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多通道油茶果分级破壳机设计及分级清选自动化研究

多通道油茶果分级破壳机设计及分级清选自动化研究

引用

作者：胡一飞湖北工业大学

学位级别：硕士

油茶果是植物油茶的果实,油茶果最主要的用途是用来榨油,榨出来的油脂含有较高的不饱和脂肪酸,营养价值极高,不亚于橄榄,被誉为“东方橄榄油”。由于油茶果具有如此高的营养价值和生产价值,国家一直在努力推广油茶果的生产及开采,将其... 详细信息

油茶果是植物油茶的果实,油茶果最主要的用途是用来榨油,榨出来的油脂含有较高的不饱和脂肪酸,营养价值极高,不亚于橄榄,被誉为“东方橄榄油”。由于油茶果具有如此高的营养价值和生产价值,国家一直在努力推广油茶果的生产及开采,将其作为天然木本食用植物油,但由于油茶果成熟后需要尽快采摘干燥炼油,所以我国乃至全世界现在采用的生产方式仍为先采摘油茶果,然后自然堆砌干燥,再经过人工剥壳及筛分,这种生产对天气的要求非常高,同时生产效率十分低下,人工需求量大,人工费,场地这些都是问题。近年来,油茶果的种植面积不断增大,如何经济高效解决油茶果的破壳筛分清选问题已经迫在眉睫,本文针对上述问题作出了如下研究与解决方案.首先,油茶果破壳过程中出现的破籽率问题是难以回避的,但针对油茶果的受力破碎特点,本次研究从原理上创新性的设计出破壳压剥手爪,该手爪是以人工剥壳方式为基础,模仿人的剥壳动作,将人工剥壳机械化,同时针对不同直径的油茶果,将其直径分为四个系列,设计出四通道的分级机构和与之对应破壳通道,其次,现有市场没有专门针对油茶果的分级机构,大多只能采用其他选果机对其进行分级,这就造成分级效率低下,直接影响后期的破壳效果。其次利用SOLIDWORKS,ANSYS软件进行仿真模拟分析以助于分级破壳机的设计,然后对初步设计出的样机进行大量实验,寻找出最佳的压剥手爪破壳力的大小,方向,速度等相应的工艺参数,同时再利用有限元软件进行静力学分析,使破壳合理性得到验证。最后进行破壳效果实验,在所有的研究实验过程中均采用高清摄像机记录工作情况,将实验数据整理在案,以便于后续的问题分析,并提出改进方案,利用三轴力传感器验证破壳力的有效性,同时提出破壳率,破籽率,将其作为实验指标。破壳完成后采用色选筛分彻底将壳籽进行分离,并将本文研究的油茶果分级破壳筛分清选方案与传统人工破壳筛分进行全面对比,从时间,效率,经济上验证本次设备研究的准确性与可行性。最后经本文设计研究的油茶果分级破壳清选筛分的机器对加工未经摊晒的油茶果,能达到脱壳率超过99.4%,破籽率小于1.8%,籽中含壳率小于1.7%的效果。

关键词：油茶果分级脱壳清选压剥手爪

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