核桃破壳、壳仁分离生产线的研发

新型多点挤压式核桃破壳机的设计与试验研究新型多点挤压式核桃破壳机的设计与试验研究摘要：本文基于核桃破壳的需求，设计了一种新型多点挤压式核桃破壳机，并进行了试验研究。

研究通过仿真分析和实验验证了该设备的工作原理和性能，并对其破壳效果进行了评估。

结果表明，新型破壳机具有较高的破壳效率和破壳质量，适用于核桃加工行业。

关键词：核桃破壳机，挤压式，设计，试验研究一、引言核桃是一种营养丰富的坚果，具有较高的经济价值和市场需求。

然而，核桃的坚硬外壳对其加工和消费带来了一定的困难。

目前，市场上存在一些核桃破壳机，但效率和破壳质量仍然有待改进。

因此，本研究旨在设计一种新型多点挤压式核桃破壳机，提高其破壳效率和破壳质量，以满足核桃加工行业的需求。

二、破壳机的设计与原理分析1. 设计思路：本设计采用多点挤压的方法破坏核桃外壳，实现快速、高效的破壳效果。

通过分析核桃外壳结构和力学特性，确定破壳机的挤压点位、力度和速度等参数，以提高核桃的破壳效率和破壳质量。

2. 设备结构：新型破壳机由主框架、压力系统、挤压装置和控制系统组成。

主框架为钢构架结构，提供稳定的支撑和工作空间。

压力系统通过油缸和液压系统提供挤压力度和速度。

3. 挤压原理：核桃经过输送带进入挤压装置，挤压装置由多个挤压模块组成。

挤压模块通过液压系统提供的力度和速度，将核桃外壳挤压破坏，使核仁脱离外壳。

脱离的核仁通过排渣装置进行分离，最后的残渣自动排出。

三、破壳机的试验与分析1. 试验方案：建立了试验样本和试验参数的设计方案。

采用了不同挤压力度、速度和核桃大小的组合进行试验，以评估破壳机的破壳效果和破壳质量。

2. 试验结果：通过试验分析，得到了不同参数下的破壳效果和破壳质量。

结果显示，随着挤压力度和速度的增加，破壳效果和破壳质量均有所提高。

同时，较大的核桃在相同参数下破壳效果较好。

3. 评估与改进：根据试验结果评估了破壳机的性能，并进一步改进了挤压装置的结构和参数。

前言核桃分级、剥壳及分离一体机设计1前言核桃是我国的传统果树，在我国农村区域经济中占有重要地位。

核桃在我国的栽培面积位居世界第一位，2000年我国核桃的总产量为30万吨。

核桃的深加工潜力巨大，有待开发。

核桃除用于人们熟悉的食品工业外，还可以用于医药、化工、工艺美术等领域。

随着我国核桃产量的逐年增加，农民如何依靠核桃致富，如何对核桃进行深加工，如何提高它的附加值等问题很快就会突现出来。

核桃破壳取仁这是核桃深加工的第一步，必须首先解决。

一般来说，核桃破壳取仁有这样几种方法①离心碰撞式破壳法②化学腐蚀法③真空破壳取仁法④超声波破壳法⑤定间隙挤压破壳法。

第一种方法，碎仁太多，所以应用很少。

第二种方法，由于在实际操作中不好控制，仁易受到腐蚀，处理不好还会造成对环境的污染，因此人们不愿接受。

第三、四种方法，设备昂贵，破壳成本高，且破壳效果不够理想。

而第五种方法是一个值得探索的方向。

但由于核桃品种繁杂，尺寸差异较大、形状不规则、壳仁间隙小，所以核桃的破壳取仁难度较大。

破壳后还需进行壳仁分离，鉴于壳仁密度相差不大(约为0.04ｇ/cm3)加之碎壳，碎仁上有许多毛刺，所以壳仁分离也有相当难度。

解决以上难题的方法就是将破壳取仁分解为分级，挤压破壳，多点壳仁分离三部分，逐一加以解决。

所以基于目前工厂的生产现状，长江大学机械工程学院机械设计及其自动化专业的我在指导老师黄和祥副教授的指点下，对核桃脱壳的生产机械进行了设计研究。

2选题背景2.1开发核桃剥壳机械的必要性随着核桃产量的逐年增加，同时人们对核桃营养价值的认识加深，如何对核桃进行深加工，以提高它的附加值等问题就突现出来。

核桃脱壳取仁是核桃深加工的第一步，必须首先解决。

由于核桃品种繁杂，形状不规则、尺寸差异较大、壳仁间隙小，壳完全破裂所要求的变形量大于壳仁间隙，所以破壳取仁难度较大。

用一般的机械挤压方法破壳必将核桃分级、剥壳及分离一体机设计造成大量的碎仁，对于固定挤压间隙的破壳装置来说，挤压间隙是固定的，不同尺寸的核桃都在同一开度内破壳，会出现小尺寸核桃难以破壳而大尺寸核桃仁的破碎率高的现象。

核桃剥壳取仁机的设计与实验研究张彦彬;刘洋;刘明政;纪晓鹏;王龙;李长河【摘要】针对传统核桃破壳取仁难的问题，设计了一种核桃剥壳取仁机，包括传送平带剪切挤压破碎系统、二次柔性锤击离心系统和风力-绒辊分离系统，实现核桃剥壳及壳仁分离的功能。

对核桃剥壳取仁机进行实验验证，结果表明：在核桃平均直径为31．86mm 的条件下（实验样本为平山棉核桃），当上下传送平带速度分别为3．36m/s和1．60m/s、两平带之间的垂直距离为 S＝16mm、叶片轴转速为240r/min时，剥壳效果最好，破壳率达到98％，高露仁率达到70％。

%Aiming at solving the actual problem that walnut decorticating and kernel taking out are difficult , we have de-signed a kind of walnut decorticating and kernel taking out machine which comprises a transmission flat belt shearing squeezing breaking system , a double hammering centrifugal system and a wind force-velvet roll separation system .The walnut decorticating and kernel taking out machine mainly has the functions of walnut decorticating and shell-kernel separating.As is shown in the experimental result, under the condition of average diameter of 31.86 mm (as Pingshan cotton walnut sample ) , when the speeds of the upper transmission flat belt and the lower transmission flat belt are re -spectively 3.36m/s and 1.60m/s, the perpendicular distance between the two transmission flat belts is s =16mm.When the rotating speed of the blade shaft is 240r/min, the effect of walnut decorticating is the best , and the rate of walnut de-corticating reaches to 98%.The high walnut exposing rate reaches to 70%.【期刊名称】《农机化研究》【年(卷),期】2014(000)004【总页数】6页(P132-136,146)【关键词】核桃;剥壳取仁;柔性破碎;气力输送;绒辊分离【作者】张彦彬;刘洋;刘明政;纪晓鹏;王龙;李长河【作者单位】青岛理工大学机械工程学院，山东青岛 266033;青岛理工大学机械工程学院，山东青岛 266033;青岛理工大学机械工程学院，山东青岛 266033;青岛理工大学机械工程学院，山东青岛 266033;青岛理工大学机械工程学院，山东青岛 266033;青岛理工大学机械工程学院，山东青岛 266033【正文语种】中文【中图分类】S226.40 引言我国早在2009年就成为种植核桃大国，种植面积高居世界首位。

核桃脱壳机创新设计摘要:由于核桃形状不规则,壳仁间隙小,常用的碾搓、挤压、撞击的破壳方法对不同尺寸的核桃适应性差,需要人工按尺寸分级,且碎仁率高。

基于球体核桃模型提出可适应不同尺寸及壳厚核桃的切割式剥壳方案。

在一个工作循环中,传输机构将若干核桃等间距,沿直线排列并送入装卡位置。

针式自适应夹具将不同大小的核桃同时夹紧后,沿直线往复运动一次。

上下对置的可伸缩切割刀具沿核桃轮廓切割两次,夹具复位后打开落料,完成一次循环。

关键词:核桃脱壳机球体核桃模型针式夹具切割1 引言随着核桃产量逐年增加,对核桃进行深加工,提高附加值等问题日益凸显,核桃脱壳取仁是核桃进行深加工的第一步,由于核桃品种繁多,大小差异较大,形状不规则,并且壳的厚度不一,壳仁间隙小于核桃壳完全破裂所需要的空间,所以破壳取仁困难比较大。

现有设备对不同尺寸的核桃适应性差,且需要人工按尺寸分级,脱壳率偏低,碎仁率偏高的问题突出,有的研究者通过采取不同的脱壳方式,从设备上改进脱壳效果,但往往是一次脱壳率提高的同时,碎仁率也随之提高。

笔者提出了可适应不同尺寸及壳厚核桃的切割式剥壳方案。

2 工作原理工作时,已去青皮的核桃装入料斗。

在一个工作循环中,核桃从料斗进入传输机构。

传输机构滑槽上等间距交错设置的挡片形成若干单元格,一个单元格一次只能进入一个核桃,滑槽往复移动使单元格间歇性开闭,从而一次将若干核桃从单元格中释放,等间距的沿一直线排列,并送入装卡位置,同时有相同数量的核桃进入单元格。

针式自适应夹具夹板上按照一定密度,均匀分布有可伸缩的钢针,夹具的两部分靠拢,钢针可将不同大小的核桃同时夹紧。

夹具夹持核桃沿直线往复运动一次。

在其运动路径上设有上下对置的可伸缩砂轮刀具,刀具上设有可控制切削深度的挡片,针对不同壳厚的核桃设有不同大小的挡片。

往复运动时两刀具沿核桃轮廓切割两次切透果壳,在果壳上形成两个切口。

夹具复位后向两侧打开释放核桃,核桃进入栅栏通道,在鼓风机风力作用下不断撞击方棱杆。

专业文献综述题目: 坚果壳仁分选机的设计及其应用姓名:学院:专业:班级:学号:指导教师: 职称:年月日坚果破壳机及分离摘要：我国核桃等坚果栽培面积大，产量高，但是加工技术落后，没有成熟的核桃等坚果破壳机械，这使得我国的坚果类的农业产业很难实现机械化规模化。

本文介绍了我国现有的各种装置。

为了实现核桃破壳取仁的机械化，本文对核桃的分级、破壳取仁以及壳仁分离的方法进行了深入研究，介绍了常见核桃破壳取仁方法及核桃破壳装置与杏核等坚果的的破壳装置，以及坚果分级装置和壳仁分离的具体机构特点，各种装置机构的优缺点，经过对比来解决难以实现机械化的和规模化的相关问题。

关键词：核桃；坚果；破壳装置；前言：随着核桃产量的逐年增加，农民如何依靠核桃致富，如何对核桃进行深加工，如何提高它的附加值等问题很快就会突现出来，核桃破壳取仁这是核桃深加工的第一步，必须首先解决一般来说核桃破壳取仁有这样几种方法，1、离心碰撞式破壳；2、法化学腐蚀法；3、真空破壳取仁法；4、超声波破壳法；5、定间隙挤压破壳法。

第一种方法碎仁太多所以应用很少；第二种方法由于在实际操作中不好控制仁，易受到腐蚀处理不好还会造成对环境的污染，因此人们不愿接受；第三四种方法设备昂贵、破壳成本高且破壳效果不够理想而第五种方法是一个值得探索的方向，但由于核桃品种繁杂尺寸差异较大、形状不规则、壳仁间隙小，所以核桃的破壳取仁难度较大，破壳后还需进行壳仁分离，鉴于壳仁密度相差不大加之碎壳碎仁上有许多毛刺，所以壳仁分离也有相当难度。

解决以上难题的方法，就是将破壳取仁分解为分级挤压、破壳多点、壳仁分离、三部分逐一加以解决。

正文：我国的核桃栽培面积约130万hm 以上，主要种植区域在西南和西北。

在国际市场上，核桃与杏仁、腰果、榛子一起并列为世界4大干果，核桃作为保健食品早已被国内外所认识。

我国核桃总产量约31万t，全国人均占有0．24kg。

这与国际上一些国家相比相差甚远，如美国人均占有核桃1．5kg，是我国的6倍。

专利名称：山核桃剥壳取仁(壳仁分离)机
专利类型：发明专利
发明人：曹成茂,朱德泉,方家文,舒前进,陈建兵申请号：CN201010242286.6
申请日：20100802
公开号：CN101889716A
公开日：
20101124
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明公开了一种山核桃剥壳取仁(壳仁分离)机，包括主动链轮、齿轮、沿主动链轮和齿轮运转的履带式排列带、通过传动链条与主动链轮相连的推杆、与推杆相连的动力臂以及位于传动链条之上支撑动力臂的弹簧杆座，所述动力臂的端部安装有去壳刀具(上刀具)，所述履带式排列带上均匀装有多个与去壳刀具(上刀具)相对应的去壳刀具(下刀具)。

本发明的山核桃剥壳取仁(壳仁分离)机结构简单，使用方便，能够同时对多个山核桃进行机械化剥壳取仁处理，省时省力，工作效率高，同时在去壳过程中施力均匀，不易伤及果仁，所得山核桃仁品质均一、破碎率低。

申请人：安徽省宁国市长乐林产品开发有限公司
地址：242300 安徽省宁国市锦苑广场天天绣坊(安徽省宁国市长乐林产品开发有限公司)
国籍：CN
代理机构：北京品源专利代理有限公司
代理人：杨小双
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陈书记发明核桃剥壳机前天下午，我在陈书记家看到这台机器。

圆圆的山核桃从这头不断送进去，棕红色果肉从那头纷纷落下来。

陈书记领我看完整个流程，说，这其实不是一台机器，是一条生产线，几台机器配合才能完成。

山核桃剥壳取肉，主要是两大步骤：一、把壳从肉上剥下来，二、把混在一起的壳与肉彻底分开。

浸泡敲打和二次破壳先浸泡采摘去脯的山核桃，陈书记先用开水浸泡15分钟。

泡的结果，果肉变韧不易碎，外壳变脆易裂开，更重要的是，浸过水的壳颜色加深，由浅棕变为深褐，这一点在后面极有用处。

再敲打这一步和机械加工手剥山核桃完全相同，用的机器也一模一样，是陈书记生产线第一个环节，一排7个机器榔头一次把7个山核桃敲开，裂而不碎。

二次破壳敲打之后，除少部分开裂的壳脱落之外，大部分壳和肉还连在一起。

我亲眼看到，这些“手剥山核桃”送进二次破壳机，待那头出来时，大部分硬壳已和果肉分离。

没脱开的送进机器再来一两次，绝大多数都能完全分开。

“壳肉分离”，是山核桃自动剥壳研究者必须面对的第一座高山，也是很多人梦寐以求的结果，居然被看上去瘦瘦小小，只有高中学历的陈书记攻克了。

我发现，其他环节陈书记都能跟我详细讲解，但一说到这个环节，他不是仰头微笑，就是把话题扯开。

我俩聊了两个多小时，茶也续了有六七杯，他才非常谨慎地透露了几句，“里面有200个特制刀片”，“其实刀片兼有锤子和刀两种功能”，通过精确控制，让刀片不破坏仁，又能打掉壳。

”陈书记还说，为了找到这个方法，他花了很长时间苦苦思索，突然在去年夏天一个晚上灵感迸发，说来其实简单，但专业搞机械设计的人一定想不出来。

他从来没学过机械，反而因祸得福，能大胆地去想去试。

二次剥壳技术是陈书记生产线中最关键最核心的技术环节，还专门申请了专利。

接下来的环节，主要是把混在一起的壳与肉分开。

机械筛选这是根据壳与肉的物理特性不同。

混在一起的肉和壳，用传送带，通过一道宽度设定好的缝隙。

体积小过得去的，一种是脱开壳的肉，还有一种是较细碎的壳。

核桃破壳机理研究及破壳机的设计核桃破壳机理研究及破壳机的设计引言：核桃是一种营养丰富的坚果，但它的坚硬外壳使得人们在食用前需要投入大量的时间和精力去破壳，限制了它的广泛应用。

因此，研究核桃破壳机理及设计一种高效的破壳机具有重要的实践意义。

本文将从破壳机理的研究以及破壳机的设计两个方面进行探讨。

一、核桃破壳机理的研究1. 机械破壳原理：核桃的外壳硬度较高，常规的物理方法如敲击、压碎等难以实现高效破壳。

通过观察核桃壳的破裂断面，发现其呈现出一定的纹路和裂纹。

这说明核桃的破壳过程中出现了应力集中和裂纹扩展的现象。

因此，基于应力集中和裂纹扩展原理，设计适合破壳的机构，可以提高破壳效率。

2. 液压破壳原理：核桃的纹路和裂纹形成是由于内核与外壳之间的摩擦力造成的。

通过使用液压破壳技术，可以在外壳与核仁之间形成压力差，从而降低外壳与核仁之间的摩擦力。

研究表明，合理地应用液压力，能够有效地破碎核桃坚硬的外壳。

二、核桃破壳机的设计1. 结构设计：核桃破壳机的设计应该注重结构的稳定性和材料的选择。

机器应具备坚固的外壳，以防止破壳过程中的杂散振动和外壳的破损。

此外，选用高强度的材料来抵抗核桃壳的抗拉和抗撞击力也是非常重要的。

2. 动力设计：核桃的破壳需要一定的压力，因此机器的动力系统需要具备充足的动力输出。

一种常见的设计是采用电动机来驱动液压泵，通过液压系统提供需要的压力。

此外，控制系统也需要考虑到输出压力的调节和保持。

3. 安全设计：核桃破壳过程中可能会产生高压力和高速碎片，因此安全设计必不可少。

设计应考虑到机器的防护装置，如安全帽和护眼镜，以防止操作人员受伤。

同时，应加装紧急停机装置来应对突发情况。

4. 自动化设计：为了提高破壳机的效率，可以考虑引入自动化设计。

自动化系统可以实现核桃的输送、定位和破壳等工作，减少人工操作的需要，提高生产效率和质量。

结论：通过对核桃破壳机理的研究以及破壳机的设计，可以实现核桃快速、高效地破壳，从而提高核桃的利用率。