基于振动的核桃姿态自适应定向运移方法及试验研究

作     者：宛双林 王应彪 王周梅 杨斌 任博 李鑫瀛 

作者机构：西南林业大学机械与交通学院 

出 版 物：《中国油脂》 (China Oils and Fats)

年 卷 期：2025年

核心收录：

学科分类：0828[工学-农业工程] 08[工学] 

基　　金：国家自然科学基金项目(52165038) 

主　　题：振动姿态定向 核桃破壳 电磁振动 正交试验 

摘      要：在核桃破壳之前对其进行姿态定向，有利于进行后续的定向预处理（划口、钻孔等），也便于核桃破壳时施加定向载荷，从而提高核桃破壳的破壳效率和降低核桃仁损伤；为了解决核桃定向预处理及定向破壳中的姿态定向问题，本文基于电磁振动设计了一款核桃姿态定向装置。首先，根据核桃物理参数和外形特征，设计特定振动定向台，并确定其空间位置和结构尺寸参数，然后对核桃在振动定向台上的运移姿态变化过程进行理论分析，探究核桃在振动运移中的姿态定向原理；其次，搭建试验台架，以纵向定向成功率R1和定向所需时间R3为试验指标，选取电压U、振动频率f、振动台倾角α进行单因素试验找到各因素的最佳取值范围；最后，根据单因素试验结果开展Box-Bhnken正交台架试验，对试验结果进行响应曲面分析和参数优化。结果表明：当电压U为118V、振动频率f为81.8、振动台倾角α为3°时，核桃的纵向定向成功率为89.98%、尖端定向成功率为74.36%；该研究为后续的核桃定向预处理及核桃定向破壳奠定了基础。