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山核桃破壳机的设计开题报告 开题报告 山核桃破壳机的设计 一、选题的背景、意义 鉴于现在社会生产力的发展,全球正处于高速全面发展阶段,各种自动化、半自动化的批量生产代替了手工劳动,以及核桃作为一种营养品也好,一种休闲食品也好,都要求其越来越大的量,越来越快的生产速度与生产效率,因此核桃破壳机的生产与发展刻不容缓,尤其是要求它的高效率性的必要。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3l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。所以迫切要求我国核桃破壳机的发展,完善的核桃破壳机可以提高生产效率,增加人均占有量。 二、相关研究的必威体育精装版成果及动态 1、较前的发展状态 2001年时,国内外核桃破壳取仁有以下几种方法: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定间隙挤压玻壳法。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;只有第五种方法值得探索。 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/cm,加之碎壳、碎仁上有许多毛刺,所以壳仁分离也有相当难度。 当时解决以上难题的方法就需要将破壳取仁分解为分级、导向、挤压破壳多点、壳仁分离成四部分,逐一加以解决。[1] 1.2、近期的发展状态 2007年时,核桃破壳机的种类较少,大多采用定间隙多点挤压破壳。这种破壳方式存在一些不足。高路仁比率与破壳率不能兼顾,所以综合破壳效果不理想。 可以考虑打击方式破壳,预期同时得到较高的破壳率和高路仁率。通过实验比较挤压和打击两种核桃破壳方式,并对核桃仁的破碎度和核桃壳的破碎度,以及整机破壳率进行综合比较,以确定一种较好的破壳方式。 以下就是实验内容[5] 1)材料与方法 A.试验材料与装置 a.材料:温18560枚和扎34360枚核桃,新疆产量较大的核桃品种。 b.装置:6HP-150型核桃破壳机进行挤压试验田;打击破壳的试验采用自制的打击装置,主要由打击块、电器控制部分所组成。 B.试验方法 将挤压破壳试验分成了2组,一组是平行喂人,即保证核桃从其长轴与挤压辊轴线平行的方向喂人挤压破壳机;另一组是垂直喂人,保证核桃从其长轴与挤压辊轴线垂直的方向喂入挤压破壳机。 破壳后,按照核桃仁的大小分成3类,第1类:核桃仁等于整核桃仁的1/2,为一路仁;第2类:核桃刨、于整核桃仁的1/2,大于整核桃仁的1/4,为二路仁;第3类:核桃仁小于整核桃仁的1/4,为碎仁。 按照核桃壳的大小分成2类:第l类:核桃壳小于1/4的较碎核桃壳,为小于1/4壳;第2类:核桃壳大于1/4,且小于1/2的较大核桃壳。为1/4,1/2壳。还有一些核桃被破开。但是核桃仁在壳中被卡住,不能自行从壳中脱落,为破开不完全核桃仁;最后是核桃几乎未被破开,为未破开核桃仁。2)试验结果与分析A.试验结果:扎343核桃破壳效果见表1。温185核桃破壳效果见表2。 表1:扎343核桃破壳效果 表2:温185核桃破壳效果 将未破开和破开不完全的核桃都进行手工破壳。然后用天平称出表1和表2中7类物质的质量,算出总的核桃仁和核桃壳的质量,并且求出各自所占比例。 B.结果与分析:扎343核桃的破壳试验结果见图1,温185核桃的破壳试验结果见图2。 图1:扎343核桃的破壳试验结果 图2:温185核桃的破壳试验结果 从图1和图2得出以下分析: (1)在温185和扎343两个核桃品种的破壳试验中,打击方式破壳所得到的一路仁和二路仁的比例均高于其他两种方式,其中以温185较为明显。说明打击方式有利于得到高路仁,见图11和图21。 (2)打击破壳方式所产生的核桃壳破裂不完全的比例较小,且打击方式核桃仁不易被卡在壳中。 (3)打击方式破壳所得到的碎壳小于1,4壳的比例较大,其中以扎343较明显。说明打击方式破壳有利于破壳后的分选,见图12和图22。 (4)扎343核桃的破壳试验中,打击方式破壳所得到的碎仁比例高于平行喂人挤压试验,但是平行挤压试验得到的未破开和破开不完全的核桃仁所占比例较大,故降低了一路仁和二路仁的比例。 (5)扎343核桃以打击方式破壳得到的破壳率较高,达到80%;温185以垂直喂人挤压破壳得到的破壳率高。