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图4-6 运动分析简图
从图4-6可见，D1 (D2)点是速度瞬心，因此，可把绵核桃的运动分解为绕质心的转动和质心的平动.实际上，绵核桃在挤压破裂过程中要发生变形和破裂，运动速度和外形将发生变化。但从理论分析的角度出发，由于挤压破裂过程很短，可把绵核桃视为刚体.运动速度和外形的变化不大，因而可认为绵核桃在挤压破裂过程中是匀速转动和匀速平动.设匀速转动的角速度为w1、w2，匀速平动的速度为V1、V2。
dd则V1cos?1?w1?cos?2?V V2?w2?cos??V
22dd 式中V1?w1?,V2?w2?
22所以
V1?V1V （4-3） V2? （4-4）
1?co?scos?1?cos?2w1?2V2V（4-5） w2?（4-6）
cos??cos?d1?co?sd???12?当绵核桃开始受挤压时，上下移动板带动绵核桃一边转动，一边向上平动.设斜板移动的距离为L，绵核桃的旋转角度为?，?和L的关系可由下面几个式子推导得出。
L 右板向上移动的时间为t, t?
V 绵核桃的旋转角为
?2VL2L?1 ?1?w1t???? （4-7）
cos??cos?dVdcos??cos??12??12?————————————————————————————————————————————
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?2?w2t? 式中
2L?1??? （4-8） d?1?cos?? 因为 ???2??1 ??0 ?1?0 ?2?0 ??2??
当L、d一定时，?与?、?1和?2成正比。
因为1>cos?1，cos? >cos?2，所以?1>?2，则第一种破裂方式比第二种破裂方式有利于剥壳取仁。
4.2.4绵核桃的压缩变形曲线
设上下移动的速度、距离相等，先求出上下移动的时间.再决定平移量，最后决定压缩变形算原理如图4-7所示。
图4-7 变形计算原理图
t?L V L1?V1t? L2?V2t?cos?1?cos?2?1VL? ?L1?L?L1?L
cos?1?cos?2cos?1?cos?2VV1Lcos?? ?L2?L?L2?L
1?cos?V1?cos? 两种破裂方式的绵核桃的压缩变形量?与平板移动距离L的关系式如下：
?1??L1??tg?2?tg?1??Lcos?1?cos?2?1??tg?2?tg?1?
cos?1?cos?2————————————————————————————————————————————
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?L??1????1???tg?2?tg?1? （4-9）
cos?1?cos?2?cos?1??L?tg??L??1???tg? （4-10） 1?cos?1?cos????2??L2?tg??又tg??tg?2?tg?1 ?1??2
?cos??cos?2 1?cos?1 ?cos?1?cos?2?1?cos? ?1??2 第一种方式利于剥壳。
4.2.5理想的移动距离L和倾斜角?1、?2
理想的挤压破裂过程要求绵核桃从挤压开始到破裂结束转过半周，即??180，保
o证绵核桃在整个圆周上都产生裂纹，使得壳的破裂全面而均匀.提高剥壳质量.从式（4-7）可得出?为180o时的上移板的行程L，即
dL?????cos?1?cos?2? （4-11）
2推导式(4-7)时，假定绵核桃在挤压破裂过程中是匀速转动和匀速平动.实际上，壳要发生挤压变形和破裂，因而转动速度和平动速度要发生变化，因此，根据(4-11)式算出的L作为移动量是偏小的，应加以修正。即
d L?????cos?1?cos?2???L （4-12）
2保证较大的绵核桃都能转过半转，使壳得以全面破裂.
另一方面，在绵核桃转过180o以后，其压缩变形量应为1.37~2.27左右.不能大也不能小，根据式（4-9）得 ?1?L?cos?1?cos?2?1??tg?2?tg?1? （4-13）
cos?1?cos?2d????cos?1?cos?2? 2 式中L?根据式（4-13）、（4-11）用计算机算出当0??1?3o，0??2?6o时，约束条件为
?1??2?6o，?1??2?0时，理想的移动距离L=110和倾斜角?1?2o，?2?4o最有利于剥
壳。
4.2.6移动速度对性能的影响
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对上下移动速度进行单因素试验，采用不同的速度，分别测量其剥壳率和高露仁率，其结果如附表1。
表1 速度对性能影响的统计表
速度（m/s） 0.47 0.63 0.73 0.78 0.84 0.94 剥壳率（%） 76.4 82.5 91.3 94.4 92.1 87.7 高路仁率（%） 70.5 76.2 81.6 84.7 82.3 77.1 从中可知，当移动速度0.78m/s ~ 0.84m/s时，剥壳取仁性能最好。
4.2.6剥壳机构传动原理图
在前面分析的基础上，提出了绵核桃剥壳取仁传动原理如图5所示.当绵核桃喂入到克剥装置中，左V型板向上移动带动绵核桃边向上旋转，边向里挤入，一定间距的齿尖不断地沿着壳表面克压，使得裂纹不断扩展，部分壳和仁分离出来，最后壳基本上完全破裂，，右V型板向右运动，壳、仁向下掉出。
电机通过带传动带动减速器，再通过V带传动带动控制上下移动的凸轮以妹分钟80.08转的速度旋转，同时通过一对锥齿轮带动控制左右移动的凸轮同步转动，最后再通过一对锥齿轮带动送料轮同步转动。当绵核桃喂入到克剥装置中，左V板向上移动带动绵核桃向上旋转，边向里挤入，一定间距的齿间不断地沿着壳表面挤压，使得裂纹不断扩展，部分壳和仁分离出来，最后壳基本上完全破裂，右板向右运动，壳和仁向下掉出。在作了大量实验入理论推导后，确定了剥壳机的一些结构及运动参数，作为设计核桃剥壳取仁机的已知条件：
?1?2o，?2?4o
生产率：100KG/H 电动机功率：1KW左右
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1、料斗 2、送料轮 3、右V块 4、凸轮 5、带轮 6、锥齿轮 7、减速器 8电动机 9 左V块 10凸轮
图5剥壳机构传动原理图
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