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橡胶果脱壳机设计与试验

王远荣  
【摘要】:橡胶果是热带作物橡胶树的种子,脱壳是橡胶果加工过程中很重要的环节。目前橡胶果脱壳机械很少,而且还存在脱壳率低,整仁率低的问题,严重影响了橡胶果的综合利用价值。针对目前橡胶果脱壳机存在的问题,设计出一种适合于橡胶果的脱壳机十分必要。首先以橡胶果的物理特性和破壳力学特性的研究为依据,确定橡胶果脱壳机的设计要求。对橡胶果脱壳机的关键部件进行计算并确定相关参数,然后试制橡胶果脱壳机。最后采用单因素试验与正交试验进行研究。主要研究结果如下:(1)得到了橡胶果尺寸、质量、几何平均直径、算术平均直径等相关参数。橡胶果的形状类似椭圆形,形状大小均有差异。橡胶果纵径、横径和棱径尺寸差别大,总体符合正态分布特征,并参考横径对橡胶果进行分类。这些研究为橡胶果脱壳机械的设计提供了橡胶果物理特性参数。(2)对橡胶果进行破壳力学试验,橡胶果X、Y、Z加载方向破壳力关系为FxFZFY。橡胶果尺寸与破壳力的关系是尺寸越大,所需的破壳力也越大。利用有限元对机架进行静力学与模态分析,验证了机架的可靠性与避免了脱壳过程中共振现象的产生。(3)单因素试验确定了相关因素影响脱壳效果的最佳数值范围,为正交试验提供参考。正交试验表明,双滚筒式脱壳装置的最佳脱壳参数为A1B3C2,具体参数:滚筒转速为350r/min、脱壳间隙为13mm,滚筒面材料为铁丝网。滚筒夹板式脱壳装置最佳的脱壳参数为A2B3C3D2,具体参数:滚筒转速为400r/min、脱壳间隙为13mm、滚筒面材料为橡胶、夹板形状为凹凸形。(4)对最佳参数组合进行验证试验,结果表明设计的橡胶果脱壳机的脱壳率与整仁率都达到橡胶果脱壳机的设计要求。滚筒夹板式脱壳装置脱壳率与整仁率为76.29%与93.12%,脱壳效果更好一些。


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