蓮子破裂最佳位置的有限元模擬及試驗(yàn)研究.pdf

1、蓮子富含蛋白質(zhì)、脂肪及鈣、磷、鐵等多種礦物質(zhì)，具有很高的滋補(bǔ)和藥用價(jià)值。隨著人們生活水平的提高和保健意識(shí)的增強(qiáng)，蓮子的需求量也逐年提高，因此對(duì)蓮子的生產(chǎn)和加工提出了更高的要求。而蓮子品種繁雜，尺寸差異較大、形狀不規(guī)則、殼仁間隙小，因而破殼取仁難度較大。目前的脫殼技術(shù)適應(yīng)性不高，無(wú)法根據(jù)蓮殼的不同硬度調(diào)節(jié)切割力，這樣就造成了嫩蓮易切斷、老蓮切不動(dòng)的尷尬局面。在脫殼過(guò)程中，蓮仁破碎的程度與蓮殼和蓮仁的物理、機(jī)械特性、蓮子品種及施加力的大小和

2、方式等因素有關(guān)。目前市場(chǎng)上的一些脫殼設(shè)備往往沒(méi)有將上述因素考慮進(jìn)去，因此導(dǎo)致了蓮子加工效率偏低，浪費(fèi)嚴(yán)重。要設(shè)計(jì)出較理想的蓮子脫殼設(shè)備，就必須對(duì)不同品種蓮子的有關(guān)物理和機(jī)械特性進(jìn)行大量測(cè)試和研究，全面深入研究蓮子的脫殼機(jī)理，尋找到較為有效的脫殼方式，為脫殼設(shè)備的研制提供必要參數(shù)。 課題在了解國(guó)內(nèi)外物料特性及堅(jiān)果類脫殼技術(shù)的相關(guān)研究工作的基礎(chǔ)上，確定了研究蓮子物理機(jī)械特性的試驗(yàn)方案，即選擇蓮子等級(jí)、含水率、淀粉含量、加載速率、加載

3、位置以及楔入角度作為試驗(yàn)因素，在萬(wàn)能材料試驗(yàn)機(jī)上分別測(cè)得蓮子破裂時(shí)的破殼力和破殼變形量指標(biāo)，分析確定各因素與測(cè)量指標(biāo)的關(guān)系。試驗(yàn)結(jié)果表明，蓮子是彈塑性體，其破殼力、破殼變形量與各試驗(yàn)因素間存在線性或非線性關(guān)系。 在實(shí)驗(yàn)研究的基礎(chǔ)上，應(yīng)用商用有限元受力分析軟件ANSYS對(duì)在各種施力狀態(tài)下蓮子的應(yīng)力應(yīng)變分布進(jìn)行了仿真分析。確定最佳脫殼的施力方式是沿蓮子短軸方向加載均布線載荷，這時(shí)蓮子的應(yīng)力應(yīng)變分布有一定方向性，有利于裂紋擴(kuò)展，使蓮子