龙眼是有地域特色的“果中圣品”，具有极高深加工开发价值，但目前还没有开发出能够取出龙眼灯笼状果肉的机械设备。龙眼果肉机械剥取技术是解决我国当前龙眼深加工发展的核心技术之一，现有的龙眼果肉剥出装置存在适应性差、果汁和果肉损失率高、果肉完整性不好等问题，其根本原因是龙眼果肉结构在剥壳去核过程中被严重破坏，无法适应后续灯笼状果肉深加工的需求。　　 本文试验测试龙眼的基础物理特性、力学特性和摩擦特性参数，探索机械方式剥取龙眼灯笼状果肉机理，采用试验分析与理论研究相结合、物理样机设计与虚拟设计技术相结合的方法，分析了龙眼整果及果壳、果肉、果核在压缩、拉伸载荷作用下的力学性能，建立了龙眼果实的几何模型和受载力学模型，设计出果肉剥取关键机构及确定其结构主要参数，确立剥壳、去核效果评价指标，对果肉剥取机构的关键结构、运动参数进行了单因素试验和正交试验。本项目以果肉机械无损剥取为设计目标，旨在探索剥壳去核中影响灯笼状果肉获取的关键问题，对指导龙眼和其它相类似难去核脱壳果实的加工及其工艺设计提供理论基础，为促进龙眼深加工和提高龙眼产品附加值具有重大意义。　　 主要研究内容和结论如下：　　 (1)龙眼基础物理特性试验。以储良、石硖和泰国龙眼品种为测定对象，测试结果表明各品种龙眼果壳厚度分布在0.80～1mm之间，龙眼果壳蒂部厚度稍大外，其他各个位置的壳厚度基本是相同，同品种果壳厚度相近。龙眼鲜果外形接近球体，平均球度为0.95以上，进行机械剥壳时可看作近似球体。龙眼含水率的范围在72.56％～74.59%之间，果壳含水率的范围在46.27%～55.18%。试验测得龙眼果壳与橡胶板之间的滑动摩擦系数为0.82763～0.90146，龙眼果肉与橡胶板、尼龙板之间的滑动摩擦系数在0.113～0.185之间，因此对辊脱壳中利用龙眼果肉、果壳与橡胶板之间的摩擦系数不同，可以实现果肉与果壳分离。　　 (2)龙眼力学特性研究。龙眼果实受压时，具有近似各向同性特征，可以通过薄球壳接触应力分析来解释其各向同性。受压时果壳裂纹沿外力方向延伸，裂纹在腰部、蒂部和底部均有发生，说明试样果壳强度在各部位没有明显差异。　　 龙眼整果压缩力-位移近似二次多项式关系，整果横向、纵向的刚度值为27.51KN/m，31.59KN/m，横向、纵向弹性模量约为0.90～0.95MPa。龙眼整果的破壳变形随加载速率的增加而减小。果壳拉伸断裂力和拉断峰值力有如下关系：F纵向＞F横向＞F蒂部结合力，只要柔性对辊挤压摩擦力合适，就可成功实现壳、肉的分离，得到龙眼果壳的应力-应变和弹性模量-应变的非线性关系曲线图。龙眼果核压缩力-位移为线性关系，果核横、纵向的刚度值为141KN/m，148KN/m，龙眼果核横向和纵向弹性模量相接近约为40MPa。可将龙眼近似看作是各问同性材料。　　 (3)建立了龙眼的三重结构受载力学模型，对龙眼在不同施力状态下的应力分布进行了有限元分析。龙眼果壳破裂是龙眼宏观破坏的主要形式，且裂纹从中间平面或是施力点附近开始，沿施力方向扩展。最大拉应力是造成龙眼机械损伤的主要原因。　　 通过有限元计算与试验数据比较，确定出龙眼果肉的弹性模量在横向压缩时和纵向压缩时都近似接近E肉=2.5×106Pa。在压缩载荷作用下，龙眼的应力分布规律为：果壳承受着较大的应力值，果肉则承受着相对小的应力值。最大拉应力位置在施力点附近和离施力板最远的中间平面的果壳处。试验结果表明龙眼果壳宏观破裂位置和破裂方向与有限元分析一致。　　 (4)在分析龙眼物理机械特性的基础上，确定出先剥壳再去核的合理加工工艺流程。具体包括：采用可调式刀具先破壳，再采用对辊柔性橡胶剥壳机构脱壳，对脱壳后的果肉用橡胶柔性定位的项杆式去核方法，并建立了果肉损伤评价标准。　　 (5)研制了龙眼剥壳、去核试验台。对剥壳机构的关键部件进行了力学分析，确定了机构的合理结构参数。运用PRO/E软件建立了龙眼剥壳机构的虚拟样机模型，并对机构进行了运动仿真、整机的干涉检查和各部件的运动状态进行了观察分析，表明机构的结构设计合理。设计了龙眼去核关键部件，并对去核关键部件进行了分析，确定其主要工作参数去核顶杆直径为7mm，橡胶垫圈孔径为14mm。　　 (6)对影响龙眼剥壳效果的果壳开口方向、果壳破口大小、剥壳辊子间隙及不同辊子转速进行单因素和正交试验剥壳试验研究，结果表明在果壳破口大小为180°，对辊转速为13.5r/min，对辊间隙为3mm为最佳剥壳效果。　　 对影响龙眼去核性能的不同顶杆直径、顶杆速度、橡胶垫圈孔径因素进行单因素和正交试验，结果表明在顶杆直径为7mm，橡胶垫圈孔径为14mm，顶杆速度为500mm/min为最佳去核效果。