气动击打式核桃破壳机的设计及试验研究
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核桃是新疆林果业中最具市场竞争力的特色果品,也是近年来南疆林果业中发展速度最快的树种。随着核桃产量的日益增加,市场上对核桃深加工产品的需求也越来越迫切,将核桃破壳后深加工不仅可以增加核桃的附加值,而且还能带动整个核桃产业的发展。核桃破壳是核桃深加工中必须首先解决的重要工序。论文在总结了前人对破壳机械设备的研究基础上,通过对新疆薄皮核桃的研究,采用有限单元法,根据核桃的几何尺寸和物理参数,利用有限元受力分析软件ANSYS建立了核桃的有限元分析模型,对核桃在不同方位加载下的受力状态进行了核桃壳的力学特性分析与试验。结果表明:在垂直于核桃缝合面短轴方向加载方式下核桃的应力、应变主要出现在垂直于核桃缝合面短轴方向曲面顶部,这样只会导致核桃壳局部破裂,不利于破壳;而在沿核桃缝合面长轴和短轴方向加载时,应力、应变的分布范围较广且有一定的方向性,利于核桃有效破壳。研制出了一种气动击打式核桃破壳机。该机的主要特点是喂料箱里的核桃由喂料拨轮不停地转动将核桃送到喂料箱的出口,并将喂料箱出口多余的核桃往回拨从而防止核桃在喂料箱中出现搭桥;设计出了由两条平行的驱动链和输送核桃盒子组成的输送装置,该装置可以保证核桃被单一连续地输送到破壳工位;同时,设计出了防止核桃在输送过程中有跳动和偏出现象的导向护送装置。通过对气动击打式核桃破壳机的二次回归正交试验,得到了在不同试验指标下破壳机的破壳回归方程和最优方案。
摘要 | 第3-4页 |
Abstract | 第4页 |
第1章 绪论 | 第7-15页 |
1.1 研究目的和意义 | 第7-8页 |
1.2 国内外研究现状 | 第8-12页 |
1.2.1 国内研究现状 | 第10-11页 |
1.2.2 国外研究现状 | 第11-12页 |
1.3 存在的主要问题 | 第12-13页 |
1.4 研究的内容及方法 | 第13-15页 |
第2章 基于有限元理论的核桃壳力学特性分析 | 第15-27页 |
2.1 核桃的有限元分析模型建立 | 第15-21页 |
2.1.1 有限元分析的步骤 | 第15页 |
2.1.2 核桃的物理参数 | 第15-16页 |
2.1.3 核桃的实体几何模型建立 | 第16-17页 |
2.1.4 核桃有限元模型的单元类型选取 | 第17-21页 |
2.2 核桃壳力学特性的有限元分析 | 第21-26页 |
2.2.1 垂直于核桃缝合面方向加载 | 第21-23页 |
2.2.2 沿核桃缝合面长轴方向加载 | 第23-25页 |
2.2.3 沿核桃缝合面短轴方向加载 | 第25-26页 |
2.3 本章小结 | 第26-27页 |
第3章 气动击打式核桃破壳机的结构设计 | 第27-37页 |
3.1 气动击打式核桃破壳机的总体结构和工作原理 | 第27-28页 |
3.2 喂入装置的设计 | 第28-29页 |
3.3 输送装置的设计 | 第29页 |
3.4 导向护送装置的设计 | 第29页 |
3.5 击打装置的设计 | 第29-30页 |
3.6 气动系统的设计 | 第30-36页 |
3.6.1 设计依据 | 第30页 |
3.6.2 控制回路的设计 | 第30-31页 |
3.6.3 选择设计气动元件及辅件 | 第31-33页 |
3.6.4 确定管道直径及系统压降验算 | 第33-34页 |
3.6.5 选择空压机 | 第34-36页 |
3.7 本章小结 | 第36-37页 |
第4章 破壳试验及参数优化 | 第37-51页 |
4.1 试验目的及参数优化的意义 | 第37页 |
4.2 试验方法 | 第37页 |
4.3 核桃破壳多指标试验 | 第37-39页 |
4.4 核桃破壳二次回归正交试验 | 第39-50页 |
4.4.1 因素水平编码 | 第39-40页 |
4.4.2 正交试验组合设计 | 第40-42页 |
4.4.3 回归方程的建立 | 第42-46页 |
4.4.4 回归方程及偏回归系数的显著性检验 | 第46-48页 |
4.4.5 失拟检验 | 第48页 |
4.4.6 回归方程回代 | 第48-49页 |
4.4.7 最优实验方案的确定 | 第49-50页 |
4.5 本章小结 | 第50-51页 |
第5章 结论与讨论 | 第51-53页 |
5.1 主要成果及结论 | 第51-52页 |
5.1.1 通过理论分析得出核桃破壳最佳施力方位 | 第51页 |
5.1.2 设计了气动击打式核桃破壳设备 | 第51页 |
5.1.3 通过试验测定了最佳破壳参数 | 第51-52页 |
5.2 创新之处 | 第52页 |
5.3 存在的问题和进一步研究建议 | 第52-53页 |
参考文献 | 第53-55页 |
致谢 | 第55-56页 |
作者简历 | 第56页 |
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