西瓜子機械開口方法研究.pdf

1、西瓜子富含蛋白質(zhì)、脂肪以及鈣、鎂、磷、鉀、鈉等多種礦物質(zhì)，營養(yǎng)豐富、香脆可口，是人們喜愛的休閑食品，具有很高的經(jīng)濟價值和出口創(chuàng)匯價值。目前，西瓜子種植產(chǎn)業(yè)化，產(chǎn)量提高，但是其開發(fā)與利用滯后于需求。西瓜子雖然形狀相似但具有一定的尺寸差異，并且殼較為堅硬，殼仁間隙小，難以剝離，食用時損傷牙齒。不會磕西瓜子的人、老年人和兒童品嘗起來頗為不便，使西瓜子的銷售市場存在缺陷，銷量和價格不易提高。另外，國外大多數(shù)消費者不嗑西瓜子，使外匯量受到限制。因

2、此，如何對西瓜子進行深加工，滿足市場需求的問題就突現(xiàn)出來。經(jīng)調(diào)查研究發(fā)現(xiàn)，西瓜子的預開口處理可以解決以上問題，但是不少加工廠仍以落后的手工砸取方式為主，生產(chǎn)效率低、勞動成本高，可見西瓜子的機械開口方法研究是實際生產(chǎn)中的需要，既可以提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品的加工品質(zhì)，也可以促進深加工的規(guī)模化。 堅果破殼有機械、物理、化學等多種方法。機械破殼方法主要是沖擊、研磨、滾壓及其混合型，物理破殼方法主要有高真空度破殼、高壓破殼等，而化學方法則是通

3、過試劑使堅果殼軟化。 首先，在了解國內(nèi)外關于物料特性和堅果破殼技術等相關知識的基礎上，研究西瓜子的物理和機械特性，確定試驗方案，選擇西瓜子寬度等級、含水率、加載速率作為試驗因素，以西瓜子開口時的破殼力和變形量為指標。試驗研究表明西瓜子是彈塑性體，其破殼力、變形量與各因素之間存在一定的線性和非線性關系，并建立了它們之間的函數(shù)關系式，得出了是主要的影響因素。 然后，對西瓜子的幾何尺寸進行了統(tǒng)計分析，通過三維設計軟件Pro/E

4、建立了幾何模型，在此的基礎上，應用商用有限元受力分析軟件ANSYS/LS-DYNA對在三種施力狀態(tài)下西瓜子的變形、應力、應變分布進行了仿真分析，確定了最佳的施力方式是沿西瓜子寬度方向加載均布面載荷，這時西瓜子的變形最明顯，并延伸到尖端，應力、應變分布有一定方向性，有利于擴展，便于西瓜子在尖端破殼開口，為設備的研制和改進提供了明確的指導。 最后，以上面的分析結果為基礎，對西瓜子開口設備的關鍵部件進行設計，并建立西瓜子開口機模型。用