和"两点受力破壳"的对比试验,以及四点挤压式破壳机的初步试验。试验结果表明:"四点挤压式"核桃破壳机的破壳效果明显优于两点受力破壳,且可适用于不同尺寸大小的核桃。破壳效果和挤行程有很大关系,但和核桃本身大小尺寸关系并不明显。核桃的含水率为10%的条件下,当挤压行程为6 mm时,核桃的破壳效果最好,破壳率为100%,高路仁率为96.8%。

6HT-100型核桃分级破壳机机架的有限元分析

[目的]机架是核桃分级破壳机的关键部件,为了研究其动态特性,掌握应力应变情况,明确机架在受力后的薄弱环节。[方法]首先分析该机机架的工作特性,结合核桃分级破壳机要求,确定机架结构参数;其次,利用三维实体建模软件Solid Works建立机架模型,将其通过接口导入ANSYS Workbench有限元分析软件中,对所建机架模型进行静力学和模态分析;最后求解并得到核桃分级破壳机机架的总变形图、等效应力云图、等效应变图及机架的前6阶模态频率和振型。[结果]结果表明,机架最大应力为23.48 MPa<[τ]=68.96 MPa,模态频率为7.5~66.8Hz,机架结构设计合理,能够达到工作要求。[结论]为后续优化设计奠定基础并提供参考依据。

6HP-150型核桃破壳机

简单介绍了核桃破壳机的结构特点， 主要参数的确定， 对核桃分级滚筒的运动参数， 几何参数以及挤压破壳滚筒的参数进行了分析， 最后给出了整机参数。

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。

自动松子破壳机设计与研究

松果仁具有较高的营养价值,社会需求量大。本文针对现有松子破壳机存在自动化程度低、功能单一等问题,研究了集喂料、破壳及筛选于一体的小型松子自动破壳机,设计了机械机构和电气控制。通过实验测试结果表明,该机操作容易、破壳效率高、筛选效果好、自动化程度高,满足松果加工需求。

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。

新型巴旦木破壳机的设计

巴旦木加工采用简易坚果加工设备,劳动强度大、工作效率低,而巴旦木加工生产亟需先进的机械加工设备,针对现有的坚果破壳机破壳效率低、果仁破损率高等问题,结合现有坚果破壳机的特点设计了一种三级破壳和三级分离的巴旦木破壳机,避免了对果仁的二次损伤,降低了碎仁率,提高了破壳率。本文从主要结构和工作原理、破壳机的创新设计、破壳试验等方面介绍新型巴旦木破壳机的设计与应用,为巴旦木加工生产提供参考。

MT-1型棉桃破壳机的研制与试验

介绍了一种棉桃破壳机,主要由挤压破壳装置、分离装置和输送装置等部分组成。它将未吐絮的棉桃机器采摘后进行破壳,然后将籽棉和棉壳分离,获得品质良好的籽棉。对研制的样机进行现场试验,结果表明:该机具生产效率高,可以达到11.5t/h,破壳率达到99.5%,籽棉和棉壳分离率达到98.6%,机具具有工作可靠、结构简单和使用方便等特点,能够满足棉桃破壳的工艺要求。