本文選題：核桃 + 破殼機(jī)械��； 參考：《塔里木大學(xué)》2017年碩士論文

【摘要】：新疆是中國核桃的主產(chǎn)區(qū)之一,但核桃破殼加工利用率卻很低,破殼取仁作業(yè)仍一直以手工為主,雖然有一些簡(jiǎn)單的設(shè)備,但受加工規(guī)模、高露仁率低、效率低等限制,并沒有在市場(chǎng)上推廣,極大限制了核桃產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。針對(duì)新疆核桃加工利用現(xiàn)狀及當(dāng)前核桃破殼機(jī)械存在的問題,本文以溫185核桃為研究對(duì)象,對(duì)核桃破殼理論及設(shè)備進(jìn)行了研究。在國內(nèi)外核桃破殼研究綜述基礎(chǔ)上,首先對(duì)核桃破殼進(jìn)行了理論及仿真分析,然后結(jié)合手工破殼和機(jī)械破殼的優(yōu)點(diǎn),基于仿生學(xué)原理設(shè)計(jì)和制作了一種沖壓式核桃破殼機(jī),最后對(duì)樣機(jī)進(jìn)行了性能試驗(yàn),并給出了相關(guān)參數(shù)指標(biāo)。研究結(jié)果可為核桃等堅(jiān)果的破殼研究提供參考。主要研究結(jié)論如下:(1)對(duì)溫185核桃?guī)缀翁卣鲄?shù)進(jìn)行了測(cè)定與分析,得出其球度系數(shù)平均為0.91,殼厚平均為1.53 mm,在進(jìn)行力學(xué)分析時(shí)可將其簡(jiǎn)化為各向同性且均勻的薄球殼進(jìn)行處理;基于薄殼理論對(duì)核桃破殼進(jìn)行了理論分析,得出最佳破殼集中力對(duì)數(shù)為2對(duì),并初步設(shè)計(jì)了V型結(jié)構(gòu)破殼沖壓頭;通過核桃在平板和V型壓頭下的壓縮破殼有限元分析,得出V型壓頭比平板壓頭更有利于破殼,與破殼理論分析結(jié)果一致;結(jié)合斷裂力學(xué)理論和破殼效果,最終確定破殼沖壓頭為帶齒紋V型結(jié)構(gòu)。(2)設(shè)計(jì)和制作了一種集分級(jí)、破殼工序于一體的沖壓式核桃破殼機(jī),其主要由機(jī)架、電機(jī)、進(jìn)料斗、分級(jí)裝置、輸送裝置、破殼裝置和集料罩等部件構(gòu)成。對(duì)破殼機(jī)的主要部件結(jié)構(gòu)及參數(shù)進(jìn)行了設(shè)計(jì),確定了分級(jí)裝置分選核桃的尺寸范圍為32~48 mm,分級(jí)篩籠四段分級(jí)區(qū)間依次為270mm、216 mm、162 mm和108 mm,分級(jí)篩籠的理論轉(zhuǎn)速為28 r/min,以及仿生壓桿的長度為510 mm、壓桿轉(zhuǎn)角為30°、破殼沖壓頭V型刀片的V型角為120°及厚度為4 mm等基本參數(shù);并確定了槽輪機(jī)構(gòu)的基本參數(shù),以及分級(jí)裝置的帶傳動(dòng)比為2.43,破殼裝置的三級(jí)傳動(dòng)比依次為17、2和1。(3)對(duì)樣機(jī)進(jìn)行性能試驗(yàn)與分析,得出樣機(jī)的最佳分級(jí)參數(shù)為調(diào)量口大小70 mm,分級(jí)篩籠轉(zhuǎn)速26 r/min,分級(jí)篩籠傾角1.5°,在此參數(shù)下核桃的分級(jí)效果可達(dá)91.67%;破殼效果試驗(yàn)表明,核桃破殼率平均為92.8%,核桃仁的高露仁率平均為88.72%,具有較高的破殼率和高露仁率;破殼加工效率表明,單臺(tái)樣機(jī)的加工效率平均為64.07 kg/h,是單人敲擊破殼加工效率的15倍以上,能夠有效減輕勞動(dòng)強(qiáng)度,節(jié)省勞動(dòng)成本,具有較好的應(yīng)用前景。
[Abstract]:Xinjiang is one of the main producing areas of walnut in China, but the utilization rate of walnut husk breaking is very low, and the kernel breaking operation is still mainly by hand. Although there are some simple equipments, they are restricted by the processing scale, the low yield of Cologne and the low efficiency. And did not promote in the market, greatly restricted the walnut industrialization development. In view of the current situation of walnut processing and utilization and the existing problems of walnut husk breaking machinery in Xinjiang, this paper studied the theory and equipment of walnut shell breaking with Wen185 walnut as the research object. Based on the summarization of the research on walnut shell breaking at home and abroad, the theory and simulation analysis of walnut shell breaking are carried out, and then a punching walnut crusher is designed and manufactured based on the biomimetic principle combined with the advantages of manual and mechanical shell breaking. Finally, the performance of the prototype is tested, and the related parameters are given. The results can be used as a reference for the study of walnut husk breaking. The main conclusions are as follows: (1) the geometric characteristic parameters of Wen185 walnut are measured and analyzed. The average sphericity coefficient is 0.91mm and the shell thickness is 1.53mm, which can be reduced to isotropic and homogeneous thin spherical shell in mechanical analysis. Based on the theory of thin shell, a theoretical analysis of the broken shell of walnut was carried out, and the logarithm of the best breaking concentrated force of walnut was obtained, and the V-shaped structure crashing head was designed preliminarily, and the finite element analysis of the crushed shell of walnut under the flat plate and V-shaped head was carried out. It is concluded that V type press head is more favorable than flat plate pressure head in breaking the shell, which is consistent with the analysis result of breaking shell theory, combining with the theory of fracture mechanics and the effect of breaking shell, it is finally determined that the punching head of broken shell is V-shaped structure with tooth stripe, and a kind of set classification is designed and made. The punching walnut crusher is composed of frame, motor, feed hopper, grading device, conveying device, shell breaking device and aggregate cover. The structure and parameters of the main parts of the crusher are designed. It was determined that the size range of walnut was 324mm, the grading cage was 270mm / 216mm / 162mm and 108mm respectively, the theoretical rotational speed of the cage was 28 r / min, the length of the biomimetic pressure bar was 510mm, the angle of pressure bar was 30 擄, and the shell breaking was achieved. The V shape angle is 120 擄and the thickness is 4 mm. The basic parameters of the grooving wheel mechanism and the belt transmission ratio of the classifier are determined to be 2.43, and the three-stage transmission ratios of the shell breaking device are 17 / 2 and 1. 3 respectively) and the performance of the prototype is tested and analyzed. The optimum grading parameters of the prototype are as follows: the size of the adjusting port is 70 mm, the speed of the classifying cage is 26 r / min, the angle of inclination of the classifying cage is 1.5 擄, and the classification effect of walnut can reach 91.67 under this parameter. The average broken shell rate of walnut and walnut kernel were 92.8 and 88.72, respectively, which showed that the processing efficiency of single prototype was 64.07 kg / h, which was 15 times higher than that of single percussion shell breaking. It can effectively reduce labor intensity, save labor cost, and has a good application prospect.
【學(xué)位授予單位】：塔里木大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：S226.4

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本文編號(hào)：1959576