菲律宾蛤仔是我国贝类养殖的之一,捕后分级对蛤仔深加工和销售至关重要。目前我国菲律宾蛤仔养殖企业主要采用人工或滚筒式分级等方法,人工分级效率低、劳动强度大、分级精度低等问题突出,滚筒式分级存在破碎率高、分级级别调整困难等问题。因此,开展高效、精准和低损的蛤子分级技术研究,对我国蛤子养殖产业技术进步具有重要意义。本文在蛤壳形态与摩擦特性研究分析的基础上,设计完成了多级对辊式蛤仔自动分级设备,并对关键零部件进行了仿真分析,完成了样机分级性能试验研究。菲律宾蛤仔的形态性状研究表明,蛤仔的壳长、壳宽、壳高均与其质量正相关且呈正态分布,其中蛤仔壳宽与质量相关系数0.761,可分为大(>17 mm)、中(13-17 mm)、小(<13 mm)3个等级;另由菲律宾蛤仔摩擦特性试验结果发现,蛤壳与304钢、乙丙橡胶板(EPDM)、PVC板间的最大静摩擦系数分别为0.35、0.52和0.61。根据分级技术要求,以壳宽作为分级等级指标,确定分级辊轴采用304钢制造。针对蛤仔个体小、壳体易碎等特性,提出了多级对辊式分级结构技术方案,并建立了蛤仔分级力学模型,完成了蛤仔分级机构、动力系统、传动系统及其他零部件设计计算,实现了菲律宾蛤仔的精准、低成本和低损伤自动分级。利用SolidWorks建立了分级机主要部件三维模型,并基于ANSYS对分级机辊轴进行了静力学仿真分析,求解了辊轴形变量及应力分布,结果表明,分级机各辊轴的屈服强度均满足设计要求;利用ADAMS对分级过程中蛤仔分级进行了运动学仿真分析。确定了不同辊轴倾角和转速条件下,蛤仔的运动速度和加速度变化规律,提出了蛤子分级的合理工艺参数。样机分级性能的单因素和响应面试验结果表明,进料速度和辊轴倾角对分级效率的影响比较显著,蛤仔分级准确率受辊轴转速和进料速度的影响较大。当辊轴转速、辊轴倾角和进料速度分别为110 r/min、13°和3枚/s时,分级准确率达98%,且无破碎。本研究成果为蛤仔精准、低损和连续分级技术研究提供了重要参考。