莲子营养价值丰富,深受人们的喜爱,随着人们生活水平的提高和保健意识的增强,莲子的需求量也逐年提高,因此对莲子的生产和加工提出了更高的要求。由于莲子品种繁杂,尺寸差异较大、形状不规则,因而莲子机械自动化破壳取仁难度较大。目前脱壳技术适应性不强,根据不同尺寸的莲壳进行切割力调节的技术不完善,造成了莲子剥壳不彻底或者莲子剥壳破损严重的现象。市场上的一些脱壳设备由于尚未完全解决不同尺寸莲子的适应问题,导致了莲子加工效率偏低,浪费严重的后果。因此在进行莲子脱壳前,应先将莲子进行尺寸分级,然后再将分级后的莲子投入剥壳机进行剥壳处理,以达到提高剥壳效果的目的。课题在了解国内外物料特性及坚果类脱壳技术的相关研究工作的基础上,确定了研究莲子物理尺寸特性的试验方案,即选择干壳莲子长径、横径、棱径以及球度等基本物理参数进行了测定和计算。结合前人的研究结果,测量计算得到干壳红莲子球度为0.73,白莲子球度为0.84。红莲平均中径分布范围在9.62～11.86mm,极差为2.24mm,其中分布在9.50～11.50mm范围内的粒数占总粒数的92%,白莲平均中径分布范围在11.18～13.74mm,极差为2.56mm,其中分布在11.50～13.50mm范围内的粒数占总粒数的95%。通过统计干壳莲子尺寸分布的状况,分析不同尺寸参数对莲子分级效果的影响,总结归纳了莲子分级的特点,对莲子分级设备的设计有重要的参考价值。在研究分析了干壳莲子物理尺寸特性的基础上,设计制造了一台莲子螺杆分级机。以分级准确率、分级产量为试验指标,进行分级试验。通过单因素试验,分析其试验数据,讨论了螺杆转速、螺杆转向和螺纹升角对分级准确率和分级产量的影响规律。最后通过正交试验方法,确定莲子螺杆分级机分级准确率的最优因素水平组合是,螺杆转速为:84r/min、螺杆转向为:转向Ⅱ、螺纹升角为:4.915°;分级产量的最优因素水平组合是,螺杆转速为:196r/min、螺杆转向为:转向Ⅰ、螺纹升角为:14.413°。对莲子分级实际生产有重要的参考价值。