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碰撞
核桃
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毕业论文（设计）开题报告 课题名称 碰撞式核桃破壳机 学生姓名 学 号 所属 学院 专 业 班 级 指导教师 起止时间 机械电气化工程学院教务办 制 填 表 说 明 一、学生撰写开题报告应包含的内容： 1、本课题来源及研究的目的和意义； 2、本课题所涉及的问题在国内（外）研究现状及分析； 3、对课题所涉及的任务要求及实现预期目标的可行性分析； 4、本课题需要重点研究的、关键的问题及解决的思路； 5、完成本课题所必须的工作条件及解决的办法； 6、完成本课题的工作方案及进度计划； 7、主要参考文献（不少于 7 篇）。 二、本报告必须由承担毕业论文（设计）课题任务的学生在接到“毕业论文（设计）任务书”的两周内独立撰写完成，并交指导教师审阅。 三、 开题报告要求手写体， 字数在 3000 字以上，由学生在本报告册内填写，页面不够可自行添加 张。 四、 每个毕业论文（设计）课题 须提交开题 报告一式三份，一份学生本人留存，一份指导教师存阅，一份学生所在学院存档，备检备查。 碰撞式核桃破壳机 1、 课题来源及研究的目的和意义 无论在国际还是国内市场上核桃都是很受欢 迎的一种干果，但我国核桃产量却远落后于国际上其他国家。在我国核桃种植主要集中在西北、西南地区，在种植业发达的新疆地区核桃年产量已达12 万吨。 随着核桃种植面积的扩大，产量的增加，与核桃相关的加工开始发展，如核桃的破壳、清洗、分级等 等，大量生产加工不能依靠人力，必须有相应的机械换设备和自动生产线，因此这些加工设备的研究成为当务之急。 该装置由上机壳与下机壳，以及传动部件组成上机壳下部设置和传动部件相连的脱辊，脱棍与上机壳的外辟之间设置数根固连在上机壳两侧与脱辊平行的辐条筛，相邻辐条筛的间距为18辐条筛与脱棍之间形成上大下小漏斗形状的脱壳室，辐条筛的下部和脱辊之间形成脱壳室的咽喉，进入脱壳室的核桃在凸筋的抛送下与辐条筛碰撞击碎核桃壳 。 2、国内（外）研究现状及分析 国外 方面 生产机械化是农业现代化的重要组成部分 ,是农业经济持续快速发展的重要保证 ,近年来 ,坚果机械装备总量不断稳步增长 ,作业水平进一步提高 ,社会化服务规模不断扩大 ,虽然目前坚果破壳机械化水平较高 ,但是多应用于经济发达地区与示范推广区 ,并且小型机械多、大型机械少 ,低档机械多、高性能机械少。在一些地区 ,特殊用途的坚果仁仍采用传统的手工剥壳 ,劳 动生产率低 ,区域性发展不平衡。 早在 20 世纪 60 年代初 ,就着手研制坚果破壳机具 ,至 80 年代初 ,美国、意大利、法国等已相继推出了各种坚果破壳机 ,如夏威夷果破壳机、杏仁破壳机 、澳洲破壳机 。 其中澳洲破壳机 破壳机运用了固定变形速率原理，确保了破坏的均匀性、持续性并最终得到一个较完整的核仁。试验表明平均 75%的核仁是完整的或两半的。 经过数十年的发展 ,坚果破壳机具已日趋成熟 ,目前 ,正朝着机电一体化方向发展。 国内方面 进入 21 世纪 ,我国坚果生产机械化开始了新的发展阶段 ,农业结构调整发生了新的变化 ,也对坚果机械的发展产 生了积极而深远的影响 ,不仅拉动了新的有效需求 ,而且构筑了适合坚果生产机械化发展的新舞台 ,为坚果生产机械化真正成为农村经济发展的推动器提供了广阔的市场发展条件1。在一些地区推进坚果生产机械化的过程中 ,相继出台了鼓励和扶持农民购买坚果机械、开展坚果机械作业服务的优惠政策和措施 ,调动了农民购买坚果机械的积极性 ,形成了新的市场需求。随着坚果种植业的不断发展 ,国内外对坚果深加工产品的需求不断增大 ,提高坚果破壳机械化作业水平成为必然。坚果破壳机在提高劳动生产率 ,减轻劳动强度方面起到了积极的作用 ,促进了坚果加工业的科 技进步 ,为坚果破壳机械的发展提供了空间。综上所述，在坚果的破壳设备中，更多的为机械挤压设备，与传统手工法相比 ,机械法省工、省力、高效、环保，但这种设备仍存在着破壳率低、碎仁率高、机械适性差等缺点。而对于坚果破壳设备及破壳技术的研究，均基于坚果的机理研究。我认为在坚果破壳技术与破壳机理的研究中，尚存在着 很多 的问题 需要解决 。 这些 年来 ,国内有些加工企业和科研院所已逐步研制开发出一些坚果类破壳加工设备 ,但多数破壳机具一次性破壳率偏低 ,碎仁率偏高 ,致使生产效率低 ,加工损失大。 3、 任务要求及实现预期目标的可行性分析 务要求 该装置由上机壳与下机壳，以及传动部件组成上机壳下部设置和传动部件相连的脱辊，脱棍与上机壳的外辟之间设置数根固连在上机壳两侧与脱辊平行的辐条筛，相邻辐条筛的间距为18条筛与脱棍之间形成上大下小漏斗形状的脱壳室，辐条筛的下部和脱辊之间形成脱壳室的咽喉，进入脱壳室的核桃在凸筋的抛送下与辐条筛碰撞击碎核桃壳，为碰撞的核桃在咽喉处被搓擦挤压破碎脱出的核桃仁。 实现预期目标的可行性分析 破壳是带壳的物料在深加工之前必须进行的一道工序 ,坚果破壳在农产品加工中相当重要但难度很大 , 主要是借助一对挤压力引起的，挤压力只能使核桃壳破碎。核桃破壳挤压力的大小取决于破壳板间隙、硬度和摩擦系数，增加破壳板花纹是提高脱壳能力又不增加破碎率的有效方法。破壳效果与破壳机结构和物料有关。机械的结构因素有进入角、摩擦角、电机转速、破壳板间隙、破壳板硬度、破壳板上网格形状和大小等。物料因素有品种、含水率、粒型大小、饱满程度、均匀度、表面粗糙度、壳的厚薄和内隔膜面积等。除此之外，还和喂料速度有关。提高生产率可通过增加料斗容量和破壳板面积获得。 由于核桃存在品种繁杂、形状不规则、尺寸差异大、各品种平均壳厚各不 相同以及壳仁密度相差不大等特性，使得破壳后的核桃壳仁分离特性差异较大。 4、重点研究的、关键的问题及解决的思路 1）破壳理论的研究与实践的联系不够紧密。由 于 实际中的核桃尺寸大小不一、球度不同，壳的厚度也不一样，建模比较困难。为了使所建立起来的模型能应用到实际中去，还需对破壳原理进行深入分析。 2）对破壳取仁质量的影响的研究还不够深入。由于核桃品种、形状、尺寸、壳的厚度等方面的差异，不同品种的核桃大小不一致，甚至同一品种的核桃，大小也不一致，从理论上讲，进入固定间隙破壳装置的核桃，都能很好的破壳，不存在 进入方向问题，但对于近似呈椭球形的核桃来说，当其长轴方向与挤压辊轴线平行或呈较小角度时，核桃可随挤压辊一起转动，核桃破壳完全，取仁容易，有必要对核桃导向进行研究。 5、完成本课题所必须的工作条件及解决的办法 1、 课题指导老师提供的原始资料及设计相关知识指导。学校图书馆有相关论文研究所需的书籍、期刊等参考文献 。 借助学校图书馆、互联网查阅相关资料和视频。对资料及设计过程中不懂得、疑难的地方向同学和指导老师请教 。 对相关设计资料及数据进行系统的整理和完善，完成设计。 2、本课题的研究需要大量的时间和资金的支持，其次 要做很多的试验和分析过程。首先需要大量 的核桃做实验材料，而 因为新疆是核桃生产大省，因此无论是资金还是数量都能满足实验要求。碰撞 式核桃破壳机 某些部件， 以及其他一些材料自己都可以加工或在市场上买到，可以满足本课题的实验要求。核桃也可以在市场上买到。对于仿真分析需要的软件，可以去图书馆借，或找同学老师看时又有这些软件，也可以从网上下载。 6、完成本课题的工作方案及进度计划 第 1 周 第 2 周 通过查找文献资料，了解核桃破壳的国内外现状。 第 3 周 第 5 周 设计碰撞式核桃的总体方案。 第 6 周 第 9 周 碰 撞式核桃的结构进行具体设计。 第 10 周 第 12 周 撰写设计说明书，对部分问题修改、调整。 第 13 周 第 14 周 整理资料准备答辩。 7、主要参考文献 参考文献： 1 史建新 ,高大中 ,王学农等 核桃破壳机 J2000,(1):28 2 李忠新 ,杨军 ,杨莉玲等 J2008,(12):279. 3 李 忠 新 , 杨军 , 杨 莉 玲 等 . 一 种 核 桃 破 壳 取 仁 设 备 的 研 究 J. 中 国 农 机化 ,2011,(3): 4 董诗韩 , 史建新 . 多辊挤压式核桃破壳机的设计与试验 J. 新疆农业大学学报 ,2011,34(1):62
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