竹笋剥壳是竹笋产业深加工过程中的重要工序,也是最费时费力的一道工序。特别是国内外对竹笋产品需求量的持续增长,这对竹笋产量提出更高的要求。目前剥笋工作主要由人工完成,人工剥笋的工作强度较大、效率低;此外笋季一般较短,人工剥笋速度较低会使得竹笋因采摘不及时,造成浪费。作为竹笋的附加产物,竹笋壳也具有较高的利用价值,但目前人工剥笋基本在山上进行,导致笋壳回收成本较大,故普遍采取就近废弃的方式处理笋壳。因此对竹笋壳剥离及拉丝自动化装置开发具有重要的意义,相关研究内容如下:首先,针对人工剥笋现状及工艺,研发竹笋壳剥离工艺,并由此设计了笋壳剥离装置,包括压辊、输送装置、划刀、划刀组件及剥离辊等机构;建立笋壳剥离过程力学模型并推导,确定了除笋壳厚度、笋壳材料特性外,影响笋壳剥离效果的主要因素有摩擦系数、输送速度、倾斜角度。其次,根据所设计的笋壳剥离装置,对比研究划刀不同切削方式的效果,确定竖直切削时应力较低,对竹笋造成的损伤更小;对竖直切削方式不同切削速度进行动力学仿真,根据仿真结果发现:当切削速度为0.6m/s时,剥离效率高且切削应力小。对剥离辊进行模态分析,结果表明剥离辊工作时的转速低于4.9m/s时不会发生共振现象,满足装置使用要求;并利用ABAQUS分析软件分别对单个笋壳剥离模型及多个笋壳剥离模型仿真分析,证明了剥离方式的合理性。然后,根据笋壳结构特点,基于单向纤维增强复合材料破坏及损伤理论,确定了竹笋壳拉丝工艺及方案,完成了笋壳拉丝装置设计,主要包括夹持辊、疏松辊、针梳辊、自调机构;对所设计的针梳辊进行动力学仿真,结果表明:采用针梳辊进行梳理动作,可实现笋壳拉丝功能。最后,结合竹笋壳剥离及拉丝装置的主要适用场合以及方笋加工生产实际需求,制定了剥离及拉丝装置的整机设计要求,结合所设计的剥离装置、拉丝装置,完成竹笋壳剥离及拉丝装置总体方案设计;并搭建样机。