核桃是新疆林果业中最具市场竞争力的特色果品,也是近年来南疆林果业中发展速度最快的树种。随着核桃产量的日益增加,市场上对核桃深加工产品的需求也越来越迫切,将核桃破壳后深加工不仅可以增加核桃的附加值,而且还能带动整个核桃产业的发展。核桃破壳是核桃深加工中必须首先解决的重要工序。论文在总结了前人对破壳机械设备的研究基础上,通过对新疆薄皮核桃的研究,采用有限单元法,根据核桃的几何尺寸和物理参数,利用有限元受力分析软件ANSYS建立了核桃的有限元分析模型,对核桃在不同方位加载下的受力状态进行了核桃壳的力学特性分析与试验。结果表明:在垂直于核桃缝合面短轴方向加载方式下核桃的应力、应变主要出现在垂直于核桃缝合面短轴方向曲面顶部,这样只会导致核桃壳局部破裂,不利于破壳;而在沿核桃缝合面长轴和短轴方向加载时,应力、应变的分布范围较广且有一定的方向性,利于核桃有效破壳。研制出了一种气动击打式核桃破壳机。该机的主要特点是喂料箱里的核桃由喂料拨轮不停地转动将核桃送到喂料箱的出口,并将喂料箱出口多余的核桃往回拨从而防止核桃在喂料箱中出现搭桥;设计出了由两条平行的驱动链和输送核桃盒子组成的输送装置,该装置可以保证核桃被单一连续地输送到破壳工位;同时,设计出了防止核桃在输送过程中有跳动和偏出现象的导向护送装置。通过对气动击打式核桃破壳机的二次回归正交试验,得到了在不同试验指标下破壳机的破壳回归方程和最优方案。