針對目前花生脫殼機的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢以及存在的問題,本論文選擇兩個品種的花生(大白沙、花育23)作為試驗材料,進行了花生莢果力學特性測試及運用Adams軟件仿真得出擊打部件的最優(yōu)轉(zhuǎn)速,并對套筒結(jié)構(gòu)進行了兩次優(yōu)化設計。研究內(nèi)容與結(jié)論如下:(1)花生莢果物理特性及力學特性測量;含水率測量結(jié)果表明當調(diào)濕比例增加到100:25時達到飽和�；ㄉv果及花生仁沖擊試驗結(jié)果表明,兩種放置方式(正放、側(cè)放)沖擊強度先減小后增大,正向放置時的沖擊強度均小于側(cè)放時的。(2)最優(yōu)轉(zhuǎn)速的確定。利用Adams軟件進行仿真分析,依據(jù)沖擊試驗得到的沖擊強度與Adams軟件仿真中得到的套筒所具有的動能相等的原則,進而得出擊打部件的最優(yōu)轉(zhuǎn)速。結(jié)果表明:當套筒所具有的動能等于沖擊強度的平均值,即套筒所具有的動能剛好使花生破殼,此時轉(zhuǎn)速約為360r/min。(3)尼龍材質(zhì)擊打部件結(jié)構(gòu)優(yōu)化設計。在探討長度、厚度的基礎上,設計了9種尼龍材質(zhì)擊打部件,對其進行套筒、轉(zhuǎn)速雙因素試驗;試驗結(jié)果表明:當套筒長度為50mm、厚度為6mm時為最優(yōu),此時脫凈率為98.74%,破損率為3.42%。(4)擊打部件材質(zhì)的優(yōu)化設計。在尼龍?zhí)淄渤叽缱顑?yōu)的基礎上,分別選取鐵質(zhì)(高速鋼)、尼龍、聚乳酸(PLA)作為擊打部件材質(zhì),探討其對花生脫殼機脫殼性能的影響。對三種不同的材料進行對比試驗,選擇三種速度作為試驗因素進行兩因素三水平的正交試驗。對其結(jié)果進行極差、spss方差分析,結(jié)果表明:尼龍材質(zhì)為最優(yōu)。(5)脫殼部件在原有基礎上對結(jié)構(gòu)上進行二次改進,最終改成輪齒式套筒。并對其進行用Design-expert設計試驗方案,并進行結(jié)果分析。通過對后續(xù)處理中的數(shù)據(jù)以及響應曲面分析,得出凹槽式PLA的優(yōu)越性。
【學位單位】：吉林農(nóng)業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2018
【中圖分類】：S226.4
【部分圖文】：

距離運輸及儲存則需要完好的花生仁。隨著我國農(nóng)產(chǎn)品在對外貿(mào)易中市場份額花生仁破損問題就變得更為突出，勞動者對損傷率小的花生脫殼機的需求變得因此，研究脫殼精良的花生脫殼機變得相當重要。本章主要研究花生莢果仁的損傷情況、花生莢果含水率情況、沖擊力學特性，脫殼機的設計提供充足的理論依據(jù)。 花生脫殼損傷分析由花生的生理構(gòu)造可以看出，花生仁是由花生殼全部密封包圍的，所以在不損情況下脫殼是很困難的。通常把脫殼過程中導致的花生仁損傷分為三種：外皮損傷及隱形損傷[21-25]。皮損傷外皮損傷是種皮部分脫掉或全部脫掉（見圖 2.1）。這種損傷情況的發(fā)生可能機的擊打部件的擊打或擊打部件與凹板篩的擠壓摩擦所形成的。種情況下，花生仁的胚一般不會受到損傷，所以并不影響花生發(fā)芽。但是由于缺少了皮衣的保護，就存在了潛在的危害——花生黃曲霉病毒。很多國家和國生尤其是進口花生及其加工的產(chǎn)品的黃曲霉病毒素有嚴格的限制。

可能是擊打部件硬度過大，轉(zhuǎn)速過快對花生仁的沖擊力太大導致的，還有可能是度過小，擊打部件-凹板篩間距過小對花生仁的擠壓過大導致的。大部分內(nèi)部損仁胚也有損害，所以花生仁發(fā)芽受到了很大的影響，此時花生仁不僅沒有了皮衣的葉甚至胚都已損害，花生更易感染黃曲霉病毒素，花生的出口會受到很大的影響用來做種子。

（a） 大白沙 （b） 花育 23圖 2.2 花生仁的內(nèi)部損傷Fig. 2.2 Internal injuries of peanut’s seeds形損傷花生仁的隱形損傷更為復雜，如圖 2.3 所示，因為此時的花生仁看起來是完好的完整的，但是內(nèi)部的胚或者子葉已經(jīng)受到了損傷。這種隱形損傷可能是由于擠壓。隱形損傷雖不易產(chǎn)生黃曲霉毒素，但是多數(shù)胚已經(jīng)損傷不能發(fā)芽用于種子，只能和食品加工。因此，研究出一種新型的不僅可以用于加工脫殼產(chǎn)品還可以用于種仁的花生脫殼機尤為重要。
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本文編號：2885157