摘要
随着我国花生种植面积的不断攀升,花生脱壳机械尤其是种用花生脱壳机械在花生生产过程中显得尤为重要。针对目前种用花生脱壳机存在的破损率高等问题，本文通过对我国花生脱壳机械现状及基本脱壳原理的研究基础上，以鲁花8号花生和四粒红花生为试验花生品种，设计了一种以木制滚筒为击打部件的适用于花生种用的脱壳机，并进行了脱壳性能试验研究。主要研究内容及结论如下： （1）花生荚果及果仁的物理参数测定。本部分主要测量了花生荚果与花生果仁的三轴尺寸及花生荚果的含水率，得到了鲁花8号与四粒红三轴尺寸的主要集中区间：鲁花8号花生荚果长度、宽度及厚度分别集中在35~45mm、16~20mm和14~18mm的区间内，果仁长度、宽度及厚度分别集中在15~25mm、8~12mm和8~12mm的区间内；四粒红花生荚果长度、宽度及厚度分别集中在30~50mm、13~16mm和12.5~16mm的区间内，果仁长度、宽度及厚度分别集中在11~16mm、7~9mm和6~9mm的区间内。从而确定了花生脱壳机脱壳工作间距分别为17mm和12mm左右，凹板筛间隙为12mm和10mm左右。此外，对花生荚果进行不同调湿比例的调湿处理，测出各调湿比例的含水率：鲁花8号含水率分别为8.36%、8.59%、8.89%、10.12%和10.86%；四粒红含水率分别为8.45%、8.61%、9.21%、10.32%和11.01%。 （2）花生荚果压力特性测定。该部分主要利用万能试验台对花生荚果进行正向施压和侧向施压并测得荚果破壳力：鲁花8号花生荚果正向施压和侧向施压破壳力均值分别为41.25N和45.09N；四粒红花生荚果正向施压和侧向施压破壳力均值分别为35.96N和49.03N。正向施压时的破壳力鲁花8号大于四粒红，侧向施压时的破壳力鲁花8号小于四粒红。并探究了不同含水率的花生荚果受压力情况，测出不同含水率时的破壳力，破壳力随含水率的升高而增大。 （3）木制滚筒花生种子脱壳机设计及制备。依据设计要求及脱壳原理，本部分主要内容包括：木制滚筒材质确定、结构设计以及其与凹板筛组成的脱壳装置、风机与振动网筛组成的清选系统以及其它部件的设计；同时计算了配套功率和生产率；根据设计方案，进行了部件的加工和整机的制备。 （4）脱壳性能测试。首先对击打部件、转速、含水率和喂入量进行了单因素试验，确定因素的水平范围。单因素试验结果表明，在击打部件为木制滚筒、转速控制在350r/min左右、含水率控制在10%及喂入量控制在500kg/h左右时花生果仁破损率最低。然后，选用Design-expert设计多因素正交试验，主要研究了工作参数（转速、击打部件、凹板筛间隙）对花生脱壳指标的影响，对多因素正交试验进行数据处理以及响应曲面分析和最优化分析，确定了最佳参数组合。鲁花8号花生果仁破损率及脱壳机脱净率的最优组合：击打部件为木制滚筒、转速为351.2r/min、凹板筛间隙为11.35mm，此时鲁花8号花生果仁的破损率为1.24%，花生脱壳机的脱净率为98.47%；四粒红花生最优组合：击打部件为木制滚筒、转速为349r/min、凹板筛间隙为8.75mm，此时四粒红花生果仁的破损率为1.16%，花生脱壳机的脱净率为98.56%。
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