王連林，申穎亮，陳鐵成，李翠芹，邱春蓮

(1.河北省玉田縣農(nóng)業(yè)區(qū)劃辦公室 河北玉田 064100； 2.玉田縣職教中心 河北玉田 064100；3.灃田寶農(nóng)業(yè)科技有限公司 河北玉田 064109； 4.河北省玉田縣農(nóng)牧局 河北玉田 064100)

1 有機(jī)肥生產(chǎn)線投料斗系統(tǒng)存在的缺陷

隨著生物有機(jī)肥在全國生態(tài)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的大力推廣，用戶已對其有了一定的了解與認(rèn)可，我國農(nóng)業(yè)市場對生物有機(jī)肥的需求量會不斷增加，眾多企業(yè)開始轉(zhuǎn)向有機(jī)肥生產(chǎn)領(lǐng)域。有機(jī)肥是利用畜禽糞便(特別是集約化養(yǎng)殖的畜禽糞便)、秸稈、農(nóng)副產(chǎn)品和食品加工的固態(tài)廢物、有機(jī)垃圾經(jīng)有益微生物發(fā)酵、加工而成，其富含有機(jī)質(zhì)，但有機(jī)質(zhì)含量良莠不齊，大量元素含量低，需通過檢測添加。

目前，粉狀有機(jī)肥普及率較高，適應(yīng)機(jī)械化施肥要求的顆粒有機(jī)肥少，其主要原因：發(fā)酵后的畜禽糞便和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)廢棄物質(zhì)地松散，成粒難；必須添加各種無機(jī)元素、腐殖酸、活性菌劑才能達(dá)到《有機(jī)肥料》(NY 525—2012)和《生物有機(jī)肥》(NY 884—2012)標(biāo)準(zhǔn)的要求。

在有機(jī)肥原料的調(diào)配過程中，為實現(xiàn)生產(chǎn)自動化，多數(shù)企業(yè)采用了全自動配料系統(tǒng)。對于密度較小、含水量較高(質(zhì)量分?jǐn)?shù)一般在25%～30%)且流動性差的發(fā)酵后的畜禽糞便和其他農(nóng)業(yè)廢棄物，全自動配料系統(tǒng)難以保證投料精度和順暢的配料速度，需操作人員采用以下方式予以協(xié)助：①用木錘敲打投料倉，讓物料下沉，保證投料速度和精度；②用棍棒或竹竿向下捅，以減少物料滯留或黏結(jié)，保證投料順暢。

上述方法的弊端：①清理速度慢、勞動強(qiáng)度大，堵塞不嚴(yán)重時處理效果較好，若處理不及時而出現(xiàn)嚴(yán)重堵塞時必須停車處理；②在處理過程中存在安全隱患，或長期敲打而損壞機(jī)械部件；③多數(shù)有機(jī)肥設(shè)備生產(chǎn)企業(yè)參照無機(jī)肥料的密度及流速進(jìn)行投料斗系統(tǒng)的設(shè)計，沒有考慮有機(jī)原料的密度及自然流速，導(dǎo)致其應(yīng)用于有機(jī)肥生產(chǎn)線上出現(xiàn)結(jié)構(gòu)設(shè)計不合理、投料不暢、精度不高的問題。

2 優(yōu)化設(shè)計方案

基于有機(jī)肥生產(chǎn)線投料斗系統(tǒng)存在的問題，提出了如圖1所示的優(yōu)化設(shè)計方案。

1. 主料斗 2. 副料斗 3. 牽引彈簧 4. 計量秤 5. 振動電機(jī) 6. 固定架 7. 振動彈簧

(1)改變原投料斗系統(tǒng)的一體化設(shè)計方案，采用分體式結(jié)構(gòu)，形成主料斗和副料斗結(jié)構(gòu)。主、副料斗為正方形或3∶2長方形，尺寸依據(jù)投料量而定。主料斗為固定式，副料斗為懸掛式。

(2)主、副料斗采用強(qiáng)力牽引彈簧連接，每個斷面設(shè)置2根帶調(diào)節(jié)螺桿的彈簧，以保證主、副料斗的平衡調(diào)節(jié)。主、副料斗鑲嵌間隙上下為5 cm，四周嵌入間隙為3 cm，以保證良好的振動效果和物料的準(zhǔn)確導(dǎo)入。

(3)在副料斗外側(cè)配置振動電機(jī)，振動頻率為20～30次/min，保證物料實時順暢下沉，并順利輸送給電子計量秤，保證投料的精度和投料量。

(4)主料斗固定在投料口上端主梁上，主梁向下延伸與主料斗焊接，并與振動電機(jī)固定架焊接在一起。振動電機(jī)固定在固定架上，與副料斗通過振動彈簧連接，實現(xiàn)軟性振動，以延長設(shè)備使用壽命。

3 實施方式

2只料斗均為上寬下窄，主、副料斗通過側(cè)面的2根牽引彈簧(帶調(diào)節(jié)螺桿)連接，使主料斗和副料斗豎直配置，主料斗置于副料斗的頂部。固定架固定于主料斗上，振動電機(jī)固定于固定架上，振動電機(jī)的振動端配置振動彈簧，振動彈簧的另一端與副料斗相連。計量秤配置于副料斗的出口處，主料斗的底部出口伸入副料斗頂部入口的距離為5 cm，主料斗和副料斗之間的間隙為3 cm。

運行時，開啟振動電機(jī)，向主料斗中投入物料，物料經(jīng)主料斗篩選后進(jìn)入副料斗；副料斗在振動電機(jī)的帶動下進(jìn)行均勻篩選，篩選出的物料落在計量秤上進(jìn)行精確計量，實現(xiàn)物料投放。

4 應(yīng)用效果

優(yōu)化后的投料斗系統(tǒng)在實際應(yīng)用中體現(xiàn)出三大優(yōu)點：

(1)保證了投料人員的安全并減輕了勞動強(qiáng)度。

(2)通過對主、副料斗結(jié)構(gòu)與連接方式的優(yōu)化設(shè)計，實現(xiàn)了投料的連續(xù)性與穩(wěn)定性。

(3)通過設(shè)置振動電機(jī)，實現(xiàn)了物料順暢投放，保證了投料的精度和準(zhǔn)確性。

灃田寶農(nóng)業(yè)科技有限公司在有機(jī)肥生產(chǎn)線上采用該優(yōu)化設(shè)計方案后，投料操作人員由8人減少至5人，年可節(jié)約支出近30萬元。