袋栽食用菌枝条菌种自动接种机的设计

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