西瓜子機(jī)械開(kāi)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(yíng)養(yǎng)豐富、香脆可口，是人們喜愛(ài)的休閑食品，具有很高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和出口創(chuàng)匯價(jià)值。目前，西瓜子種植產(chǎn)業(yè)化，產(chǎn)量提高，但是其開(kāi)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(jiān)硬，殼仁間隙小，難以剝離，食用時(shí)損傷牙齒。不會(huì)磕西瓜子的人、老年人和兒童品嘗起來(lái)頗為不便，使西瓜子的銷(xiāo)售市場(chǎng)存在缺陷，銷(xiāo)量和價(jià)格不易提高。另外，國(guó)外大多數(shù)消費(fèi)者不嗑西瓜子，使外匯量受到限制。因

2、此，如何對(duì)西瓜子進(jìn)行深加工，滿足市場(chǎng)需求的問(wèn)題就突現(xiàn)出來(lái)。經(jīng)調(diào)查研究發(fā)現(xiàn)，西瓜子的預(yù)開(kāi)口處理可以解決以上問(wèn)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(dòng)成本高，可見(jiàn)西瓜子的機(jī)械開(kāi)口方法研究是實(shí)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(jìn)深加工的規(guī)模化。 堅(jiān)果破殼有機(jī)械、物理、化學(xué)等多種方法。機(jī)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(xué)方法則是通

3、過(guò)試劑使堅(jiān)果殼軟化。 首先，在了解國(guó)內(nèi)外關(guān)于物料特性和堅(jiān)果破殼技術(shù)等相關(guān)知識(shí)的基礎(chǔ)上，研究西瓜子的物理和機(jī)械特性，確定試驗(yàn)方案，選擇西瓜子寬度等級(jí)、含水率、加載速率作為試驗(yàn)因素，以西瓜子開(kāi)口時(shí)的破殼力和變形量為指標(biāo)。試驗(yàn)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(guān)系，并建立了它們之間的函數(shù)關(guān)系式，得出了是主要的影響因素。 然后，對(duì)西瓜子的幾何尺寸進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)分析，通過(guò)三維設(shè)計(jì)軟件Pro/E

4、建立了幾何模型，在此的基礎(chǔ)上，應(yīng)用商用有限元受力分析軟件ANSYS/LS-DYNA對(duì)在三種施力狀態(tài)下西瓜子的變形、應(yīng)力、應(yīng)變分布進(jìn)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(shí)西瓜子的變形最明顯，并延伸到尖端，應(yīng)力、應(yīng)變分布有一定方向性，有利于擴(kuò)展，便于西瓜子在尖端破殼開(kāi)口，為設(shè)備的研制和改進(jìn)提供了明確的指導(dǎo)。 最后，以上面的分析結(jié)果為基礎(chǔ)，對(duì)西瓜子開(kāi)口設(shè)備的關(guān)鍵部件進(jìn)行設(shè)計(jì)，并建立西瓜子開(kāi)口機(jī)模型。用