核桃破壳机理研究及破壳机的设计

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1、论文分类号：2学校代码：10708_学号：1205030後备錡钱大營SHAANXIUNIVERSITYOFSCIENCE&TECHNOLOGY硕士学位论文ThesisforMastersDegree核桃破壳机理研究及破壳机的设计高警指导教师姓名：郑甲红教授学科名称：机械设计及理论论文提交日期：2015年3月论文答辩日期：2015年5月学位授予单位：陕西科技大学原创性声明及关于学位论文使用授权的声叨原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究所取得的成果。除文中已经注明引用的内容

2、外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的科研成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均己在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律责任由本人承担。论文作者签名：日期:加W月关于学位论文使用授权的声明.本人完全了解陕西科技大学有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留或向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅；本人授权陕西科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文和汇编本学位论文。同时授权中国科学技术信

3、息研究所将本学位论文收录到《中国学位论文全文数据库》，并通过网络向社会公众提供信息服务。(保密论文在解密后应遵守此规定）论文作者签名：方‘导师签名：‘vf(^日m�⑶5~年‘月申请工学硕士学位论文论文题目：核桃破壳机理研究及破壳机的设计学科门类：工学一级学科：机械工程培养单位：机械工程学院硕士生：高警导师：郑甲红教授2015年5月StudyonMechanismofWalnutShellCrackingandDesignofWalnutShellCrackingMachineAThesisSubmittedt

4、oShaanxiUniversityofScienceandTechnologyinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringScienceByJingGaoSupervisor:Prof.JiahongZhengMay2015核桃破壳机理研究及破壳机的设计摘要核桃中含有丰富的脂肪、蛋白质、维生素E等营养物质，对人具有保健作用和美容作用。陕西省作为核桃种植大省，核桃种植面积、产量、产值逐年增加。农民为提高核桃的附加值

5、开始对核桃进行深加工处理，但是无论何种形式的核桃深加工，破壳取仁都是首要的工序，很多地方仍采用人工砸取的方式对核桃进行破壳。为解决核桃的破壳问题，研究人员设计了多种核桃破壳机，但由于核桃品种繁杂，尺寸差异大，形状不规则，壳仁间隙小等问题，各类核桃破壳机的破壳率和整仁率都不高。针对这一问题，本课题以陕西省教育厅项目(项目编号：2013JK1041)为支持,对核桃破壳机理进行研究，设计了一种适合薄皮核桃的破壳设备。首先，本课题对核桃的破壳机理进行了研究。先对核桃的三维几何尺寸和壳厚、壳仁间隙等物理参数进行测定，运

6、用UG依据核桃的物理参数建立了核桃三维模型。然后用万能材料实验机对核桃不同方位进行破壳试验，根据核桃的破壳情况以及所需破壳力，找出最佳破壳方位。接着将核桃的三维模型导入有限元分析软件Workbench，根据挤压试验得到的破壳力对核桃模型进行有限元分析，得出核桃在受力时应力和应变的变化情况。通过对核桃进行挤压试验及有限元分析结果的综合分析，并结合核桃物理特性，确定核桃的最佳破壳挤压方向。其次，确定核桃破壳机的设计原理。依据核桃破壳机理研究的结果，并结合目前国外成熟的核桃破壳机械的工作原理，本课题中采用定间隙挤压

7、破壳法和定向击打法设计破壳设备。在课题研究的过程中，由于各个核桃之间的尺寸存在差异，需要根据实际的尺寸条件设计破壳机构，并设计简单的调节装置以适应不同大小的核桃。先根据破壳方案运用UG设计出核桃破壳机的三维模型，并根据机械设计理论和优化设计理论对核桃破壳机的三维模型进行优化，最后确定设备的尺寸并加工出样机。最后，对样机进行试验，确定最终的设计方案。偏心挤压式核桃破壳机和击打式核桃破壳机在原理上都能够对核桃进行破壳，但是两种设备的破壳效果不尽相同，所以本课题用两种设备利用正交试验对不同种类的核桃进行破壳，通过从

8、破壳效果、破壳机加工成本、操作方便性、设备寿命、环境影响等方面进行比较，确定出最终的设计方案以适应薄皮核桃品种。I关键词：核桃，破壳机理，破壳机，破壳率，整仁率，UGIIStudyonMechanismofWalnutShellCrackingandDesignofWalnutShellCrackingMachineABSTRACTWalnutsarerichinfat,protein,vitami