基于對(duì)輥式剝皮機(jī)的柑橘果皮剝離及果肉損傷機(jī)理研究.pdf

1、柑橘是世界第一大水果，也是我國(guó)重要農(nóng)產(chǎn)品，由于果實(shí)具有較高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值、藥用價(jià)值和保健價(jià)值，柑橘及其制品深受消費(fèi)者們的歡迎和喜愛(ài)。而在柑橘加工產(chǎn)業(yè)中，作為柑橘產(chǎn)品加工的必要前處理工序，柑橘的剝皮卻仍以人工剝皮為主，極大地影響了生產(chǎn)效率。因此，柑橘自動(dòng)化剝皮方法的研究具有非常重要的意義。
　　本文針對(duì)目前國(guó)內(nèi)外柑橘機(jī)械剝皮裝置較少、剝皮理論研究匱乏的現(xiàn)狀，前期設(shè)計(jì)了一種對(duì)輥式柑橘剝皮機(jī)。以此設(shè)備為研究對(duì)象，對(duì)柑橘機(jī)械剝皮過(guò)程中果皮的剝

2、離過(guò)程、設(shè)備部件的工作機(jī)理進(jìn)行了詳細(xì)的分析，建立了柑橘果皮剝離力學(xué)模型和果肉損傷有限元模型，從理論上揭示了柑橘果皮剝離和果肉損傷機(jī)理，并對(duì)現(xiàn)有設(shè)備進(jìn)行了部分改進(jìn)設(shè)計(jì)，以期為柑橘加工業(yè)中自動(dòng)剝皮設(shè)備研制和發(fā)展提供理論依據(jù)和參考。本文主要研究?jī)?nèi)容和結(jié)論如下:
　　(1)對(duì)柑橘運(yùn)動(dòng)過(guò)程進(jìn)行了解析。借助高速攝影技術(shù)動(dòng)態(tài)跟蹤柑橘運(yùn)動(dòng)過(guò)程，明確了果型指數(shù)、果徑、品種等關(guān)鍵因素的變化對(duì)柑橘運(yùn)動(dòng)形式的影響規(guī)律;明晰柑橘運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的運(yùn)動(dòng)學(xué)特征。

3、r>　　(2)對(duì)柑橘運(yùn)動(dòng)規(guī)律進(jìn)行了分析，并提出了相應(yīng)的控制策略。結(jié)合動(dòng)力學(xué)和運(yùn)動(dòng)學(xué)，分析了撥板、擋桿、對(duì)輥等關(guān)鍵部件的結(jié)構(gòu)形式、尺寸、布置方式、運(yùn)行參數(shù)對(duì)柑橘運(yùn)動(dòng)形式的影響規(guī)律，明晰柑橘運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的運(yùn)動(dòng)學(xué)特征，提取柑橘的運(yùn)動(dòng)軌跡及位移、速度、加速度等參數(shù);明確撥板、對(duì)輥與柑橘接觸時(shí)的作用點(diǎn)、作用力，確定能夠提供連續(xù)從果面撕扯下果皮又不會(huì)因造成果皮被夾斷的對(duì)輥夾持力;提出實(shí)現(xiàn)柑橘連續(xù)傳輸過(guò)程中變位翻滾的控制策略以及增大柑橘外翻果皮進(jìn)入相對(duì)

4、轉(zhuǎn)動(dòng)對(duì)輥之間幾率的實(shí)現(xiàn)方法。
　　(3)對(duì)柑橘果皮剝離機(jī)理進(jìn)行了分析。結(jié)合剝離力學(xué)理論，對(duì)柑橘果皮剝離這一過(guò)程進(jìn)行理論分析，建立了柑橘果皮剝離過(guò)程力學(xué)模型，分析了剝離寬度、剝離角度、剝離速度等因素對(duì)剝離過(guò)程的影響規(guī)律;并搭建基于質(zhì)構(gòu)儀的柑橘果皮剝離力學(xué)試驗(yàn)臺(tái)，對(duì)柑橘果皮剝離過(guò)程進(jìn)行試驗(yàn)，并通過(guò)試驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)模型的準(zhǔn)確性進(jìn)行驗(yàn)證。
　　(4)對(duì)柑橘果肉損傷機(jī)理進(jìn)行了分析。采用非線性有限元手段，根據(jù)已有柑橘果皮與果肉的生物學(xué)特性、物