本實用新型涉及核桃破殼取仁裝置，具體涉及自定位預破殼同向雙螺旋自分級柔性擠壓核桃破殼取仁裝置及方法。

背景技術：

核桃，原產(chǎn)于中亞，又有胡桃、羌桃等別名，是胡桃科核桃屬多年生落葉喬木。我國栽培的核桃品種約有40余種，分布廣泛，全國24個省(區(qū))都有栽培和分布，其面積和產(chǎn)量均居世界首位。我國核桃栽培面積大，產(chǎn)量高，栽培面積約130萬千米以上，主要種植區(qū)域在西南和西北，年均總產(chǎn)量約97.94萬噸。核桃營養(yǎng)豐富，口味獨特，并具有一定的藥用價值，正日益受到人們的歡迎和喜愛。核桃是食用植物油工業(yè)的重要原料，利用核桃油可制造人造奶油、起酥油、色拉油、調和油等，也可用作工業(yè)原料。核桃除了經(jīng)過簡單加工就可以食用外，經(jīng)過加工還可以制成各種食品和保健品。核桃加工副產(chǎn)品核桃殼和核桃餅粕等可以綜合利用，加工增值，提高經(jīng)濟效益。

由于核桃殼主要由木素、纖維素和半纖維素組成，核桃果殼硬而厚，形狀不規(guī)則，內有多個分隔，殼仁間隙小。在對核桃進行深加工的過程中，原料的剝殼取仁處理是一道重要而又困難的工序，但是加工技術落后，沒有成熟的核桃破殼機械，為保證取仁率及核桃仁的完整率，許多核桃加工廠家依然采取手工破殼取仁的方式，如“手剝山核桃”法，即把山核桃放在特制的模子里，使用特制的錘子人工敲擊。手工破殼的方式不僅加工效率低、成本高，而且不能保證食品的衛(wèi)生，存在危害食用者健康的潛在威脅。

目前，除了手工取仁的方法之外，核桃破殼取仁有以下幾種方法：離心碰撞式破殼法、化學腐蝕法、真空破殼取仁法、超聲波破殼法、機械破殼法。第一種方法，離心后的核桃高速撞擊壁面使殼變形直至破裂，但是破殼后產(chǎn)生的碎仁較多，所以方法不理想；第二種方法，在實際操作中藥劑用量不易控制，核桃仁易受到腐蝕，處理不好還會造成對環(huán)境的污染，因此方法極少應用；第三、四種方法，設備昂貴，破殼成本太高，且破殼效果不夠理想。第五種方法，設備簡單，成本低，破殼效果可通過改進部件結構提升，因此該方法得到較多的探索研究和應用。

國內外對杏核、松子等堅果進行了大量的實驗，探究了堅果的力學性能以及影響破殼效果的因素，指出了含水率、加載方向等因素對堅果破殼力、變形量、破殼趨勢以及整仁率等有一定的影響。史建新、吳子岳等人結合有限元分析法通過大量試驗對核桃的破殼原理以及力學性能進行了研究，找出了破殼時的最佳施力位置和方式。袁巧霞等人通過對輥板式銀杏脫殼裝置的試驗研究得出間距過大或者過小都不利于脫殼。間距過大擠壓量達不到破殼所需的臨界壓縮量，脫殼率下降；間距過小，擠壓量過大，破仁率增加。李忠新等人受定間隙擠壓(橫向擠壓和縱向擠壓)試驗的啟發(fā)，建立了“錐籃式破殼模型”，研究了對核桃破殼最有效的施力方向和位置，并且提出了破殼機的結構因素，如破殼間隙、破殼板的硬度、喂料速度對破殼效果的影響。合肥工業(yè)大學的宋率展運用薄殼理論和斷裂理論對內力和位移進行分析指出兩對法向力更利于破殼，同時指出通過揉搓的方式對芡實進行破殼要將搓板設計成變形后與堅果相一致的形狀，即搓板要具有一定的柔性及硬度，并且搓板與芡實之間的摩擦系數(shù)應該選取的適當大一些以滿足脫殼的要求。

目前，國內常見的機械剝殼加工設備按剝殼方法分類主要分為四類：擠壓法、撞擊法、剪切法和碾搓法。吳子岳研究的綿核桃剝殼機所采用的是雙齒盤—齒板式剝殼原理。綿核桃被喂入到剝殼裝置中后，圓形齒盤帶動綿核桃邊旋轉邊向間隙里擠入，一定間距的齒尖不斷地擠壓核桃殼表面，使得裂紋不斷擴展，最后核桃殼基本上完全破裂，碎殼和核桃仁通過最小間隙向下掉出來。張仲欣^[20]研究開發(fā)的對輥窩眼式核桃開口機主要由錐輥式分級裝置和對輥窩眼式開口裝置兩部分組成，分級裝置由一對大端對大端、小端對小端的錐形輥組成，兩輥間隙從大端到小端逐漸變大。對輥窩眼式開口裝置為一對直徑相同的圓柱形擠壓輥，其上帶窩眼，窩眼尺寸從大端到小端逐漸變大。兩對托輥分別相對滾動，經(jīng)分級后的核桃落入相應的窩眼中后在兩輥的擠壓作用下破碎，然后通過出料滑板收集。王曉暄等人研制開發(fā)的離心式核桃二次破殼機利用撞擊法將核桃進行破碎。在托板的摩擦力和撥板的推動作用下，落在離心板上的核桃隨離心板一起旋轉，當離心板達到一定的轉速后，核桃會以一定的速度脫離飛出，與撞擊桶發(fā)生碰撞完成破殼。通過調節(jié)離心板的轉速可以調整核桃撞擊力的大小，進而可以獲得較理想的破殼效果。張勇研發(fā)的核桃脫殼取整仁器由基座和頂蓋組成?；纳习氩渴莻€圓臺，圓臺頂面有個下凹的剝殼腔，其內側邊緣帶有一圈鋸齒。工作時，將核桃放在剝殼腔的鋸齒上，用帶有橡膠墊的頂蓋將核桃壓住，啟動電機就可以將核桃殼鋸出一個缺口，鋸出4到6個缺口后即可將核桃殼剝開。柴金旺利用摩擦碾搓的原理研發(fā)的核桃脫殼機采用帶有齒槽的內外磨對核桃進行破殼。外磨固定在機架上，內磨在電機的帶動下轉動。核桃在內外磨之問的間隙內破裂脫殼。當破碎到合適的粒度后，由擋板與內磨下底之同的縫隙落到落料板上。該機不能自動適應核桃的大小，又由于目前核桃品種多樣、大小不一，因此在實際應用中存在一定的缺陷，破裂不同尺寸的核桃，需要更換尺寸不同的內外徑。

青島理工大學的李長河、李晶堯、王勝、張強發(fā)明了核桃剝殼取仁裝置，專利號：CN201210277037.X。發(fā)明公開了一種核桃剝殼取仁裝置，它包括機架，機架上設有機箱，機箱內設有壓緊粉碎裝置，在壓緊粉碎裝置的出料口設有攪拌裝置，攪拌裝置的出料口設有分選裝置，機箱下壁固定有動力裝置，動力裝置通過V帶分別與分選裝置和壓緊粉碎裝置連接，首先通過壓緊粉碎裝置使核桃破裂，在通過攪拌裝置的錘擊，和分離裝置的風力分離、絨帶粘附等作用，使核桃破殼并實現(xiàn)殼仁分離的自動化，采用高度調節(jié)裝置，使裝置可以適應處理不同品種的核桃，因而可以用于大批量的生產(chǎn)作業(yè)中，縮短勞動時間及節(jié)約勞動力，降低加工成本，較好的解決了核桃剝殼取仁難，依賴手工的問題，并使剝殼率和高路仁率有所提高，實現(xiàn)高效、低耗、低成本綠色清潔生產(chǎn)。

青島理工大學的劉明政、李長河、張彥彬發(fā)明了核桃剪切擠壓破殼柔性捶擊取仁裝備，專利號：CN201310634619.3。發(fā)明涉及一種自動化程度高，實現(xiàn)核桃破殼、保證核桃仁完整性及其殼仁分離的功能，使性能指標大幅提高，對處理不同尺寸的核桃實應性能強的核桃剪切擠壓破殼柔性捶擊取仁裝備。它包括：喂料斗；接收喂料斗送來物料的平帶剪切擠壓破殼裝置；柔性螺旋葉片錘擊系統(tǒng)，它接收平帶剪切擠壓破殼裝置送來的初步破殼的物料，并進行二次錘擊破殼；在柔性螺旋葉片錘擊系統(tǒng)下部設有核桃殼與核桃仁分離裝置；平帶剪切擠壓破殼裝置、核桃仁分離裝置與傳動系統(tǒng)連接，傳動系統(tǒng)與動力源一連接；柔性螺旋葉片錘擊系統(tǒng)與動力源二連接；上述各設備均安裝在機架上。

青島理工大學的李長河、邢旭東、馬正誠、張曉陽、楊帆、許好男、周亞博、韓一鳴發(fā)明了自動輸送定位的核桃破殼裝置及其使用方法，專利號：CN201610225509.5；發(fā)明公開了自動輸送定位的核桃破殼裝置及其使用方法，包括設于機架的至少一個核桃固定機構和至少兩根撞擊桿，核桃固定機構的上方設有核桃喂料斗，核桃破殼模具開有核桃定位孔，在核桃定位孔的兩側各設有用于覆蓋核桃定位孔的定位定量送料滑塊，核桃破殼模具的側壁開有至少兩個與核桃定位孔相通的開孔，多根撞擊桿在移動機構的帶動下穿過與每根撞擊桿對應的開孔撞擊設置于核桃定位孔內的核桃；本發(fā)明采用了攪拌裝置進行送料，結構精巧，效率高且故障率極低。本發(fā)明的喂料斗出料孔形狀、定位輸送機構內的通孔采用核桃定位截面形狀，使核桃在一系列的下落過程中均可保證定位的結果穩(wěn)定不變，核桃姿態(tài)精確可控，實現(xiàn)了核桃喂料的自動化、可控化。

但多數(shù)剝殼機存在的主要問題是：剝殼率低，許多剝殼機漏剝或破殼不完全，剝殼率80％，甚至更低；損失率高，高露仁率低。由于破殼不完全，部分碎核桃仁夾帶在碎殼中難以取出，有些剝殼機的果仁損失率高達20％，而高露仁率約60％；果仁完整性差，許多剝殼機一味追求剝殼率的提高，導致高的核桃仁破碎率；適應性差，在核桃品種、大小規(guī)格、外殼形狀等因素出現(xiàn)變化時，剝殼機具剝殼性能就變差。絕大多數(shù)機械破殼設備的破殼間隙都是固定的，又由于核桃形狀尺寸不規(guī)則，將核桃批量放入，不符合間隙尺寸的核桃往往就得不到有效的破殼，核桃尺寸過大會造成核桃殼過度破碎，核桃仁受到損害，核桃尺寸過小導致得不到破殼，為此需要在破殼之前對核桃進行尺寸分級。目前以機械方式對核桃大小分級的設備主要有3種。1)滾杠式分級機，所有滾杠相對水平面平行，滾杠之間的間距由小變大。核桃在滾杠上滾動時，當滾杠間距超過核桃直徑時，核桃便掉進下方相應的分果槽中。2)雙輥式分級機，雙輥與水平面成一定傾斜角度，并且雙輥之間成一定角度，相對旋轉。由于雙輥間有夾角，雙輥之間的分級間距逐漸增加，在重力作用下核桃沿縫滾下，當滾至雙輥間間距大于果徑之處時，核桃便從兩輥間落入分果槽中。3)滾筒式分級機，滾筒中具有若干層滾筒單元，每層滾筒單元上均勻布滿小孔，同一層滾筒內的小孔孔徑相同，不同層滾筒的小孔孔徑不同，并且每層內的孔徑由內向外依次增大。滾筒勻速滾動，核桃從滾筒上部送入，沿滾筒外表輸送，核桃依次經(jīng)過不同層孔徑的滾筒，從小到大依次分級。

綜上所述，現(xiàn)有的核桃剝殼取仁設備大都為“一次加工”的方式，即將完整核桃直接進行破殼取仁，而且采用“剛性”破殼的方式，破殼及取仁時對核仁缺乏有效的保護措施。同時，由于核桃種類繁多，各種核桃大小不同，破殼所需應力不同，現(xiàn)有設備難以實現(xiàn)全部適應。在加工原理方面，傳統(tǒng)的破殼取仁設備大都為單方面施力，各個作用力之間缺乏配合，這就使得破殼效果難以達到理想。

技術實現(xiàn)要素：

本實用新型為了解決上述問題，提出了一種同向雙螺旋輥自分級核桃柔性破殼裝置，本實用新型通過雙螺旋輥進行多方位施力，破殼效率高，整仁率高，核仁損傷小。

為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用如下技術方案：

一種同向雙螺旋輥自分級核桃柔性破殼裝置，包括兩個并排設置且軸線不平行的螺旋輥，兩個螺旋輥直徑不同、轉向相同，且兩個螺旋輥的表面均設置有沿螺旋輥軸向延伸的凹槽。

所述兩個螺旋輥的母線處凹槽保持對齊。

所述兩個螺旋輥之間具有間距，且該間距沿螺旋輥軸線方向逐漸增大。

所述螺旋輥的材料為硬質橡膠。

所述兩個螺旋輥的導程一致。

所述兩個螺旋輥的凹槽的頭數(shù)之比為比為轉速之比的反比。

所述兩個螺旋輥的轉速相同、凹槽的螺距相同、頭數(shù)相同。

所述凹槽為弧形凹槽。

所述凹槽軸向長度大于核桃長徑，凹槽徑向長度與螺旋輥安裝間距相適配。

所述凹槽包括但不限于V型、拋物線形、高次方程曲線形或梯形凹槽。

所述兩個螺旋輥設置于固定支架上，通過帶輪帶動其旋轉。

基于上述裝置的使用方法，核桃落到兩螺旋輥之上，由于螺旋的軸向輸送作用，核桃沿螺旋輥母線向前滾動，核桃在直徑大的螺旋輥一側受到向下的壓力作用，當核桃所處空間與核桃本身大小合適時，核桃在直徑大的螺旋輥一側所受的壓力將核桃壓入螺旋凹槽，在核桃周圍剪切力的破殼及剝落作用下，核桃殼從核仁表面脫落，核仁在重力作用下通過兩螺旋輥對口的凹槽落下，實現(xiàn)剝殼取仁。

本實用新型的有益效果為：

(1)本實用新型采用螺旋輥同向轉動破殼，使得核桃在破殼過程中各個點受力均勻，破殼時各個力之間相互配合，在保證破殼效率，破殼徹底的同時，很好的保護了核仁不受破殼能量的傷害，能夠得到較高的整仁率；

(2)本實用新型安裝時兩螺旋輥軸線之間呈一定夾角，兩螺旋輥輥母線處間距漸開，同時巧妙利用軸向力的輸送作用，使得核桃在向前運動過程中實現(xiàn)自分級破殼，減少分級流程；

(3)本實用新型不僅可用于小規(guī)模生產(chǎn)，也可通過線性組合實現(xiàn)多組連接配合工作，能夠適應各種生產(chǎn)規(guī)模，提高加工效率。

附圖說明

圖1為本實用新型的破殼裝置軸測圖；

圖2為本實用新型的破殼裝置俯視圖；

圖3為本實用新型的第一種方案的兩螺旋輥的結構圖；

圖4為本實用新型的第二種方案的兩螺旋輥的結構圖；

圖5為本實用新型的第三種方案的兩螺旋輥的結構圖；

圖6為本實用新型的第四種方案的兩螺旋輥的結構圖；

圖7為本實用新型的核桃在兩螺旋輥之間的受力分析圖；

圖8為本實用新型的核桃在兩螺旋輥第一種槽型之間的受力分析圖；

圖9為本實用新型的核桃在兩螺旋輥第二種槽型之間的受力分析圖；

圖10為本實用新型的核桃在兩螺旋輥第三種槽型之間的受力分析圖；

其中1-輥子Ⅰ,2-輥子Ⅱ,3-帶輪Ⅶ,4-帶輪Ⅷ,5-帶輪Ⅸ,6-帶輪Ⅹ,7-帶輪ⅩⅠ,8-軸Ⅵ,9-軸Ⅶ,10-固定支架Ⅲ,11-固定支架Ⅳ；

F_a為軸向力，F(xiàn)_d為徑向力，F(xiàn)_s為剪切力。

具體實施方式：

下面結合附圖與實施例對本實用新型作進一步說明。

如圖1所示為本實用新型的軸測圖，本實用新型由機架，螺旋輥1，螺旋輥2組成，其中，兩螺旋輥直徑大小不同，轉向相同，并且軸線安裝有一定角度，兩螺旋輥并排放置于支架上，且兩螺旋輥表面均開有一定形狀的破殼凹槽；為保證最佳破殼效果，兩個輥在破殼時，兩螺旋輥母線處凹槽保持時刻對齊。動力系統(tǒng)提供動力使皮帶B-5轉動，通過帶輪1B-3和帶輪2B-3帶動小螺旋輥B-1和大螺旋輥B-2同向轉動。核桃自螺旋破殼裝置的進料口進入，由于螺旋輥凹槽的作用，落進的核桃受到三個力的作用：軸向力、剪切力、摩擦力。軸向力起自分級作用，剪切力和摩擦力起主要破殼作用，剛開始偏大的核桃會在兩棍之間不斷滾動并且在軸向力的驅使下沿著軸向向前運動，直到兩棍間隙夠大，核桃落進螺旋槽，受到剪切力和面摩擦力的作用，將核桃殼徹底地破碎，而保證了核桃仁的完整。

下面從數(shù)學理論計算上分析螺旋破殼原理：

首先從制造成本和整體裝置體積大小考慮，確定兩個螺旋輥的尺寸，由于兩螺旋輥轉向相同，則對核桃的作用力一個向上一個向下，根據(jù)實踐證明，只有向下的作用力偏大才能使核桃更容易進入破殼，所以螺旋輥必須一大一小有線速度差且大螺旋輥對核桃的作用力向下。為了裝配方便，大螺旋輥與小螺旋輥的長度一樣都為大螺旋輥的半徑為轉速為n₁，小螺旋輥的半徑為轉速為n₂，兩個螺旋輥的材料都是硬質橡膠，實現(xiàn)柔性破殼的同時保證使用年限。

根據(jù)螺旋破殼的原理可知，核桃只有完全落入螺旋凹槽才能實現(xiàn)將核桃殼擠碎而不影響到核桃仁，所以設計螺旋凹槽時必須保證螺旋輥旋轉時兩者的凹槽時刻嚙合。為了提高核桃破殼效率，只有增加嚙合凹槽的數(shù)量，因此需增加螺旋凹槽的頭數(shù)N，如果頭數(shù)過多，螺旋凹槽壁厚會過小，導致強度不夠，所以需要找到頭數(shù)N的最優(yōu)值，既保證了破殼效率又滿足了壁厚強度。對單個螺旋輥分析如下：

螺旋凹槽的螺旋角為α，螺距為ρ，導程為K，半徑為R其中：

tanα＝NK/2πr 式(1)

NK＝ρ 式(2)

兩螺旋槽時刻嚙合的條件：

由式(1)和式(2)知，如果螺旋輥半徑確定，螺旋角只與螺距有關；由式(3)和式(4)可知，兩個螺旋輥導程必須一樣，同時保證頭數(shù)比為轉速的反比。

如圖3所示，第一種實施方案

ρ₁≠ρ₂

N₁＝N₂

n₁＝n₂

此方案中螺旋輥直徑相同，轉速相同，螺距不同但是頭數(shù)相同，由式(2)可知導程不同，不符合嚙合條件，由電腦模擬的簡圖也能看出螺旋槽沒有完全嚙合，并且線速度也相同沒有線速度差，破殼效果最不理想。

如圖4所示，第二種實施方案

ρ₁＝ρ₂

N₁＝N₂

n₁＝n₂

此方案中兩螺旋輥直徑相同，轉速相同，螺距相同，頭數(shù)也相同，由式(2)可知，導程一樣，也滿足嚙合條件，但是螺旋輥的線速度相同，沒有線速度差，根據(jù)實驗效果也得出破殼效果不理想。

如圖5所示，第三種實施方案

ρ₁≠ρ₂

N₁＝N₂

n₁≠n₂

此方案中兩螺旋輥直徑不同，轉速不同，螺距不同但是頭數(shù)相同，由式(2)可知，導程不同，不符合嚙合條件，這種方案很明顯不能滿足螺旋凹槽時刻嚙合條件，破殼效率低。

如圖6所示，第四種實施方案

ρ₁＝ρ₂

N₁＝N₂

n₁＝n₂

此方案螺旋輥直徑不同，轉速相同，有線速度差；螺距相同并且頭數(shù)一樣，根據(jù)式(2)可知滿足螺旋凹槽嚙合條件，根據(jù)實踐結果也證明此方案效果最理想。

還有一種比較特殊的方案：

ρ₁≠ρ₂

N₁≠N₂

n₁≠n₂

此方案是根據(jù)理論計算公式得出的方案，可以根據(jù)設計需求，改變螺旋輥的直徑、螺距、頭數(shù)、或者轉速，從而保證在其他情況下也能實現(xiàn)螺旋輥的功能。

核桃外殼大小主要分為三個徑長：長徑d_長、中徑d_中、短徑d_短，其余部分近似球形，理想認為核桃殼與仁之間的間隙等距為λ。根據(jù)大量實驗驗證大部分核桃在落入螺旋輥凹槽時，長徑與螺旋軸軸向平行，短徑兩端與兩螺旋輥凹槽接觸。為了能達到較好的破殼效果，凹槽軸向長度ψ需稍大于核桃長徑d_長，徑向長度φ可以根據(jù)螺旋輥安裝間隙τ改變，為了保證破殼力度，需滿足：

d_短-2λ≤2×φ+τ≤d_短 (式5)

這就保證破殼的同時不傷到核桃仁。

如圖7所示，當核桃落在兩個螺旋輥中間時，核桃會在槽型的作用下受到三個力作用，分別是軸向力，剪切力，徑向力。其中軸向力起自分級作用：偏大的核桃由于軸向力作用，核桃會一直延軸向前進，兩軸間隙越來越大，直到槽型的大小與核桃相近，核桃進入螺旋槽；剪切力與徑向力起破殼作用：核桃進入螺旋槽后，受到大小輥上下相反方向的剪切力和徑向擠壓力作用，外殼破碎。

接下來分析螺旋凹槽的槽型，不同的槽型在破殼時會對核桃外殼產(chǎn)生不同的作用力，合適的槽型會產(chǎn)生更好的破殼效果。

如圖8所示，第一種槽型：V型凹槽，由于V型槽的自定位特點，核桃與V型凹槽之間的接觸是點接觸。因此，V型凹槽對核桃的力集中在四個點上。核桃受力處單位面積所受的力非常大，能量集中在整個核桃的四個點上。因而容易導致只有核桃殼破裂不完整并且損傷到核桃仁，而且V型槽易將剛被擠碎的核桃殼卡在槽內，影響其他核桃的破殼過程。因此這種V型凹槽設計不合理。

核桃受兩個圖示輥子接觸點的反力F₃、F₄，還有圖中未標識的輥子的反力F₁、F₂，受到輥子所給的垂直向上的切向力F₇、F₈，受到另一輥子所給的向下的切向力F₅、F₆。

第二種槽型：梯形凹槽，梯形槽保留了V型槽的自定位特點，核桃與梯形凹槽之間的接觸仍然是點接觸。因此梯形凹槽對核桃的力集中在四個點上，核桃受力處單位面積所受的力非常大，能量集中在四個點上。核桃殼破碎不完整的問題沒有得到解決。由于梯形凹槽沒有了V型凹槽的窄小部分，避免了核桃殼卡在凹槽內的問題。但是受力仍為點接觸，受力集中、能量集中的問題還未解決，存在一定的缺陷。因此梯形凹槽仍然不合理。

受力分析圖如圖9所示：

核桃受兩個圖示輥子接觸點的反力F₃、F₄，還有圖中未標識的輥子的反力F₁、F₂，受到輥子所給的垂直向上的切向力F₇、F₈，受到另一輥子所給的向下的切向力F₅、F₆。

第三種槽型：弧形凹槽，由于核桃本身是一個類橢圓體，所以核桃與弧形凹槽之間會呈線接觸，受力相比點接觸更加均勻。避免了能量集中的問題，使核桃殼破碎的更加完全，而且核桃殼不易卡在凹槽內。因此這種弧形凹槽是一種比較理想的核桃破殼擠壓的凹槽類型。

受力分析圖如圖10所示：

核桃與弧形凹槽呈線接觸，所以其受力并不是單獨的集中力，而是分布力。

核桃在弧形凹槽內，受到四種分布力，一種是圖示螺旋輥所產(chǎn)生的向上的剪切力q₇、q₈，一種是另一螺旋輥所產(chǎn)生的向下的剪切力q₅、q₆。還有兩個螺旋輥分別給核桃的分布擠壓力q₁、q₂、q₃、q₄。

螺旋輥凹槽槽型實際上并不是只有這三種，例如還有拋物線形，或者高次方程曲線形，但是根據(jù)我們的大量實驗證明，只有槽型接近核桃外殼形狀才能提高破殼整仁率和效率，但是核桃外殼的形狀不是固定不變的，所以我們只能選擇與大部分核桃外殼相近的圓弧形作為最優(yōu)方案。

綜上所述，第四種方案加上第三種槽型是效果最優(yōu)的破殼螺旋輥。

具體工作過程如下：

預破殼的核桃自上一步工序落到螺旋輥一側，在螺紋的軸向輸送作用下核桃向前移動，同時由于兩螺旋輥安裝軸線存在一定夾角，故核桃所處螺旋輥之間的空間逐漸變大，由于螺旋輥轉向相同，故在母線處存在兩個大小相同，方向相反，互為作用的剪切力，又由于兩個螺旋輥直徑有所差異，核桃所處母線處兩側線速度大小不同，核桃一側為大螺旋輥，直徑較大，線速度大，另一側為小螺旋輥，直徑小，線速度小，故核桃在大螺旋輥一側還受到向下的壓力作用。因此，在核桃向前運動過程中，當核桃所處空間與核桃本身大小合適時，核桃在大螺旋輥一側所受的壓力將核桃壓入螺旋凹槽，在核桃周圍剪切力的破殼及剝落作用下，核桃殼從核仁表面脫落，核仁在重力作用下通過兩螺旋輥對口的凹槽落下，至此，達到剝殼取仁的目的。

上述雖然結合附圖對本實用新型的具體實施方式進行了描述，但并非對本實用新型保護范圍的限制，所屬領域技術人員應該明白，在本實用新型的技術方案的基礎上，本領域技術人員不需要付出創(chuàng)造性勞動即可做出的各種修改或變形仍在本實用新型的保護范圍以內。