莲子是我国具有较高创汇价值的传统出口商品，它营养丰富，是一种高级的滋补品。目前，我国干壳莲子粗加工方法十分落后，几乎全是手工操作。在进行莲子加工时，其脱壳处理是一个关键而又困难的工序，因莲壳主要由纤维素和半纤维素组成，壳仁间隙小，壳较为坚硬、难以剥离。特别是干壳莲子的破壳取仁难度较大，因此干壳莲子机械剥壳几乎为零。然而研制干壳莲子剥壳机，既可以利用干壳莲晒干后好贮藏的条件，又能开展常年性加工，还能缓和淡季市场莲子紧俏的矛盾。在脱壳过程中，莲仁破碎的程度与莲壳和莲仁的物理、机械特性、莲子品种及施加力的大小等因素有关。市场上的一些鲜莲子脱壳设备往往没有综合考虑上述因素，使莲子脱壳效率偏低。为了要设计出较理想的干壳莲子脱壳设备，就必须对干壳莲子剥壳机关键部件与工艺参数研究，为脱壳设备的研制提供必要参数。 在国内外对农业物料特性及坚果类脱壳技术的相关研究工作的基础上，对干壳红莲子、白莲子千粒重、含水率、三维尺寸、壳厚度、壳仁间隙等基本物理参数进行了测定，结果表明在同一含水率的条件下，莲子的外形尺寸均有一个分布集中的区间；不同位置间莲子壳厚度差别不大，对设计莲子初加工设备有参考价值。 在干壳莲子物理机械特性研究的基础上，以剥净率，破碎率为指标，利用自制的干壳莲子剥壳试验台，采用正交试验方法，对剥壳刀具的参数进行了试验研究。探讨了螺纹滚刀、环形滚刀刀齿的刃角α、齿间距a、剥壳力对剥净率、破碎率的影响。在0.05显著性水平下，因素齿距、剥壳力对剥净率的影响极显著，刀刃角不显著。齿距、刀刃角、剥壳力对破碎率指标影响都不显著。通过数据分析，得到较优结构参数及工艺参数组合，确定了环形滚刀结构参数。最优的因素水平组合是，参数齿距：2.5mm；刀刃角30°；剥壳力70N。通过对环形滚刀工艺参数的优化，环形滚刀在实际工作中剥净率高、破碎率低，可以作为实际生产的工作刀具。