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        木耳菌包自動(dòng)割口設(shè)備的研究與設(shè)計(jì)

        2021-05-14 08:23:14王馨竟
        農(nóng)機(jī)使用與維修 2021年5期
        關(guān)鍵詞:作業(yè)

        王馨竟

        (黑龍江省農(nóng)業(yè)機(jī)械工程科學(xué)院 牡丹江農(nóng)業(yè)機(jī)械化研究所,黑龍江 牡丹江 157011)

        1 目的與意義

        據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)目前黑龍江省栽培木耳超過(guò)180億袋,占全國(guó)木耳總產(chǎn)量30%,居全國(guó)首位。僅以黑龍江省為例,種植戶平均地?cái)[載木耳量為5萬(wàn)袋,因此市場(chǎng)對(duì)木耳菌包的需求量大幅增長(zhǎng)。木耳菌包由于出耳的需要,須在菌包袋上割口,割口形狀一般分為Y字形、一字形、O形和△形;割口數(shù)量沿圓周16排,每排沿菌包軸向15孔左右,總計(jì)割口量240個(gè)左右;割口深度在0.4~0.6 cm左右。如果采用人工割口費(fèi)時(shí)費(fèi)力,也難以滿足割口的技術(shù)要求。目前市場(chǎng)上現(xiàn)有的割口設(shè)備主要有兩種,一是人工將木耳菌包推送至割口器中,菌包袋在移動(dòng)過(guò)程中實(shí)現(xiàn)割口;二是人工將木耳菌包擺放在輸送帶上,由輸送帶將木耳菌包推送至割口器中實(shí)現(xiàn)割口。前者因作業(yè)效率低,費(fèi)工費(fèi)力而逐漸被市場(chǎng)冷落;后者因菌包在傳送部位擺放不正,菌包傳輸過(guò)程容易產(chǎn)生錯(cuò)位,導(dǎo)致割口深度不均勻、割口變形,且深度和長(zhǎng)度也無(wú)法控制均勻,造成廢袋率高,影響了其使用效果。因此設(shè)計(jì)一種作業(yè)效率高、割口均勻、深度一致的自動(dòng)割口裝備成為用戶迫切需要。

        2 結(jié)構(gòu)與原理

        2.1 主要結(jié)構(gòu)

        本機(jī)主要由行程開關(guān)、電機(jī)、減速傳動(dòng)裝置、機(jī)架、上層輸送裝置、側(cè)端扶正裝置、下層輸送裝置、割口器總成等組成(圖1)。

        1.行走輪;2.電機(jī);3.單體割口器;4.割口器總成;5.機(jī)架;6.上層輸送帶;7.輸送帶壓輪;8.輸送帶被動(dòng)輪;9.上層輸送帶張緊裝置;10.輸送帶支撐輪;11.行程開關(guān);12.側(cè)端扶正裝置;13.下層輸送帶;14.下層輸送帶張緊裝置圖1 菌包自動(dòng)割口設(shè)備機(jī)構(gòu)圖

        2.2 工作原理

        本機(jī)采用電機(jī)傳動(dòng),通過(guò)減速裝置將動(dòng)力傳遞給上、下層輸送帶,下層輸送帶兩側(cè)裝有扶正裝置。當(dāng)把木耳菌包放在下層輸送帶上時(shí),扶正裝置會(huì)把菌包自動(dòng)扶正并啟動(dòng)行程開關(guān),電機(jī)開始運(yùn)行帶動(dòng)上、下層輸送帶運(yùn)轉(zhuǎn)。木耳菌包在下層輸送帶的帶動(dòng)下向前運(yùn)行,進(jìn)入到上、下層輸送帶之間,并在上、下層輸送帶的夾帶下穩(wěn)定推送至割口器總成中。從而實(shí)現(xiàn)木耳菌包在移動(dòng)過(guò)程中,均勻割口作業(yè),再由下一個(gè)菌包推出,如此往復(fù)連續(xù)作業(yè)。

        3 主要結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

        3.1 單體割口器設(shè)計(jì)

        單體割口器主要由割口元件、割口圓盤和安裝底座組成(圖2)。

        1.安裝底座;2.卡扣;3.深淺調(diào)節(jié)螺栓;4.回位彈簧;5.支撐架;6.割口圓盤;7.割口元件圖2 單體割口器結(jié)構(gòu)圖

        割口元件安裝在割口圓盤上并沿其圓周均布,更換不同的割口元件即可獲得不同割口形狀;割口圓盤安裝在支撐架上并可沿圓柱轉(zhuǎn)動(dòng),改變調(diào)節(jié)螺栓深淺即可改變割口圓盤的位置,達(dá)到改變割口深淺的目的;安裝底座和卡扣共同作用可將單體割口器固裝并鎖定在環(huán)形圓筒上。

        3.2 割口器總成設(shè)計(jì)

        割口器總成主要由多個(gè)單體割口器和割口器底座兩部分組成(圖3)。

        1.底座掛接板;2.喇叭狀圓筒;3.環(huán)形圓筒;4.單體割口器圖 3 割口器總成結(jié)構(gòu)示意圖

        利用安裝底座和卡扣可將單體割口器固裝并鎖定在環(huán)形圓筒上,再由割口器總成上的底座掛接板固定在機(jī)架上。改變單體割口器沿環(huán)形圓筒圓周安裝數(shù)量,即可改變其在木耳菌包割口排數(shù)(圖4)。

        1.單體割口器;2.環(huán)形圓筒圖4 單體割口器安裝示意圖

        3.3 扶正裝置設(shè)計(jì)

        扶正裝置位于下層輸送帶喂入端兩側(cè),一側(cè)扶正板固接在機(jī)架方管上,另一側(cè)鉸接扶正板用合頁(yè)連接在機(jī)架上。當(dāng)菌包放置在輸送帶上時(shí),扶正板一端側(cè)邊下沉與另一側(cè)扶正板側(cè)邊共同限位,保證菌包和割口器同心并直線向前輸送,從而防止菌包脫軌錯(cuò)位,發(fā)生堆袋問(wèn)題(圖5)。

        1.下層輸送帶輪;2.下層輸送帶;3.機(jī)架方管;4.扶正板;5.菌包;6.合頁(yè);7.行程開關(guān);8.鉸接扶正板圖5 扶正裝置結(jié)構(gòu)原理圖

        3.4 上、下層輸送裝置設(shè)計(jì)

        按照木耳菌包割口的工藝要求,多個(gè)單體割口器所圍成的割口器總成上的割刀圓環(huán)形內(nèi)徑要小于菌包的直徑1 cm左右。木耳菌包如果沒(méi)有一個(gè)向內(nèi)推送的外力,就很容易發(fā)生卡滯、菌袋破損和堆壓。因此設(shè)計(jì)了上、下兩層輸送裝置(圖6),保證了菌包在上、下兩層輸送帶的夾帶下,同步穩(wěn)定推送至割口器總成中。

        1.下輸送裝置;2.下輸送帶;3.菌包;4.上輸送裝置;5.上輸送帶;6.軸承座;7.機(jī)架方管;8.主動(dòng)鏈輪 圖6 上、下層輸送裝置配置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖

        4 應(yīng)用效果與前景

        4.1 應(yīng)用效果

        該機(jī)只需2名工人操作,一人放菌包,一人在機(jī)器前端將割好口的菌包接下并擺在菌包框內(nèi)。這款設(shè)備與傳統(tǒng)的人工割口作業(yè)相比節(jié)省人力、割口質(zhì)量好、作業(yè)效率高,降低了種植戶作業(yè)成本,達(dá)到了節(jié)本增效的目的。

        4.2 應(yīng)用前景

        木耳中含有豐富的營(yíng)養(yǎng)元素,尤其是纖維素和植物膠原能夠促進(jìn)胃腸蠕動(dòng),減少脂肪的吸收,深受百姓的喜愛(ài),已經(jīng)成為百姓餐桌上常見(jiàn)的美食之一。隨著人們對(duì)養(yǎng)生越來(lái)越看重,木耳市場(chǎng)需求量也越來(lái)越大,從而帶動(dòng)了木耳種植業(yè)的不斷發(fā)展,木耳的種植量也逐年提高。木耳菌包割口設(shè)備取代人工成為木耳栽培不可缺少的作業(yè)環(huán)節(jié),因其價(jià)格低廉、操作簡(jiǎn)單、作業(yè)質(zhì)量好、作業(yè)效率高,深受種植戶的歡迎,具有廣闊的發(fā)展前景。

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