赤松茸布料機研發與設計

冉文靜 李少華 呂新路 顧春洪 于鳳超 趙曉順

1、河北農業大學機電工程學院 2、保定市農機工作站 3、保定市蓮池區農業農村局 4、保定市鑫飛達農機裝備有限公司

引言

赤松茸，又名大球蓋菇、益腎菇，是一種與樹根共生的生食用菌[1-2]。食用口感細膩脆嫩，香味濃郁，飽受大眾喜愛，目前人工培育初見成效[3]。赤松茸喜半遮陰，故選擇避風且向陽、部分遮陰的環境栽種，其種植條件需滿足近水源、排水方便、含腐殖質而又疏松的土壤、最適氣溫達到15~26℃時方可增大成活率[4-5]。

目前我國赤松茸種植基地分布不均勻，主要分布于甘肅、河北、浙江及河南等地，依靠人工種植方式完成作業，造成人工耗時長，堆料場利用率低，基料鋪設不規范、投入成本高、作業效率低等問題，嚴重制約了赤松茸的產業化發展[6-7]。一直以來，我國對赤松茸種植相關機械設計的研究甚少，僅僅停留在農藝研究層面，未能徹底實現赤松茸機械化種植[8]，使得赤松茸總產量低，無法控制成本，未能滿足市場需求量[9-10]。

使用赤松茸布料機在其壟間分層鋪設基料，可以極大地促進菌絲生長，有利于赤松茸的生長，提高赤松茸生產總量。同時也為了能緊跟市場需求量，降低使用人工成本，本文設計了一種赤松茸布料機，控制鋪料層厚度，使得基料鋪設均勻，對赤松茸的產業化有長足發展。

1 布料機總體設計

布料機由料箱、碎料輥、地輪及傳動裝置四大部分構成。該機料箱設計為上不封蓋形式，可分為前箱體、左箱體、右箱體、后箱體，在前箱體出料口處設計有擋板，上設限位裝置，調節擋板位置，控制出料口大小，箱體內設計7 個碎料輥，碎料輥上布置有7 組刀片，每組包含4 把刀片，刀片等間距等角度分布于刀軸上。箱體外布置了三級鏈輪傳動。

布料箱被動牽引工作時，調節限位螺栓，調整擋板距離前箱體下邊沿的距離，草料由料箱上部加入料箱，地輪沿著機子前進方向運轉，此時的輪驅動三級鏈輪同向轉動，將料箱中的草料沿著碎料輥逐次輸送到出料口，進行有序鋪料。布料機結構如圖1所示。

圖1 布料機結構示意圖

2 布料機主要工作部件及作用

2.1 傳動裝置

赤松茸布料機采用了三級等速比鏈條傳動帶動刀軸沿機械運行方向轉動，保持鏈條轉速相等，刀軸等速轉動，保證布料機喂料裝置均勻碎草，使得出口處落入壟間的基料按照預期比例均勻鋪設。

2.2 碎料裝置

布料機作業中起主要作用的是傳動部分、出料部分及碎草部分。傳動部分主要受地輪驅動，經鏈條傳動帶動各軸正常運轉。待碎草部分開始作業時，草料經碎料輥擠壓并不斷向前逐級推送至出料口。刀片等數量、等角度、等軸間距布置于刀軸上，由于碎草主要集中于進料口，即前箱體處，故其承受的阻力大于后箱體，所以前箱體布置了3 根刀軸。待前箱體刀片未能徹底碎草或草料喂入過多時，滯留于箱體底部的草料會運送至后箱體，經后箱體2 組刀軸帶動刀片進一步碎草后將草料回送到出料口，實現最大程度的碎草。碎料輥結構如圖2 所示。

圖2 碎料輥結構示意圖

2.3 出料調節裝置

赤松茸基料通常以稻草、稻殼、木屑等混合發酵制成培養基，散熱后用于栽培。堆制菌床最重要的是把秸稈壓平踏實，基料厚度范圍20~30 cm，干草量20~30 kg/m2，用種量600~700 g。堆草時第一層堆放的草料離畦邊約10 cm，一般堆3 層，每層厚約8 cm，播種穴的深度5~8 cm，穴距10~12 cm，增加播種的穴數，可使菌絲生長更快。

種植前需起壟鋪膜，壟形中間稍高，兩側稍低，畦高10~15 cm，寬90 cm，長150 cm，畦與畦間距離40 cm。草料需均勻鋪設于相鄰的壟間。布料機后箱體上對稱設置8 組限位螺栓，出料口處的擋板通過限位螺栓調節出料大小影響，可以有效控制鋪料層數及基料厚度。受壟形大小，堆料的容積及面積會因之發生變化，基料鋪設厚度隨之而變，盡可能使得堆場的利用率最大。限位裝置如圖3 所示。

圖3 限位裝置