1 研究背景

近几年来，通过相关政策实施，新疆林果业得到全方位的提升。而核桃市场也得到很大发展。增加了农民收入，提高了农民生活质量，带动了地方经济发展。以2020年新疆核桃产地收购价格为例，原果收购价格为7.5~17元/kg，而核桃仁收购价为12~35元/kg。并且不同的仁价格也不一，其中半仁最佳，碎仁最次。因此核桃破壳技术的研究对于为农民增产增收至关重要。但长久以来，我国的核桃破壳都是采取人工为主。而人工破壳有效率低、成本高，破壳的效果难以保证，食品安全卫生条件无法满足等缺点。为了解决人工破壳的局限，推行自动化破壳技术势在必行。

2 研究目的

本次设计针对世面上核桃破壳机的现状，设计一种结构简单，操作方便，经济成本低的核桃破壳机，实现对核桃的免分级破壳，以降低加工成本和时间，提高效率，为核桃仁后续加工提供基础。

    核桃破壳是核桃初加工的第一步也是极为重要的一步，破壳质量会直接影响到后续加工的质量，同时也对农户收益产生直接影响。目前人工破壳费事费力而且对于核仁质量也无法保证，但机械破壳可以完美解决以上缺陷。现在市场中核桃半仁和碎仁的收购价差距极大，通过机械破壳不仅可以提高效率节省人力，也可以大大提高农户收益。

2.1 目前核桃破壳设备存在的问题

    目前核桃破壳机械还处于发展阶段，但核桃的初加工发展已是势在必行。在我国实际设计生产过程中还有大量的问题需解决。

（1）核桃的育种不仅要考虑营养价值，存活能力，还需适应机械破壳加工，培育皮薄，隔膜少甚至无隔膜的核桃；培育皮仁密度相差大的核桃方便后续分离；培育尽量接近球体，个体差异小的核桃品种。

（2）破壳机械应向规模化、批量化生产方面发展，以降低生产成本，减少家庭为单位的作业模式。以提高农户利润。

（3）发展一体化机械，实现清选，分级，破壳，分离整合，提高工作效率，降低加工成本。并且尽量适应市场上绝大部分的核桃品种，对于不同果径、不同含水率、不同硬度的核桃都能做到统一加工。

3 免分级核桃破壳机整体机构设计

为了提高经济效益和工作效率，结合目前核桃破壳机械现状设计该免分级核桃破壳机。该免分级核桃破壳机由电动机、喂料装置、破壳装置、传动装置组成。未分级的核桃经由喂料装置落入破壳架上。随后由电机传动带动破壳刀对核桃进行破壳处理，完成破壳处理的核桃落入收集板上随后被排出。

3.1 预期目标

  （1）实核桃破壳工序的机械化以及自动化；

  （2）用简单的机构实现高效破壳；

  （3）达到良好的破壳效果，碎仁率低，壳包仁率低；

  （4）实现较高程度的自动化、智能化。

3.2免分级核桃破壳机总体结构的设计

根据设计要求和指导老师意见，通过反复讨论与修改，确定了免分级核桃破壳机设备的类型和机构组成。该机械主要由入料机构、破壳机构、传动机构、自适应机构、间歇机构等构成。

3.3整套设备运作过程

   经过清洗的核桃放入上方的喂料斗中，通过电机带动绞龙使核桃掉入三组破壳辊之间，破壳辊设置三级间隙，不同尺寸的核桃落入不同级别，随后由间歇机构带动破壳刀进行往复旋转运动，对核桃进行破壳。同时破壳辊向内旋转，将完成破壳的核桃仁、核桃壳排出，落入下方收集斗中经斜面排出。每组破壳辊之间设置挡板，防止核桃直接掉入下方收集斗，完成整个破壳的过程。