基本信息
- 项目名称：
- 全自动核桃（板栗）动态称重分选机
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”作品
- 小类：
- 机械与控制
- 大类：
- 科技发明制作A类
- 简介：
- 核桃在我国分布极为广泛，因其营养丰富，越来越为人们所重视。根据我国核桃国家标准规定,须将核桃按体积大小和质量轻重分为优级、一级、二级三个等级。全自动核桃（板栗）动态称重分选机是集自动上料、体积分选、分料、动态称重于一身的机电一体化作品，旨在完成对核桃的品质分选和次品核桃的准确剔除。
- 详细介绍：
- 全自动核桃（板栗）动态称重分选机集自动上料、体积分选、分料、动态称重于一体。作品采用动态称重技术，在体积分选的基础上，参照核桃国家标准，对核桃、板栗等干果类农产品进行动态品质分级，同时满足被测干果的两个关键指标：外观大小一致、果肉重量一致。作品可有效剔除次品核桃（如内部干瘪、空壳核桃），有助于核桃等干果类产品实行标准化分选，提高我国核桃产业在国际市场的竞争力。
作品图片
作品专业信息
设计、发明的目的和基本思路、创新点、技术关键和主要技术指标
- 1.设计目的 我国是世界上核桃栽培面积最大的国家，但年产量却次于美国,居世界第二，且价格较美国低1/3，出口量逐年下降。如果不解决我国核桃品种混杂、果形不一、次品较多等问题，核桃产业的市场前景就不会乐观。 为此根据2006年颁布和实施的国家标准GB/T 20398-2006对核桃分级的要求，设计并制作了一台集体积分选和动态称重于一身的机电一体化产品。体积分选装置首先将核桃按体积大小分成四个等级，然后通过分料装置逐个分发给动态称重部分，利用杠杆原理巧妙地完成对核桃重量的分选。作品旨在更加合理的对核桃类带壳坚果进行品质分级，提升我国核桃的出口竞争力。 2.创新点 1）研发了集体积分选和动态称重分选于一体的机电一体化设备，使有关核桃品质分级的国家标准得以实现； 2）利用动态称重方式实现了对核桃（板栗）等坚果的动态品质分选及次品核桃的准确剔除，同时满足被测干果的两个关键要求：外观大小一致、果肉重量一致。 3.技术关键：动态称重 4.技术指标：参照国标GB/20398-2006
科学性、先进性
- 目前国内很少进行核桃品质分选，只有按筛孔大小分选体积的设备。本作品集体积分选和质量分选于一身，既能实现核桃的品质分选，又能有效剔除次品核桃。 作品采用动态称重装置实现核桃的品质分选，构思巧妙，效率高。通过链传动过程中活动秤架中的核桃质量与固定秤架中的砝码质量连续比较产生的质量差来判别核桃（板栗）等级，若质量差为负值，则此核桃（板栗）质量不属于此等级，继续运行到下一等级进行对比，直至一个循环结束。动态称重分选是在运动过程中进行的，比起人工通过天平称的方法有效节约了分选时间，提高了分选精度。
获奖情况及鉴定结果
- 2011年4月，获校第五届挑战杯大学生课外学术科技作品竞赛特等奖 2011年5月，获省第十二届“挑战杯”大学生课外学术科技作品竞赛特等奖
作品所处阶段
- 中试阶段
技术转让方式
- 无
作品可展示的形式
- 实物、图纸、现场演示、视频和实物照片
使用说明,技术特点和优势,适应范围,推广前景的技术性说明,市场分析,经济效益预测
- 1.优势 1）效率高——采用动态称重方式对核桃进行动态品质分级； 2）分级标准合理——按体积和质量两个标准进行分选，结果更加合理； 3）使用范围广——除核桃外，作品还适用于板栗、桂圆干等带壳坚果的分级； 4）PLC控制，可连续工作24小时，效率能达80000个/天； 5）能在一定程度上促进干果类产品品质分选的相关标准的制定。 2.适用范围：核桃、板栗、桂圆干、荔枝干等其他带壳坚果。 3市场前景 通过多次市场调查，目前国内市场上还没有分选核桃品质的产品，而根据体积大小挑选核桃的设备很不合理，因为它根本无法判定核桃的内部品质。我们的作品可以首先将核桃按体积大小分等级，然后通过动态称重将大小相似的核桃进一步分等级，以此来实现精确的多级分选。本作品构思巧妙，结构简单，能完成核桃的品质分选和次品核桃的准确剔除，并将国家标准运用到实践中。
同类课题研究水平概述
- 核桃是重要的经济林树种之一,在世界坚果生产中, 核桃产量居世界第一位。我国核桃一直是外贸出口的主要产品, 曾在国际市场占主导地位。80年代后期, 由于我国核桃品质优劣混杂, 大小不均, 外观不佳,产品质量难与国外产品抗衡, 致使出口量急剧下降, 面临被挤出国际市场的危险。 日本是我国核桃出口主销市场，年需求量约在1万吨，而我国近几年对日出口基本徘徊在1000多吨，约80％以上的份额被美国挤占。现在只有云南的核桃还在中东地区有一定的市场份额，北方核桃仅往韩国出口几百吨，其他国际市场已无我国核桃交易。原因很简单，我国加工条件不及美国，出口核桃大多分级程度不高，供应的产品中次品问题比较严重，核桃没有品种化、等级标准化、质量不过关。 根据核桃外贸出口要求，坚果应依体积大小和质量轻重分级。根据我国国家标准局于1996年颁布的《中华人民共和国国家标准核桃丰产与坚果品质》国家标准明确写明，将核桃坚果分为优级、一级、二级、等外四个等级。 目前，我国各核桃产地核桃的等级分选仍多以人工方式为主，不但分选速度慢、劳动强度大，而且只能分选核桃大小，在相同体积大小下，其重量的差别（如含有干瘪、空壳核桃）无法分选，因此动态称重分选的发展迫在眉睫。 动态称重分选技术在中国是较为新兴的一项技术,动态称重比静态称重复杂的多,静态称重输入值恒定、干扰小、信噪比大,干扰信号易于处理，但分选速度慢，效率低下，成本高，所以不适宜生产线分选;而动态称重对于不同设备和不同分选对象产生信号形式、噪声干扰大小均不同。针对这一点, 研究动态称重，寻找动态称重的最佳设计,是非常必要的。 我国国内尚无相关核桃大小、质量筛选一体化的设备。本作品可同时实现核桃大小筛选和质量动态称重分选的自动化，代替人工加工方式，提高生产效率，节约劳动力。品质分选过程精度高，设备运行稳定，市场前景较好。
