袋栽食用菌枝条菌种自动接种机的设计

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一种袋栽食用菌全自动翻筐机的设计

一种袋栽食用菌全自动翻筐机的设计

一种袋栽食用菌全自动翻筐机的设计随着人们生活水平的提高,食用菌也成为了日常饮食中不可或缺的一部分。

种植食用菌并非易事,其中的包菌过程更是繁琐且需要大量人力,影响了食用菌种植的效率和产量。

为了解决这一问题,我们设计了一种全自动翻筐机,用于方便快捷地进行食用菌的包菌和培养,提高食用菌种植的效率和产量。

一、设计原理该全自动翻筐机是基于食用菌种植的工艺流程来设计的,主要包括风翻筐、翻筐、湿包等几个环节。

其工作原理如下:1. 将已培育好的菌丝袋(菌丝包)放置在专用的菌筐中,然后将菌筐放入全自动翻筐机的工作区域。

2. 全自动翻筐机首先通过感应器检测到菌筐的位置,然后启动风机产生气流,将菌筐中的菌丝包吹散并均匀分布在菌筐中。

3. 接下来,全自动翻筐机进行翻筐工作,将菌筐全面翻转,使菌丝包获得充分的通风和阳光,促进菌丝包中的菌丝快速生长和发育。

4. 在菌丝生长发育完成后,全自动翻筐机将启动湿包工作,通过喷淋系统向菌筐中的菌丝包进行湿润处理,提高菌丝包中的湿度和水分,有利于食用菌的长势和产量。

通过上述工作原理,全自动翻筐机可以实现对食用菌种植全过程的自动控制和操作,提高种植效率和产量。

二、设计参数全自动翻筐机的设计参数主要包括工作效率、工作稳定性、安全性、节能性等方面的要求。

1. 工作效率:全自动翻筐机的翻筐速度应该足够快,能够满足大规模食用菌种植的需求,并且在翻筐的过程中要尽量减少对食用菌的损坏。

2. 工作稳定性:全自动翻筐机的工作稳定性也是非常重要的,要求在长时间连续工作的情况下仍能够保持良好的工作状态,不出现故障和损坏。

3. 安全性:全自动翻筐机在设计上必须考虑到安全性的问题,避免因为机械故障或操作失误导致的意外伤害。

4. 节能性:全自动翻筐机在设计时应该考虑到节能的问题,充分利用现有的资源,减少能耗,并且在设计上避免能源浪费。

基于这些设计参数,可以充分考虑到全自动翻筐机在实际使用中的需求和要求,为食用菌种植提供更好的技术支持。

食用菌接种机总体设计及总控系统设计

食用菌接种机总体设计及总控系统设计

食用菌接种机总体设计及总控系统设计摘要食用菌在我国农业经济中位居第6位,仅次于粮、棉、油、菜、果。

它由于富含蛋白质、维生素及多种人体所必需的氨基酸而日益受到消费者的青睐。

食用菌生产为我国的农业结构调整、农民脱贫致富和发展外向型农业发挥了重要作用。

食用菌的生产种植是属于非耕地生产,是立体、高效的生产,它可利用沙石地、坡地、荒地、盐碱地、林地、房前屋后等各类非耕地,在我国耕地紧缺,食物安全形势严峻的条件下,充分利用非耕地生产食用菌,增加食物供给,其潜力和意义巨大。

就目前的生产状况而言,在我国食用菌的生产仍是以小作坊、小规模手工生产方式为主,这种原始的生产方式极大的限制了我国食用菌产业的健康发展。

所以结合上述原因,并在考虑食用菌生产的实际与食用菌种植户的要求的前提条件下,我们将设计一种新型的、实用的食用菌自动接种机。

在此次的设计中,我们通过走访相关的食用菌种植人员,实地考察,市场调查,与种植人员座谈等方式,并在结合我国目前食用菌生产的现状,在参考客户需求的前提条件下,按照现行的生产流程,设计出一套集消毒、打孔、取种、接种为一体的集成化的食用菌接种设备,用以实现食用菌在生产的主要过程中的机械化,自动化,进而大大减轻员工的劳动量,降低生产成本,增强我国食用菌产品在国国际市场上的竞争力。

关键词:食用菌,接种机,系统设计,机械化,自动控制EDIBLE FUNGUS INOCULATION OVERALL DESIGN AND THE TOTAL CONTROL SYSTEM DESIGNABSTRACTAmong the six edible mushroom in China 's agricultural economy , second only to grain, cotton , oil , vegetables , fruit . It is rich in protein , vitamins and a variety of body essential amino acids are increasingly favored by consumers .Mushroom production and China's agricultural restructuring, local farmers and the development of export-oriented agriculture has played an important role . Cultivation of edible fungus production is the production of non-cultivated land , is a three-dimensional , efficient production , it can make use of the sand , the slope , wasteland , saline land, forest land , their houses and other types of non- arable land, shortage of arable land in China's food safety the situation is grim conditions , make full use of non - arable land of mushroom , increasing food supply, huge potential and significance .The current production situation in China 's edible fungus production is still small workshops , small-scale artisanal mode of production -based, this primitive mode of production greatly hampered the healthy development of the mushroom industry in China .Therefore, a combination of these reasons, and consider the actual mushroom production and mushroom growers a prerequisite requirements , we will design a new, practical edible fungus inoculation automatic machine .In the design , through visits related to mushroom cultivation personnel , field trips , a market research, discussion with the planting staff , and in combination with the status quo of China's currentproduction of edible fungus , in reference to customer needs , conditions , accordance with the existing production process , design a set of disinfection , punching , take the kinds of vaccination as one integrated edible vaccination equipment for edible fungi in the production process mechanization and automation , and thus greatly reduce the the amount of labor of employees , reduce production costs , and enhance the competitiveness of China 's edible fungus products on the domestic and international markets .KEY WORDS: edible fungus,inoculators,System Design,Mechanization,Automatic control目录第1章国外食用菌发展现状 (1)§1.1 国食用菌发展现状 (1)§1.2 外国食用菌发展现状 (1)§1.3 国的技术装备现状 (2)第2章设计任务与设计方法 (3)§2.1 设计任务 (3)§2.2 设计作用及意义 (3)§2.3 设计方法 (3)§2.3.1 总体设计思路 (4)§2.3.2 整理总结用户需求 (4)§2.3.3 用户需求约束下的初始机构的构思 (4)第3章设计方案选择与计算 (5)§3.1 工作原理 (5)§3.2 传送机构的总体设计 (5)§3.2.1 传送装置的布置形式 (5)§3.2.2 电动机的选择 (6)§3.2.3 带速的选择 (7)§3.2.4 总体布置设计 (7)§3.3 消毒机构的总体设计 (9)§3.3.1 方案的分析与拟定 (9)§3.3.2 消毒机构设计简图 (10)§3.4打孔机构的总体设计 (10)§3.5 取种、接种机构的总体设计 (11)§3.5.1 方案构思 (11)§3.5.2 方案应满足的基本要求 (11)§3.5.3 食用菌取种机构上下运动设计方案 (11)§3.6 食用菌接种机的经济技术分析 (12)§3.7 机械主要技术数据 (12)§3.7.1 机械的使用条件及使用环境 (13)§3.7.2 外形特性及主要技术参数 (13)第4章部分主要部件的设计分析和强度校核 (14)§4.1 传送装置电机的选取及电机性能分析 (14)§4.2 蜗轮蜗杆的参数计算 (15)§4.3 传送带带轮尺寸外形的选取 (16)结论 (18)参考文献 (19)致 (21)第1章国外食用菌发展现状§1.1 国食用菌发展现状我国食用菌是伴随着改革开放而迅速发展起来的,只有30年的发展历史。

一种袋栽食用菌全自动翻筐机的设计

一种袋栽食用菌全自动翻筐机的设计

一种袋栽食用菌全自动翻筐机的设计一、设计背景和意义随着人们对食用菌需求日益增加,食用菌种植产业得到了迅速发展。

而食用菌袋栽种植是目前主流的一种种植方式,通过将菌袋培养在专门的环境中,能够有效地控制生长条件,提高产量和质量。

然而在菌袋栽种过程中,常常需要将菌袋翻篓以促进菌体生长,以及进行观察和管理。

传统的方式是人工翻篓,但这种方式效率低下、劳动强度大,且难以保证操作的精确性和稳定性。

因此,设计一种袋栽食用菌全自动翻篓机具有重要的意义。

该机器可以实现对菌袋的翻篓操作的自动化,提高生产效率,减轻劳动强度,降低生产成本,提高食用菌产量和质量。

二、设计方案1.设备原理及工作步骤本设计的袋栽食用菌全自动翻篓机,主要由机座、传动系统、控制系统、翻篓装置等组成。

其工作原理如下:首先,将需要翻篓的菌袋放置在机器上的工作台上,然后启动控制系统,控制系统启动后向传动系统发送信号,传动系统开始工作。

传动系统通过执行机构的作用,将菌袋翻篓,并将翻好的菌袋送至出料口。

2.设备结构及特点该袋栽食用菌全自动翻篓机采用模块化设计,方便维修和保养。

具体结构包括机座、工作台、传动系统、控制系统等部分。

传动系统采用气动或液压系统,具有高效、稳定、精准的特点。

控制系统采用PLC控制,可灵活调整参数,适应不同的菌袋种类和规格。

整体结构简单明了,易于操作和维护。

三、设计实现1.机器组成袋栽食用菌全自动翻篓机主要由以下几大部分组成:(1)机座:主要承载整个机器的重量,具有稳定性和耐用性。

(2)工作台:用于放置菌袋,保持菌袋在翻转过程中的稳定性。

(3)传动系统:包括执行机构、传动装置等部分,用于带动翻篓装置进行翻篓操作。

(4)控制系统:采用PLC控制,可以实现对翻篓操作的精确控制,调整翻篓速度和角度。

(5)翻篓装置:具有特殊形状设计,适合不同规格和种类的菌袋。

2.设计原理袋栽食用菌全自动翻篓机的设计原理是通过传动系统带动翻篓装置,将菌袋翻转到相反的位置,并将翻篓后的菌袋送至出料口。

一种袋栽食用菌全自动翻筐机的设计

一种袋栽食用菌全自动翻筐机的设计

一种袋栽食用菌全自动翻筐机的设计近年来,食用菌产业已成为我国农业领域的重要组成部分,得到了国家和社会各界的高度关注和支持。

食用菌的生产方式也得到了不断地改进和创新,其中一种袋栽食用菌的种植方式正在逐渐流行起来。

而在这种生产方式中,一种全自动翻筐机的设计和制作对于提高生产效率、减轻劳动强度具有重要的意义。

本文将从这个角度来谈谈一种袋栽食用菌全自动翻筐机的设计。

一、设计背景随着工业化程度的不断提高和科技的不断发展,人们对生产方式和生产工具的要求也越来越高。

在传统的食用菌生产方式中,翻筐是一个非常重要的环节,而且这一环节通常是由人工完成的。

随着食用菌行业的不断发展和市场的不断扩大,传统的人工翻筐方式已经不能满足生产需求。

而一种全自动的翻筐机的设计和制作,可以有效地提高生产效率,减少人力成本,提高生产质量,因此具有重要的意义。

二、功能要求在设计一款全自动翻筐机时,首先需要明确其功能要求。

全自动翻筐机需要具备以下功能:1.自动完成翻筐操作,无需人工干预;2.具备一定的承载能力,可以接受一定重量的食用菌筐;3.操作简单,易于维护和管理;4.具备一定的安全性,可以防止意外伤害的发生;5.稳定性好,能够适应不同环境和工作条件。

三、结构设计根据功能要求,全自动翻筐机的结构设计需要紧密围绕着实现上述功能展开。

在结构设计方面,一般可以包括以下几个部分:1.机架设计:机架是全自动翻筐机的主体支撑结构,需要具备一定的强度和稳定性,以承载整个机器的重量和工作压力。

机架的设计应根据机器的整体尺寸和工作要求进行合理规划,以保证机器的稳定性和安全性。

2.升降系统设计:升降系统是全自动翻筐机的核心部分,它需要实现食用菌筐的自动翻转和下降,完成整个翻筐操作。

升降系统的设计应尽可能简单可靠,可以采用气动、液压或电动等不同方式,根据实际情况进行选择。

3.控制系统设计:控制系统是全自动翻筐机的智能核心,它需要对整个翻筐过程进行自动控制和监测。

一种袋栽食用菌全自动翻筐机的设计

一种袋栽食用菌全自动翻筐机的设计

一种袋栽食用菌全自动翻筐机的设计随着食用菌产业的不断发展壮大,越来越多的农户开始选择种植食用菌来增加收入。

在食用菌种植过程中,最为繁琐和耗时的工作之一就是翻筐。

传统的翻筐方式需要人工操作,费时费力且效率低下。

为了解决这一难题,科技人员设计了一种全自动翻筐机,可以大大提高食用菌种植生产效率,减轻农户的劳动负担。

本文将介绍一种袋栽食用菌全自动翻筐机的设计原理、结构和工作流程,旨在帮助种植食用菌的农户更加了解这项新兴技术。

一、设计原理袋栽食用菌全自动翻筐机的设计原理主要是通过机械装置和电气控制系统实现的。

机械装置包括翻筐装置、传动装置和液压系统,电气控制系统则包括传感器、PLC控制器和执行器。

当食用菌的袋子需要进行翻筐时,传感器会感应到信号,传送给PLC控制器,PLC 控制器再通过执行器驱动机械装置进行翻筐操作。

整个过程实现了自动化控制,大大减轻了人工操作的劳动强度。

二、结构设计袋栽食用菌全自动翻筐机的结构设计主要包括机架、翻筐装置、传动装置和液压系统。

机架是整个翻筐机的支撑框架,翻筐装置是用来将袋栽食用菌翻转的装置,传动装置则是用来驱动翻筐装置的装置,而液压系统则是用来提供翻筐装置动力的系统。

整个翻筐机结构稳固、操作简单、维护方便。

三、工作流程袋栽食用菌全自动翻筐机的工作流程主要包括下面几个步骤:1. 检测阶段:传感器检测到袋栽食用菌需要翻筐时,传送信号给PLC控制器。

2. 启动阶段:PLC控制器接收到信号后,通过执行器驱动液压系统启动,传动装置开始运转。

3. 翻筐阶段:传动装置驱动翻筐装置开始将袋栽食用菌翻转,直至翻筐完成。

4. 复位阶段:翻筐装置完成工作后,传动装置停止运转,翻筐装置复位回到初始位置。

5. 待机阶段:翻筐机进入待机状态,等待下一次翻筐任务的到来。

通过以上工作流程,整个袋栽食用菌全自动翻筐机可以实现对袋栽食用菌的快速、高效翻筐操作,从而提高了生产效率,减轻了农户的劳动负担。

四、应用前景袋栽食用菌全自动翻筐机的问世,将极大地改变食用菌种植的生产方式,提高种植效率,减轻劳动强度,降低种植成本,提高了食用菌的产量和质量。

食用菌装扎一体机全自动装袋机设备工艺原理

食用菌装扎一体机全自动装袋机设备工艺原理

食用菌装扎一体机全自动装袋机设备工艺原理1. 前言随着城市化和工业化的发展,越来越多的人生活在城市,而不是在农村。

这就导致了人们对食物的需求不仅仅是原材料的简单采集和加工,而更是需要满足便捷性、卫生性和快速性等方面的要求。

食用菌作为一种富含营养、滋味鲜美的食材,其市场需求越来越大。

在这种背景下,食用菌装扎一体机全自动装袋机设备应运而生,为食品加工业提供了很大的帮助。

2. 食用菌装扎一体机全自动装袋机设备概述食用菌装扎一体机全自动装袋机设备是在传统人工包装的基础上开发出的新型食品加工设备。

该设备主要用于食用菌的包装,其主要特点是采用全自动化生产工艺,操作简便、高效、卫生可靠。

食用菌装扎一体机全自动装袋机设备是由以下部分组成:1.播种系统2.生长系统3.采摘系统4.清洗系统5.装扎系统6.装袋系统下面我们将介绍每个系统的工作原理。

3. 食用菌装扎一体机全自动装袋机设备各系统的工作原理3.1 播种系统食用菌播种一般采用散装播种或种植块播种两种方式。

无论哪种方式,播种时都需要保持一定的湿度,以便于其发芽生长。

在食用菌装扎一体机全自动装袋机设备中,播种系统使用的是种植块播种方式。

生产过程开始前,需要将菌袋中的菌丝与玉米秸秆混合,经过高温杀菌之后,再进行种植块的制作。

制作完成的种植块,经过放置一定时间后就可以在播种系统中进行播种。

在播种时,将种植块放置在机器的播种区域,设备会自动地将其播散到指定的位置,并进行湿度的调控,以满足生长的需要。

3.2 生长系统在食用菌生长过程中,温度、湿度以及光照等因素都会对其产生一定的影响。

在生长系统中,温度控制主要依赖于机器内部的温度感应器,湿度控制则通过加水的方式调整。

光照控制可通过灯光控制器进行实现。

在生长系统中,机器内部的温度、湿度和光照控制需要配合使用,以确保食用菌生长的平稳、高效和优质。

3.3 采摘系统食用菌的采摘过程需要保证食用菌的完整性,并避免因采摘时造成任何伤害而导致食用菌的水分流失。

食用菌液体接种机及其主要系统设计

食用菌液体接种机及其主要系统设计

食用菌液体接种机及其主要系统设计摘要从机械本体结构和伺服控制系统2个方面,详细论述了食用菌液体接种机的设计方法,以为该接种机的推广应用提供参考。

关键词食用菌;液体接种机;系统设计食用菌工厂化栽培是最具现代农业特征的产业化生产方式。

通过移植、嫁接和集成创新等模式,将工业化的技术手段引入食用菌栽培领域,在相对可控的环境和设施条件下,组织起高效率的机械化、自动化作业,是实现食用菌生产规模化、集约化、标准化和周年化生产的必由之路。

自20世纪70年代法国首先分离获得菌株并进行商业性栽培以来,食用菌接种环节一般分为固态接种和液态接种2种模式。

采用固体菌种接种方法,即在培养基杀菌处理后,向其充填固状颗粒状菌种,各工序在切换时消耗时间较长,所充填的菌种大小不均匀,特别是菌种的充填量在设定量以下时,菌种的菌丝在栽培容器内难以繁殖,培养所需的时间也相应增加。

在菌种接种时,所需工序时间长,栽培容器外部环境的浮游杂菌容易侵入,不利于菌丝良性繁殖。

液体菌种自动接种机,在提高接种操作效率的同时,供给栽培容器的菌种量可以保证定量稳定的菌种充填。

液体菌种具有纯度高、活力强、繁殖力快的特点,接入到培养基内具有流动性好、萌发快、发菌质量高、出菇周期短的特点,具有固体菌种不可比拟的优越性,是当今食用菌行业研究应用的重点,是食用菌行业的一场跨时代改革[1-3]。

1整机结构设计机器主体由输送辊道、压瓶机构、压瓶驱动机构、电缆拖动装置、机架、启盖机构、压盖机构、接种管路装置、接种管路驱动机构、电气自动化(PLC)控制箱等组成。

输送辊道部分是由电机带动传动轴、链轮传动的过程。

压瓶机构是通过导向杆连接板、压瓶上下横梁、前后框架固定板、导向轴、两对关节轴承、压脚等构成。

压瓶驱动机构是由电机、关节轴承、摆杆、连杆、凸台圆形座球轴承、凸轮轴、凸轮连杆轴、接近开关、凸轮、链轮等组成驱动机构。

机架部分是由横梁、活动脚轮、左右箱体、隔板等连接起来。

启盖机构是由启盖连接板、提脚、启盖上连接板、方法兰直线轴承等组成。

一种袋栽食用菌全自动翻筐机的设计

一种袋栽食用菌全自动翻筐机的设计

一种袋栽食用菌全自动翻筐机的设计食用菌是一种非常受欢迎的食品,它不仅味道鲜美,而且富含多种营养物质,对人体健康非常有益。

随着人们对健康饮食的重视,食用菌的市场需求也在不断增加。

为了提高食用菌的产量和质量,现在市面上出现了一种全自动翻筐机,用于帮助种植食用菌的人们提高生产效率,本文将简要介绍一种袋栽食用菌全自动翻筐机的设计。

一、背景介绍传统的食用菌种植方式是采用袋栽的方式,把玉米秸秆等作为基质,装进塑料袋中,然后将种子埋在基质中,通过适当的温度和湿度进行培养,等到食用菌成熟后,需要将袋子翻转,使食用菌均匀生长。

而传统的翻筐方式比较繁琐,需要人工进行,效率低下。

为了提高食用菌的生产效率,满足市场的需求,设计了一种袋栽食用菌全自动翻筐机。

二、设计思路袋栽食用菌全自动翻筐机的设计需要考虑到以下几个方面:首先是机械结构,需要设计一个可以将袋子翻转的机械臂;其次是控制系统,需要设计一个可以控制机械臂运动和翻筐的控制系统;最后是安全性能,需要考虑到机械臂翻筐的过程中要保证操作人员的安全。

设计的机械臂需要能够稳定地将袋子翻转,因此需要考虑材料的选择、结构的设计等方面。

控制系统需要能够根据袋子的位置和大小来调整翻筐的角度和力度,同时需要考虑到自动化程度和可靠性。

安全性能需要能实现在翻筐的过程中不会造成危险,保证操作人员的安全。

三、设计方案1. 机械结构设计袋栽食用菌全自动翻筐机的机械结构设计采用了平行四边形臂结构,由两个平行的臂和连接它们的转动轴组成。

这种设计可以实现机械臂的稳定运动,将袋子翻转到所需的角度。

机械臂的材料选择采用了轻质材料,如铝合金,这样可以减轻机械臂本身的重量,提高机械臂的运动速度和稳定性。

在机械臂的末端设计了一个特殊的夹持装置,可以根据袋子的尺寸来调整夹持力度,保证袋子不会在翻筐的过程中掉落。

2. 控制系统设计控制系统设计采用了PLC控制技术,通过传感器检测袋子的位置和大小,然后根据预设的程序来控制机械臂的运动和翻筐的角度和力度。

食用菌栽培袋接种设备

食用菌栽培袋接种设备

食用菌栽培袋接种设备食用菌栽培袋接种设备1、进行接种操作的相对洁净区域或房间叫无菌室或叫接种室。

无菌室达到—定的无菌程度,面积—般4—6平方米,高度2—2.2米。

室内陆面、墙壁平整光滑,水泥墙面涂刷油漆或防水、防霉涂料,也可装贴塑面板和杀菌瓷面砖。

无菌室的门要和工作台保持—定距离,通常采用左右移动拉门,有条件装用超净工作台,效果更好。

以化学灭菌消毒的无菌室称为化学灭菌无菌室。

食用菌栽培大多数采用这类无菌室。

用过滤空气净化环境的无菌室用于机械、物理灭菌无菌室,也称洁净室。

洁净气流分层流式和乱流式两种,乱流式洁净级别低,用于工业生产。

食用菌接种室常在旧建筑上改造,需增添有技术走廊的乱流洁净室。

一般工作区要求空气洁净度达到100级,温度23-25℃,相对湿度50-65%,水平层流速度0.3-0.5米/秒。

2、无菌室使用注意事项(1)使用前①用紫外线灭菌15-30分钟,或用5%石碳酸、3%煤酚皂液喷雾后,再开紫外线灯灭菌;②用富尔马林—甲醛熏蒸;③用臭氧发生器杀菌30分钟后。

三种方法交替使用,效果更好。

一般使用10-30天后,再灭菌一次。

应特别重视进入无菌室前的人身净化和熟悉操作要求。

(2)灭菌效果检验方法是在室内一定高度放置若干葡萄糖琼脂培养丛玻璃皿,顺次打开皿盖5分钟,然后盖上皿盖,连同对照的玻璃皿一起放置到温度为30℃的培养箱中培养3天,观察菌落数。

每个玻璃皿内杂菌落数超过3个为不合格。

若有不合格的,应检查重来,直到合格为止。

3、紫外线灭菌灯用于灭菌的紫外线灯光装置叫紫外线灭菌灯。

紫外线分长波紫外线和短波紫外线,长波紫外线用于保健治疗,短波紫外线用于灭菌。

(1)灭菌原理。

紫外线灭菌是当微生物菌体被紫外线照射并吸收了紫外线后,引起细胞内的氨基酸、原浆蛋白、酯的化学变化,使细胞变性,从而导致细菌死亡。

(2)使用注意事项。

紫外线属低能量的电磁辐射,穿透力很差,影响紫外线灭菌的因素有:①空气中的尘粒与湿度。

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袋栽食用菌枝条菌种自动接种机的设计
摘要:为提高食用菌生产过程中接种环节的机械化自动化程度,针对袋式栽培技术锥形枝条菌种设计了一种自动化接种机械。

该机械采用槽轮及复合双滑块等机构,能够将事先准备好的锥形枝条菌种沿菌袋直径方向打入菌袋中,具有自动完成上料、打穴接种和下料等功能,其结构紧凑,接种效率高,无杂菌污染且可不间断自动连续作业,亦可与上游锥形种木机、粉碎机、混料机、装袋机及下游菌袋打孔机、注水机等机械一起组成食用菌生产线,适用于食用菌袋式栽培技术的规模化生产。

关键词:食用菌;枝条菌种;锥形种木;自动化;接种机
食用菌是一种含有丰富营养价值而口味鲜美的食品,广受人们喜欢。

但是目前中国国内食用菌行业的机械化程度普遍偏低,导致市场价格长期居高不下。

提高食用菌行业的机械化程度,对于提高生产效率,降低生产成本和价格,提高人均消耗量,继而提高国民体质有着重要意义。

袋式栽培技术是食用菌栽培技术中的一种,主要包括原料准备、培养料配制、装料、灭菌、接种、养菌、菇厂设置、脱袋转色、出菇管理9个环节。

接种是该过程中的一个关键环节,对食用菌产量和质量影响很大。

根据菌种形态的不同,常用栽培种可分为固体粉末菌种、固体枝条菌种和液体菌种三类[1]。

从机械化方面考虑,固体粉末菌种不易实现机械化接种,而固体枝条菌种和液体菌种容易实现机械化接种[2]。

研究针对枝条菌种设计了一种自动化接种机械。

1 设计要求与总体方案设计
标准菌袋规格为500 mm×150 mm(长度×直径),锥形枝条菌种规格为60 mm×10 mm(长度×直径),其一端锥角为60°。

要求在每个菌袋中同时插入等距的3根接种棒,生产率不低于6袋/min。

为使机器实现自动送料、转位、接种、出料等功能,机器结构简单紧凑,总体方案上拟让菌袋处于卧位,自料斗中逐一间歇式的由自重掉入转动式多工位槽型圆柱送料机构(转位机构)中,转位机构亦作间歇式旋转实现菌袋从上料工位到接种工位的转换,使菌袋准确到达接种工位,完成接种操作后转换至下料工位;接种机构使每个菌袋等距插入3根接种棒,接种过程平稳,冲击小;出料机构收集已完成接种操作的菌袋。

基本机构包括菌袋料斗、送料机构、转位机构、接种棒料斗、接种机构、配合机构、槽轮机构、减速器和离合器等,这些基本机构通过机架相连,传动系统包括蜗杆机构、圆柱齿轮机构和离合器(图1),整机效果如图2所示[3]。

2 机器工作原理
工作时,电动机输出的动力经过离合器、传动轴和减速器传动到槽轮机构,拨盘运动一方面经过传动轴带动曲柄进而带动复合滑块作上下往复运动,一方面驱动槽轮进而带动转位机构作90°/次的间歇式旋转运动。

复合滑块的上下往复运动带动铰接的送料连杆和接种连杆分别驱动送料滑块和接种滑块作往复水平运动,前者将由菌袋料斗掉下的菌袋送入转位机构的左位沟槽中,菌袋进入沟槽中随转位机构旋转2次经过上位到达右位,后者驱动固联的接种栓将种木料斗中的锥形种木打入沟槽中的菌袋中。

接种完成后转位机构再次旋转90°,此过程中菌袋在重力作用下顺利落下进入机架下方的箩筐中或是运输带上。

3 机器关键机构的详细设计与计算
运动执行机构是该机器的核心,主要由槽轮机构、送料机构、接种机构和配
合机构等几个关键机构组成(图3)。

3.2 送料机构的尺寸计算
送料功能是运用双滑块机构来实现的,双滑块机构是具有两个移动副的四杆机构,可以认为是由铰链四杆机构中的连架杆长度趋于无穷大演化而成的,如图5所示。

已知滑块3与竖直机架的距离b=555 mm,滑块3的行程s=170 mm,设滑块1与水平机架的距离为c,滑块1的行程为d,连杆2杆长为a,由几何关系可得:
b2+c2=a2,(b-s)2+(c+d)2=a2
化简得:d2+2cd=159 800 mm2
3.5 配合机构的设计
配合机构主要用于协调槽轮机构、送料机构和接种机构的运动,具体作用如下:①使滑块8的行程d=80 mm;②协调转位圆柱、送料滑块和接种滑块的运动,即当转位圆柱静止时,送料滑块和接种滑块完成送料和接种操作;当转位圆柱转动时,送料滑块和接种滑块远离菌袋料斗和接种棒料斗。

配合机构主要由对心曲柄滑块机构组成,滑块中心移动轨迹通过曲柄中心时没有急回特性,滑块行程是曲柄长度的两倍。

由此可得,曲柄长为40 mm,设其连杆长为100 mm。

图8为对心曲柄滑块机构示意图。

拨盘、曲柄与配合机构中的运动轴均为键连接,当通过圆柱销中心的拨盘对称面与曲柄对称面呈45°夹角时,转位圆柱、送料滑块和接种滑块的运动配合符合要求。

4 结论
该机械采用槽轮及双滑块等机构,能够将事先准备好的锥形枝条菌种沿菌袋直径方向打入菌袋中,具有自动完成上料、打穴接种和下料等功能,其结构紧凑,接种效率高,无杂菌污染且可不间断自动连续作业,亦可与上游锥形种木机[4]、粉碎机、混料机、装袋机[5]及下游菌袋打孔机、注水机等机械一起组成食用菌生产线,适用于食用菌袋式栽培技术的规模化生产。

该机械已通过Pro/E软件完成三维设计及机构运动仿真,能够顺利实现设计目标。

该机械目前已经申请中国实用新型专利,设计思路及核心结构受法律保护,同时关键结构尺寸可根据实际生产不同类型食用菌菌袋的尺寸、锥形种木的尺寸和每袋接种个数等要求进行灵活调节。

参考文献:
[1] 刘映淼,王兰青,高玉千,等.香菇液体菌种固化技术研究[J].中国食用菌,2009,28(1):16-17,22.
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