立式筇竹笋剥壳装置的设计与试验OA

为解决筇竹笋机械剥壳过程中因竹笋特性复杂和装置参数匹配度差所导致的剥净率低、破损率高等问题,结合筇竹笋手工剥壳原理和竹笋的物理力学特性,设计了一款筇竹笋剥壳装置。主要设计了两种立式定刀片,利用LS-DYNA对刀片切割笋壳过程进行动力学分析,以获得脱壳装置的最佳工作模式和输送带的最佳运行速度区间;对剥壳模型进行运动分析,得到影响剥壳效果的主要因素为刀片切入深度、两辊轴轴心高度差和输送带运行速度,并确定了影响因素的参数范围;利用Design-Expert设计正交试验,以剥净率、破损率和废品率作为该装置的评判指标,运用多目标变量优化方法建立优化模型,得出该脱壳设备应采用竖直切割的工作模式,当刀片切入深度为0.95 mm、轴向高度差为24.8 mm、运行速度为0.57 m/s时,装置的参数匹配度最佳。验证试验表明,在最优参数组合下,立式筇竹笋剥壳装置的剥净率为94.34%、破损率为9.25%、笋肉废品率约为4%,满足竹笋脱壳的农艺要求,为筇竹笋的高效剥壳提供了技术参考。