试析花生脱壳特性与损伤机理研究

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1、沈阳农业大学硕士学位论文花生脱壳特性与损伤机理研究姓名：刘红力申请学位级别：硕士专业：农业机械化工程指导教师：高连兴20070601独创性声明本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得沈阳农业大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。研究生签名：缸击导师签名：：苎无断导师签名：2，q力7K

2、ayZ=／，l时间：刎年6月仰Elf时间：歹—夕年z月／户关于论文使用授权的说明本人完全了解沈阳农业大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。同意沈阳农业大学可以用不同方式在不同媒体上发表、传播学位论文的内容。(保密的学位论文在解密后应遵守此协议)研究生签名：3-I讧击时间：z矽1年6月／中日导师签名：3堑乡彳时间：卅年‘月。f日沈阳农业大学硕士学位论文摘要花生不仅是世界，也是我国重要的经济与油料作

3、物，它是世界贸易量最大的坚果商品，每年的贸易量约Ixl061吨。我国的花生种植面积约占世界花生种植面积的1／6，总产量占世界的1／3，是我国为数不多的具有国际竞争力的大宗农产品。发展花生生产和加工，是提高我国农业出口创汇，增加农民收入的迫切需要。在花生脱壳加工过程中，花生米破碎一直是一个世界性难题。破碎的花生米因为缺少完整形态、易失油和粘尘埃、易霉变、难以储藏，价格只有完好产品的1／3～1／4，甚至更低；损伤的花生米因为没有红农皮的保护，将导致花生在运输与储藏过程中人体致癌重要毒素—黄曲霉毒菌的侵入与污染

4、。因此，花生脱壳损伤是一直倍受世界关注。花生脱壳与花生米的损伤是一个复杂的过程，受到花生壳和花生米的物理、机械特性、花生品种及施加力的大小和方式等多种因素影响。我国目前的花生脱壳在设计中往往没有考虑上述因素，因此花生脱壳效率低，花生米的破损严重。本文针对上述问题，对辽宁主载花生品种的有关物理和机械特性、花生的脱壳机理与花生米的脱壳损伤机理等进行了深入的试验研究，为花生脱壳设备的设计、研制提供重要的理论依据与参数。主要研究内容及结论如下：(1)在了解国内外花生等物料特性及坚果类脱壳技术研究概况基础上，确定了

5、本研究的花生物理和机械特性试验方案，即生物物理特性分析、静力学分析、动力学分析。(2)首次研究了包括花生弹性模量、不同破壳的形式在内的花生生物物理特性，通过静力学分析，揭示了花生品种、含水率、加载速率、加载位置对破壳力和破壳变形量的影响。(3)研制了国内第一个的花生疲劳脱壳试验机，并进行了花生脱壳的疲劳破坏试验。从动力学角度分析了花生在摩擦夹板中运动时的正压力和摩擦力对花生脱壳力、能量消耗的影响。(4)试验研究表明：单体花生在静载压力作用下，表现为粘弹性体，弹性模量为1．427MP；三层花生群体弹性模量为

6、I．27MP，脱壳能为4．4X10-2Nmm／mm3。花生群体在静载压缩的情况下，其力与变形、力与体积、力与密度曲线的开始部分是线性的，此区域内的脱壳力用于填充壳与花生米的间隙；花生的脱壳发生在非线性区域，我们仍然可以看到在脱壳的结束后，曲线又出现了一段线性关系，这是由于加载力开始作用于花生中文摘要米所造成的。(5)花生在不同部位加载，花生壳裂纹产生部位和扩展方式是不同的。其力一变形曲线的初始阶段由于发生弹性形变，所以几乎是线性的，随着压力的不断增大，塑性变形也随之发生，在曲线的最后阶段主要表现为塑性变形

7、。花生米的压缩破坏曲线出现了两个拐点，第一个拐点是由于花生米的胚破坏了，第二个拐点是由于花生米的破裂。花生米的破坏力要比花生壳的破坏力大，几乎是花生壳的1．5倍。(6)在摩擦板表面进行疲劳破坏时，呈现纤维脉络断裂的现象。关键词：花生；脱壳；损伤；机理2沈阳农业大学硕士学位论文AbstractThepeanutisakindofimportanteconomicandoil-bearingcropsintheworld，alsoino砒country,whichisthebiggestnutc幻amnodi

8、tyofinternationaltradequantity，moreover，thetrade’squantityapproach1milliontonseveryyear．Peanutsownageaapproximatelyaccountforthe1／6ofinternationalpeanutsownal-g{tin0111"countryandtheoutputoccupiesthe1／3oftheworld,wh