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陆荣（Liaoning Ecological Engineering Vocational College）、杨德旭、高连兴（Shenyang Agricultural University）等学者在2019年5月的《农业机械学报》（Transactions of the Chinese Society for Agricultural Machinery）上发表了关于直立锥滚筒式小区花生脱壳机设计与试验的研究。

花生作为重要的油料作物和经济作物，其脱壳技术对产业发展具有重大影响。目前我国商用花生脱壳机存在损伤率高、适应性差等问题，特别是科研用小区花生脱壳设备研究匮乏。本研究旨在开发一种适用于科研需求的低损高效花生脱壳装置，满足小量脱壳、损伤小、清种便捷的要求。

研究工作流程包括三个主要部分：设备设计、性能测试和参数优化。首先进行设备结构设计，主要包括锥滚筒脱壳装置、气吸清选系统和传动系统的设计。锥滚筒采用倒圆锥形设计，表面布置螺旋脱壳筋；凹板筛选用圆钢筋栅条制成，间隙可调。其次开展性能试验，以四粒红花生为研究对象，考察锥滚筒转速、半锥角和最小脱壳间隙对脱壳效果的影响。最后通过响应面分析法进行参数优化，并进行验证试验。

在设备设计阶段，研究人员基于理论分析确定了关键部件参数范围。锥滚筒半锥角设定在30°-50°之间，转速控制在300-400r/min，最小脱壳间隙为8-12mm。脱壳筋采用柔性A型V带制作，截面为梯形。凹板筛采用扇形片状钢筋焊合而成，确保间隙均匀。

性能试验采用三因素二次回归正交旋转组合设计方法，共进行17组试验。结果表明：脱净率受锥滚筒半锥角影响最大，其次是转速和最小脱壳间隙；损伤率则主要受半锥角和最小脱壳间隙影响。交互作用分析显示，转速与半锥角、转速与最小脱壳间隙的交互效应对脱净率影响显著。

通过优化分析得到最佳参数组合：锥滚筒转速340r/min、半锥角40°、最小脱壳间隙10mm。在此条件下，脱净率达到97.84%，损伤率为2.97%，均优于行业标准。验证试验结果与预测值吻合良好，证实了模型的可靠性。

本研究的主要贡献在于：第一，提出了基于层流流动和薄层脱壳原理的立式锥滚筒脱壳机构，有效提高了脱壳效率和质量；第二，创新设计了剪切搓擦式脱壳部件，将传统打击挤压为主的脱壳方式转变为剪切摩擦为主，显著降低了损伤率；第三，建立了完整的性能评价体系，为类似设备的开发提供了参考。

研究的亮点体现在以下几个方面：首先，采用直立式设计使整机结构紧凑，便于操作和维护；其次，行星齿轮减速装置同时满足了风机和脱壳部件的不同转速需求；第三，锥环形脱壳室增大了有效容积，提高了分离效率；第四，可调式凹板筛设计增强了设备的适应性。

此外，本研究还为后续相关研究提供了重要启示：一是建立的数学模型可用于预测不同参数组合下的脱壳效果；二是提出的薄层脱壳理念可推广至其他作物种子处理设备的开发；三是试验方法和评价指标体系具有普遍适用性，可为同类研究提供借鉴。

该研究不仅在理论上丰富了花生脱壳机理的认识，而且在实践上为科研用小区花生脱壳机的开发提供了可行方案，对推动我国花生产业机械化发展具有重要意义。