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1、1四川农业大学本科生毕业论文（设计）开题报告毕业论文（设计）题目 一种圆盘挤压摩擦式青皮核桃脱皮机的设计选题类型 应用型 课题来源 自选项目学 院 机电学院 专 业 农业机械化及其自动化指导教师 职 称 教授姓 名 年 级 2013 级 学 号开题报告（立题依据、研究的主要内容及预期目标、研究方案、论文进度安排、主要参考文献）1 立题依据1.1 研究背景与意义核桃，又称胡桃，羌桃，为胡桃科植物。与扁桃、腰果、榛子并称为世界著名的“四大干果”。核桃仁含有丰富的营养素，每百克含蛋白质 15-20 克，脂肪较多，碳水化合物10 克;并含有人体必需的钙、磷、铁等多种微量元素和矿物质，以及胡萝卜素、核黄
2、素等多种维生素。对人体有益，可强健大脑。是深受老百姓喜爱的坚果类食品之一。被誉为“万岁子”、“长寿果”。我国栽培核桃历史悠久，公元前 3 世纪张华著的博物志一书中，就有“张骞使西域，得还胡桃种”的记载。核桃的故乡是亚洲西部的伊朗，汉张骞出使西域时传入我国。现今核桃分布我国各地，北至黑龙江，南达云南、贵州，西至新疆，东至山东、辽宁，全国过绝大部分区域都有核桃的分布。长期以来，我国劳动人民利用普通核桃和我国野生核桃资源，精心培育了许多优质核桃新品种。如按产地分类，有陈仓核桃、阳平核桃；按成熟期分类，有夏核桃、秋核桃；按果壳光滑程度分类，有光核桃、麻核桃；按果壳厚度分类，有薄壳核桃和厚壳核桃。我国各
3、地还有许多优良的核桃品种，如河北的“核原力核桃”，其特点为纹细、皮薄、口味香甜，出仁率在 850左右，出油率高达 80。 另有新疆库车一带的纸皮核桃，维吾尔族人叫它“克克依”，意思就是壳薄，含油量达 75。这一品种结果快，群众形容它“一年种，二年长，三年核桃挂满筐”。山西汾阳、孝义等地核桃以皮薄、仁满、肉质细腻著称。陕西秦岭一带的核桃皮薄如鸡蛋壳，俗称“鸡蛋皮核桃”。最好的品种“绵核桃”，皮薄肉厚，两个核桃握在手里，稍稍用劲一捏，核桃皮就碎了。此外，杭州出产的小胡桃，做出椒盐五香核桃，也很受南方人欢迎。由于我国核桃栽培和利用职权的历史悠久，普及性广，人们对核桃的营养保健功能和经济生态效益相当了
4、解和重视。随着人们物质的文化生活水平的不断提高，对核桃及其形形色色加品的需求量越来越大，从而促使核桃价格不断攀升。从人均消费量来看，我国每人每年还不足 0.2 千克，而德国、英国的消费水平为每人每年 0.5 千克。美国每人每年则达到 0.62 千克，如果 2020 年我国的人均核桃消费量达到 1 千克的水平，按 14 亿人中计算，我国的核桃需求量 2020 年可达 140 万吨，而 2014 年的产量公 50 多万吨，缺口很大。由此可见，核桃产销的国内市场是很大的。我国发展优质、安全核桃生产未来市场前景是十分广阔的。在核桃从树上采摘后，首先需要完成的工作就是去核桃青皮，在现在的去青皮方法中主要
5、为人工去皮。人工去皮不仅工作量大，核桃青皮中的核桃青皮素沾染到皮肤极不易清2洗，一般只能待皮肤新陈代谢才能去掉颜色，其他褪色方法成本较高，一般不适用于果农，并且我国是核桃生产大国，因此研究出高效、低成本、方便快捷的核桃青皮去皮机对果农有着重大意义。但是在我国大部分地区，核桃种植比较零散，规模化生产较少，国内生产的大型去皮机械无法满足零散农户的需求，本课题正是结合我国特别是川内农村地区核桃生产的实际情况和收获处理方式，来解决小规模核桃种植户在去核桃青皮的生产过程中遇到的难题。1.2 国内外研究现状据有关资料介绍，目前核桃的分布和栽培遍及亚洲、欧洲、拉丁美洲、非洲和澳洲等五大洲的 50 多个国家和
6、地区，总规模在 200 万公顷以上，年产量约 150 万吨左右。其中中国、美国、土耳其、伊朗、乌克兰和罗马尼亚为世界核桃 6 大生产国，但年产 20 万吨以上的国家仅有中、美两国，占世界总产量的 77%。最有代表性、生产水平最高，市场占有份额最大的当数美国。美国可谓核桃生产上年轻而又强大的国家。核桃并非该国本土所生，而是引进树种。1867 年始建第一个核桃园，至今栽培历史只有 140 年，但由于他们十分注重科技开发，1915 年以后就不再用实生苗建园，全部采用嫁接苗建园，上世纪 70 年代实行了品种化栽培，仅用了上世纪七十年代以来的 30 年的功夫就一跃成为世界核桃的产销大国，并奠定了世界核桃
7、贸易的霸主地位。相比我国，采收的机械化程度很高，先是喷洒乙烯利（一种果实摧熟药剂），然后用振落机采收，再用脱青皮机脱皮、清洗机清洗、烘干机烘干、冷库干燥贮藏。流水线式的加工，核桃生产机械化技术相当发达，我国也有类似的流水生产线，但都不适用于我国小规模生产农户。目前国内对核桃青皮去皮的方法有以下几种方式：（1）人工剥离法：核桃果实采收后，运回室内及时用刀或剪子将青皮剥离，刮净余皮、漂白、凉晒。（2）堆沤脱皮法：将采收的核桃果实在室内堆积 50 厘米厚度，经 68 天，当青果皮发泡离壳或开裂 50%时，用木棍敲击脱皮。对 1 次脱皮不完的果实，可以继续堆沤 35 天或用刀或剪子 将青皮剥离，直到青
8、皮全部脱完为止。堆沤时，勿使青皮变黑或腐烂，避免污液渗入壳内污染种仁，降低核仁质量。（3）药剂催熟脱皮法：果实采收后用 30005000 毫克/千克乙烯利溶液浸泡 3 分钟，然后堆积阴凉处，厚度 50 厘米，在温度 30，相对湿度 80%90%条件下，经 3 天左右即可脱皮。这些非机械的去青皮方法，不仅费时费力，并且使用化学试剂，留有残余试剂，对人体健康造成影响。目前我国有研究生产出核桃去青皮机，主要工作机构为刀辊，其结构复杂，零件较多，刀具成本较高，并且刀具损坏不易配件，在川内零散核桃种植户中并未普及。因此，本课题研究的非刀削式的青皮去皮机，不但能解决去核桃青皮难题，并且更适用于核桃散植农户
9、。2 设计的主要内容及预期目标2.1 设计的主要内容（1）机构组成本机主要由家用电机、带轮传动、进料装置、栅条、突刺圆盘装置、筛选清洗装置、控制装置等组成。机构简图31、喂料斗 2、闸板 3、栅条 4、突刺圆盘 5、核桃出料口 6、尼龙毛刷辊 7、青皮出料口 8、电机（2)工作原理青核桃去皮机以电动机为动力，经过带传动和齿轮齿圈减速。传动轴带动突刺圆盘旋转，栅条或圆盘与机体弹性连接。工作时，将核桃加入圆盘与栅条间，通过圆盘的转动带动青核桃自转，圆盘与栅条对核桃具有挤压、揉搓、摩擦等综合作用去皮。去了皮的核桃通过筛网落入清洗装置，清洗装置有尼龙刷或铁丝刷与铁丝网共同作用，并同时接注水软管，对去掉
10、皮的核桃进行洗刷。2.2 设计的预期目标去皮机生产效率能达到 500kg/h青皮去净率95%破碎率1%适应性强，不受核桃成熟度影响3 研究方案3.1 设计的研究方法（1）核桃青皮剥离过程中影响青皮剥净率和核桃破碎率的因素分析。（2）机械整体设计。（3）去皮机构设计。（4）洗刷装置设计。（5）机械零件强度校核。3.2 设计预期成果能够制作出实物或实物模型机械产品说明书设计图纸：装配图、零件图等43.3 可行性分析（1）家庭用机械，成本低廉，结构简单。现阶段已有脱皮机械，参考资源丰富。（2）本课题多位老师精心指导，农业机械为我校核心专业之一，学校多种实验设备可供选用。4 本文拟创新点（1）该机械科
11、可通过简单的调节对各种品种不同大小的青皮核桃脱皮。（2）去皮的主要圆盘机构制作简单，材料与其他去皮机的刀具相比成本更低，并且更耐用。（3）机械整体体积小，结构简单，更适用于散植农户。5 论文进度安排2016 年 4 月 完成开题选材，收集材料，完成开题报告。2016 年 4 月-2016 年 7 月 开展实验，完成总体设计。2016 年 7 月-2016 年 9 月 设计各部分零件机构2016 年 9 月-2016 年 12 月 绘制相关图形，完成说明书。2016 年 12 月-2017 年 1 月 写出毕业论文，准备毕业答辩。6 主要参考文献1 孙宇，倪慧,等.青皮核桃的研究进展J.中国现代
12、中药.2015,第十七卷 第一期.2李现爵,李书民,郭书林.核桃果实的采收、处理与贮藏技术J.果农之友.No.93杨占强，李忠新，杨莉玲，等核桃脱青皮机的设计与试验 J中国农机化学报，20134梁勤安，杨军，孙颖，等核桃青皮剥离过程中影响青皮剥净率和核桃破碎率的因素分析J农业工程学报， 20045周靖，尹泳彪，那艳秋山核挑青果中矿物元素的测定牡丹江师范学院学报，20016李宝筏.农业机械学M.中国农业出版社 .20038王贤民，郑雄胜.机械设计课程指导书M. 武汉.20119刘跃南，机械零件设计问题解析M. 北京：中国致公出版社， 1999.62-65.10邓广敏，工业机械手手册M. 北京：机械工业出版社， 1995.9-1011濮良贵，机械设计M.第七版 . 北京：高等教育出版社， 2001.30-33.5指导教师意见指导教师签名： 年 月 日 开题小组意见6负责人及成员签名： 答辩时间： 年 月 日 注：1. 选题类型：基础型、应用基础型、应用型、调研型；2. 课题来源：国家级项目、省部级项目、横向合作项目、校级项目、自选项目；
