弧板滚筒式核桃破壳机毕业设计.pdfVIP

弧板‐滚筒式核桃破壳机设计 1 国内（外）研究现状及分析 1.1 坚果类破壳机现状 国外早在 20 世纪 60 年代初,就着手研制坚果破壳机具,至 80 年代初,美国、意大利、法 国等已相继推出了各种坚果破壳机,如夏威夷果破壳机、杏仁破壳机等。经过数十年的发展, 坚果破壳机具已日趋成熟,目前,正朝着机电一体化方向发展。近几年来,国内有些加工企业 和科研院所已逐步研制开发出一些坚果类破壳加工设备,但多数破壳机具一次性破壳率偏低, 碎仁率偏高,致使生产效率低,加工损失大。坚果主要是指具有坚硬外壳的果实。我国生产的 最有代表性的坚果有干壳莲子、核桃、杏仁、白果和松子等,在进行深加工的过程中,脱壳是 一个关键工序。因坚果果壳主要由纤维素和半纤维素组成,壳仁间隙小、壳坚硬,难以剥离, 而且 坚果品种繁杂,尺寸差异较大、 形状不规则;剥壳的同时不能破坏果仁的品质,而物理剥 壳法都对果仁品质有不同程度的破坏,所以坚果的破壳取仁难度较大。我国在传统脱壳设备 的基础上,尽管正在积极研制和开发各种类型脱壳机械,但其发展相当缓慢,同时成熟的机型 及进行批量生产的不多,远远落后于农产品深加工的需求。在技术上还存在如下问题: a)脱 壳率低,脱壳后的籽仁破碎率高,损失大; b)机具性能不稳定,适应性差; c)通用性差:多数脱 壳机只适应某一种籽粒的脱壳作业,而不能够通过更换主要工作部件来适应其他籽粒的脱壳, 利用率低; d)作业成本偏高:我国脱壳机械尚未形成规模和系列,多数是单机制造,制造的工 艺水平较低,故制造成本偏高; e)有些产品仅进行了样机试制或少量试生产,未进行大量生 产性考核和示范应用, 作业性能、可靠性、耐久性及商品性等方面还存在不少问题。 1.1.1 坚果类破壳机常见的机械脱壳方法 (1)撞击法脱壳:撞击法脱壳是物料籽粒高速运动时突然受阻而受到冲击力, 使外壳破 碎而实现脱壳。物料由高速回转甩料盘使籽粒产生一个较大的离心力撞击壁面,只要撞击力 足够大,籽粒外壳就会产生较大的变形,进而形成裂缝。当籽粒离开壁面时,由于外壳和粒仁 具有不同的弹性变形而产生不同的运动速度,籽仁受到的弹性力较小,运动速度也不如外壳, 阻止了外壳迅速向外移动而使其在裂缝处裂开,从而实现籽粒的脱壳。撞击脱壳法适合于仁 壳间结合力小,仁壳间隙较大且外壳较脆的籽粒。 (2)碾搓法脱壳:物料籽粒在固定磨片和运动着的磨片间受到强烈的碾搓作用,使籽料的 外壳被撕裂而实现脱壳。籽粒经进料口进入定磨片和动磨的间隙中,动磨片转动的离心力使 籽粒沿径向向外运动,也使籽粒与定磨间产生方向相反的摩擦力;同时,磨片上的牙齿不断对 外壳进行切裂,在摩擦力与剪切力的共同作用下使外壳产生裂纹直至破裂,并与籽仁脱离,达 到脱壳的目的。 (3)剪切法脱壳:籽粒在固定刀架和转鼓之间受到相对运动刀板的剪切力作用,外壳被切 裂并破开,实现外壳与籽仁的分离。 刀板转鼓和刀板座为主要工作部件,在刀板转鼓和刀板座 上均装有刀板,刀板座呈凹形且带有调节机构,可根据籽粒坚果的大小调节刀板座与刀板转 鼓之间的间隙。当刀板转鼓旋转时,与刀板之间产生剪切作用,使物料外壳破裂和脱落。 (4)挤压法脱壳 :挤压法脱壳是靠一对直径相同转动方向相反,转速相等的圆柱辊,调整 到适当间隙,使籽粒通过间隙时受到辊的挤压而破壳。 (5)搓撕法脱壳 :搓撕法脱壳是利用相对转动的橡胶辊筒对籽粒进行搓撕作用而进行脱 壳。 1.1.2 新型核桃脱壳方法 (1)微波法:原理主要是通过微波加热籽粒内部形成高压水气,当高压水气对 果皮压力 大于果皮的拉伸极限应力时,果皮破裂,实现破壳。微波法破壳过程中,坚果果皮的致密结构 是其内部形成高压的重要保证;坚果含的水分是内部产生高压水气的物质基础;微波的加热 温度则是导致产生高压水气的外部动力。但是快速加热会造成产品的过渡膨胀甚至爆炸。 (2)高压膨胀法 :原理是使果实处于很高的压力室中,让果实在其中停留较长时间,以使 籽粒内外达到气压平衡,然后瞬间卸压,内外压力平衡打破,壳体内气体在高压作用下产生较 大的爆破力而冲破壳体,从而达到脱壳的目的。 (3)能量法:原理是让坚果进入一个高压高温环境中经受一定时间的高压高温作用,使大 量热量聚集于坚果壳内,随后籽粒瞬间脱离高温高压环境,此时,聚集在坚果壳与仁间的压力 瞬时爆破,实现脱壳的目的,此法适宜于加工熟食品。 (4)高真空度法:将坚果放在真空爆壳