核桃种植是新疆农业重要组成部分,要发展核桃产业就发展就要走核桃深加工的道路,而其中关键技术之一就是核桃破壳取仁。目前核桃破壳加工成套设备已经能实现核桃分级、破壳和壳仁分离,但有很多经过一次破壳后未破开的核桃,在壳仁分离时无法分开,影响了壳仁分离的效果。为了最大限度保证核桃仁的完整性,提高对一次未破核桃的加工处理能力,本文结合已有的核桃加工成套设备,通过对核桃的力学特性研究,分析了栅栏式核桃二次破壳机的原理,同时设计并制作出了样机,进行参数优化,用于弥补一次破壳带来的不足。本文首先介绍了已经研究成功的核桃破壳取仁成套设备,通过分析其特点和不足,并在气动式核桃破壳取仁生产线的基础上,确定核桃二次破壳机在其中的位置;接着又从理论上分析、确定核桃二次破壳的方案:测定核桃三维数据,对不同裂纹的核桃进行挤压试验,测定其破壳力与变形量,确定了破壳的预留间隙。建立核桃的模型并结合有限元分析法,分析其应力、应变,比较开口与完整核桃的受力情况,验证挤压揉错原理对于该机的可行性,为后续的机构设计提供依据。本文基于挤压揉搓破壳原理,对栅栏式二次核桃破壳机的整体构造和各零部件进行了设计,详细介绍了内滚筒和栅栏的设计。考虑输送带和分选机的位置,确定了滚筒直径,并在外表面安装螺旋输送装置;同时根据栅栏与内滚筒之间的所需的破壳间隙,确定了栅栏的直径范围,并对栅栏和弹簧进行有限元分析,得到其刚度。最后对该机的破壳效果进行试验参数优化,选取滚筒转速、滚筒长度与喂入量三个因素,脱仁率和高露仁率作为研究指标,通过正交试验得出最优组合。为进一步明确各因素对脱仁率、高露仁率带来的影响,找到试验因素与不同试验指标之间的函数关系,又进行了二次回归试验,并获得了最优参数。