青皮核桃跌落碰撞分析及脱青皮装置关键部件参数优化#br#

来源：中国农机化学报杂志2023年第6期北京时间：

作者：连文香, 席海亮, 张锋伟, 刘小斌, 包尔慨

单位：1. 兰州工业学院汽车工程学院，兰州市，730050；2. 甘肃农业大学机电工程学院，兰州市，730060

摘要：为研究青皮核桃跌落与弹簧装置冲击时接触力特性及确定脱青皮装置关键部件最优参数，首先通过试验得出庆阳地区“老核桃”品种材料性能，对所设计的青皮核桃脱皮机弹簧压板装置运用集成方法建立三维模型及网格划分。然后利用跌落试验分析青皮核桃不同高度跌落时青皮破裂情况，结合数值模拟得出青皮产生较多裂纹时其失效应变值。最后模拟青皮核桃从不同高度跌落与不同刚度弹簧压板装置碰撞过程，通过单因素分析，确定影响跌落碰撞时接触应力及最大有效应力的主要因素，结合BoxBehnken Design进行响应面分析得出脱皮机关键部件最优解。压板结构最优参数为弹簧线径1 mm、弹簧中径11.85 mm、跌落高度1 000 mm。通过样机试验，青皮脱净率及核桃破碎率分别为97.08%及16%，脱皮效果较好。

关键词：青皮核桃,碰撞分析,跌落,接触力,弹簧装置,参数优化

基金资助：甘肃省高等学校创新能力提升项目(2020B—241)；兰州市人才创新创业项目(2021—RC—42)