开边莲混合物料的分选与开边莲仁翻边研究

摘要

莲子是我国特色农产品之一，因其含有丰富的营养成分和药用价值而深受人们喜爱。莲子开边是莲子加工的一种工艺方法，旨在获取莲仁和莲心，从而提高莲子的附加值。传统的手工开边因生产效率低、劳动强度大而逐渐被机械化开边所替代。然而，机械开边获得的开边莲混合物料的处理问题仍是制约开边莲自动化生产的突出问题，其目前主要依靠手工分拣。为提高莲子开边加工的生产效率，本文以开边莲混合物料为对象，围绕莲心及灰尘碎末的透筛、开边莲仁翻边展开了研究，并设计出一种全自动开边莲振动分选翻边机。本文主要研究内容如下：
　　1.对开边莲混合物料的组成成分进行了分析。测量统计了莲心与单片开边莲仁的几何尺寸并建立了相应的模型。针对开边莲混合物料各成分的处理要求提出工艺方案，规划了开边莲混合物料处理的工艺流程。
　　2.对开边莲混合物料中的莲心及灰尘碎末的透筛进行了研究。对莲心及灰尘碎末透筛的筛面参数与振动筛运动学参数进行了选择计算，为开边莲振动分选翻边机的设计提供依据。利用Adams软件对莲心透筛过程进行仿真，以研究振幅与频率对透筛效率的影响，得到了较理想的透筛参数：振幅为3mm，频率为50Hz。
　　3.为便于快速识别粘有莲心的莲仁，研究了使开边莲仁分型面统一朝上的翻边方法。试验测试了自然状态下开边莲仁分型面朝上和朝下的姿态概率。基于最小势能原理，结合零件定向送料方式设计了开边莲仁翻边机构，使开边莲仁分型面统一朝上。利用NX8.0软件对开边莲仁翻边过程进行了运动学仿真分析，验证了翻边机构的可行性。
　　4.研制了开边莲振动分选翻边机原理样机。基于样机开展了莲心透筛试验，当振幅A=3mm、频率f=50Hz时，莲心透筛成功率可达100％；试验测试了样机对开边莲仁进行翻边的成功率，当振幅A=2.83mm、频率f=50Hz时，翻边成功率可达82%。虽然翻边效果不是十分理想，但显著减少了人工分拣的工作量。

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第1章 绪 论

1.1 选题背景及意义

1.2 国内外研究动态

1.3 研究目标与研究内容

第2章 开边莲混合物料处理流程与参数测量

2.1 开边莲混合物料成分分析

2.2 开边莲混合物料的处理工艺流程

2.3 莲心几何尺寸的测量及建模

2.4 单片开边莲仁几何尺寸的测量及建模

2.5 本章小结

第3章 莲心及灰尘碎末透筛的研究

3.1 振动筛筛分过程

3.2 影响物料筛分效率的主要因素

3.3 莲心及灰尘碎末透筛筛面参数的选取

3.4 莲心及灰尘碎末透筛振动筛运动学参数的选择计算

3.5 莲心透筛仿真及分析

3.6 本章小节

第4章 开边莲仁翻边研究

4.1 开边莲仁自然姿态概率的测量

4.2 开边莲仁翻边概述

4.3 开边莲仁翻边机构设计

4.4 开边莲仁翻边仿真分析

4.5 本章小结

第5章 原理样机的研制与试验分析

5.1 开边莲子振动分选翻边机原理样机的设计制造

5.2 莲心透筛试验及分析

5.3 开边莲仁翻边试验及分析

5.4 开边莲振动分选翻机原理样机生产处理量测算

5.5 本章小结

总结与展望

参考文献

致谢

附录A 攻读硕士学位期间取得的学术成果