柔性带剪切挤压核桃破壳机理分析与性能试验

摘要

传统的核桃破壳取仁装置多采用刚性元件,工作过程中易造成核桃仁过度破碎,同时剥壳率低、适应性差.为提高核桃破壳取仁效果,结合核桃机械破壳原理,设计了柔性带剪切挤压式核桃破壳取仁分离设备.利用弹性力学理论对核桃壳不同部位的刚度进行分析,得到不同部位失稳时的临界力;利用薄壳理论对核桃壳受挤压时的内力和形变进行分析,得出核桃不同部位裂纹产生和破壳时的临界力;利用断裂力学理论分析和计算了核桃破裂后裂纹扩展的条件.采用单因素试验方法分别探究间距A、上下带速度差B及挤入夹角C对核桃破壳效果的影响,然后再通过正交试验确定3种因素的一组最优解.试验结果表明:在间距为23 mm,上下带速度差为0.19 m/s,挤入夹角为45°时破壳效果最为理想,一露仁率、二露仁率、碎仁率、未露仁率分别为75％、18％、5％、2％,即破壳率为98％,整仁率为93％.