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莲子富有多种有益矿物质,具有很高的滋补和药用价值。随着人们生活水平的提高,市场对莲子的需求量也逐年加大。但目前针对莲子的加工方法比较落后,尤其是莲子去壳工序大部分是依靠人工操作,针对人工去壳存在劳动强度大、效率低等问题,有必要提高莲子去壳的机械加工水平。由于莲子的种类繁多,尺寸大小不同、外壳坚韧、莲子壳与仁间隙较小等问题的存在,现有的脱壳技术适应性不高,存在着损伤莲子、效率低下等问题。为了改善莲子去壳的加工现状,本文通过理论分析与试验研究,提出了新的莲子剥壳技术,并设计出一种新型莲子剥壳机。(1)分析总结了国内外物料特性及坚果类脱壳技术的研究现状,指出了现有各种破壳技术与设备存在的优点和缺缺点,对莲子样本的几何尺寸、莲子壳厚、千粒重、含水率以及莲子壳与仁之间间隙等物理特性进行了测量,对测量数据进行了分析,得出了莲子的物理机械特性规律,为剥壳机关键机构设计和试验研究提供了依据。(2)提出了莲子破壳方案,详细介绍了莲子剥壳机的下料装置和切割装置,对莲子在料斗中的径向受力进行了分析,并对莲子摆正装置的工作原理进行了研究分析,指出了莲子摆正装置的工作必要性及说明了莲子剥壳过程中的时间同步问题。(3)对莲子剥壳机的切割装置做了详细介绍,并应用有限元分析软件ANSYS对在施加不同力大小下莲子的应力应变进行了分析,通过分析不同力的作用下莲子的应力应变情况,指出对莲子进行线切割的合理性。(4)对本课题设计出的莲子剥壳机做莲子剥壳试验,测出莲子在不同影响因素的不同水平下莲子的切割效果,并对试验结果进行了分析,得出了影响莲子破壳率和伤痕率各个因素的主次关系、破壳率和伤痕率的最优因素组合,并验证了设计出的莲子破壳机能够满足莲子破壳的要求。研究结果表明:设计出的莲子剥壳机能够满足莲子剥壳的基本要求,样机结构与运动参数设计合理,为莲子剥壳的进一步研究奠定了基础,对莲子类的坚壳果类剥壳机的研制具有积极的意义。