一種袋栽食用菌全自動翻筐機的設計

胡福志　閆瑞濤　韓瑞寶　黃瑞海　張春鳳　周拴柱　張兆龍　李楠楠

摘 要：食用菌被譽為“素中之葷”，不僅是美味佳肴，還具有極高的營養價值和獨特的醫療保健作用，是一種理想的保健食品。目前，袋栽食用菌生產流程中滅菌及接菌前的翻筐工作主要由人力手工來完成，勞動強度大、費用高、生產效率低。因此，構思設計了一種新型的全自動袋栽食用菌翻筐機。

關鍵詞：食用菌;袋栽;翻筐機;設計;市場

中圖分類號：S646;S223文獻標識碼：A

doi：10.14031/j.cnki.njwx.2020.02.014

基金項目：牡丹江市科技攻關項目“黑木耳菌袋全自動翻筐機的研制”;黑龍江省教育廳大學生創業訓練計劃項目“食用菌菌袋全自動翻筐機”;黑龍江農業經濟職業學院校企合作開發項目“黑木耳菌袋全自動翻筐機”（Z2018n001）

作者簡介：胡福志（1968-），男，吉林敦化人，教授，研究方向：焊接結構設計制作，E-mail：mdjhfz@163.com。

食用菌袋栽方法就是利用林業和工農業邊角料作培養基，采用室內發菌，室外出菌的栽培新模式，解決了普通栽培模式產量低、易感染雜菌、品質差等問題，不需購置栽培床架，不受氣候、場地條件的限制，一般直接在地面堆碼菌袋即可，袋栽食用菌菌袋在高溫殺菌時，為防止出現汽包、水包現象，需提前將菌袋倒扣放置，即菌棒口向下;在滅菌、冷卻完成后接菌前，需要將菌包再翻轉過來。

現有的袋栽食用菌生產加工企業在菌袋高溫殺菌前后多采用工人手工套筐翻轉的生產方式，生產效率低，勞動強度大，菌袋易染菌（30%左右的染菌率是直接或者間接因為手工翻筐造成的菌袋破損或者用手接觸菌袋，導致菌袋被按凹陷部位形成空隙而造成染菌）。

部分企業采用機械壓筐式翻筐機進行翻筐作業，但工作效率低、空筐自動落筐、故障報警系統混亂及翻轉時菌袋被劃破的數量過多等，也無法滿足生產需求。

因此，人力手工翻筐及現有翻筐機械都無法與食用菌大規模生產的自動化、工廠化相適應，成為了一個制約食用菌大規模生產的“瓶頸”，亟需一種新的技術方案來解決上述問題。

1 設計構想

針對市場上銷售的現有機型進行研究分析，立足于電氣化相結合的設計方向，進行以下幾個方面設計：

（1）以光電開關為檢測元件、單片機為自動控制系統核心、電動氣動元件為執行元件，提高翻筐機的自動化程度。

（2）用電子觸摸屏進行系統模擬及故障點顯示，方便操作及故障排除。

（3）利用行程自動控制系統及緩沖裝置，減少輔助時間，進一步提高翻筐效率。

（4）用直線軸承代替滑道或行走輪，減少移動阻力，提高菌筐移動速度及移動的平穩性。

（5）用可旋轉托筐桿配合菌筐限位架對菌筐位置進行調整，減少檢測元件和氣動元件，提高自動對位速度和準確度。

（6）菌筐限位及檢測裝置位置可調，可適應不同規格菌筐菌袋工作需要，提高設備的適應性。

（7）電動氣動執行元件速度可調，以適應不同工作節奏要求。

（8）機器底部安裝帶制動萬向行走輪，方便移動及作業。

預計該機翻筐速度可以達到500筐·h-1以上（傳統翻筐速度僅200筐·h-1左右），不但操作簡單，安全可靠，勞動強度和技術要求低，操作人員男女老少有無經驗均可，節約勞動力，有效解決用工荒的問題;而且翻筐效率高，質量好，可降低生產成本，為廣大菌農節本增效、持續穩定增收奠定基礎，助推食用菌種植產業向機械化、規模化、標準化方向發展。

3 產品工作流程

①裝筐機出筐→②運筐托輥運筐→③運筐托輥擋筐汽缸阻擋（與⑥同步）→④運筐托輥擋筐汽缸放行（與B12同步）→⑤運筐鏈條運筐→⑥運筐鏈條擋筐汽缸阻擋（檢測信號控制）→⑦提升氣缸收縮提筐→⑧托筐桿與菌筐限位架調筐→⑨翻轉架翻轉（信號檢測到位情況）→⑩菌袋倒筐→B11提升氣缸伸出放筐→B12運筐鏈條擋筐汽缸放行（檢測信號控制）→B13運筐鏈輪運筐→B14運筐皮帶運筐。

4 產品的市場分析和經濟效益預測

黑龍江省擁有得天獨厚的地理環境，是我國食用菌生產的“黃金產業帶”。據統計，2016年全省食用菌種植規模78億袋、鮮品產量398萬t，居全國第三位。目前，黑龍江省已經形成了三個食用菌產業帶，每年對翻筐機的需求量約為5000臺左右，每臺售價為20 000元左右。

可以預見，該機市場前景廣闊，可形成在黑龍江省乃至全國食用菌產業帶的普及應用推廣局面，將解決食用菌產業發展過程中存在的“瓶頸”，為實現食用菌產業規模化發展、帶動菌民持續、穩定增收及科技成果向農村轉移作出應有的貢獻。

參考文獻：

[1]閆瑞濤，周忠寶，黃瑞海，等.牡丹江食用菌機械產業現狀及發展對策[J].農機使用與維修， 2014（10）.

[2]胡福志，周忠寶，韓瑞寶，等.牡丹江地區黑木耳菌袋全自動窩口機的研制設想[J].科技視界，2014（21）.

[3]周忠寶，黃瑞海，李家全，等.我國黑木耳袋料窩口機行業現狀及發展對策[J].中國食用菌，2015（2）.

[4]胡福志，閆瑞濤，李雨龍，等.對傳統黑木耳菌袋裝袋機的改造升級構想[J].農機使用與維修，2018（2）.

（04）