赤松茸布料機(jī)研發(fā)與設(shè)計(jì)

冉文靜 李少華 呂新路 顧春洪 于鳳超 趙曉順

1、河北農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院 2、保定市農(nóng)機(jī)工作站 3、保定市蓮池區(qū)農(nóng)業(yè)農(nóng)村局 4、保定市鑫飛達(dá)農(nóng)機(jī)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(shù)根共生的生食用菌[1-2]。食用口感細(xì)膩脆嫩，香味濃郁，飽受大眾喜愛(ài)，目前人工培育初見(jiàn)成效[3]。赤松茸喜半遮陰，故選擇避風(fēng)且向陽(yáng)、部分遮陰的環(huán)境栽種，其種植條件需滿(mǎn)足近水源、排水方便、含腐殖質(zhì)而又疏松的土壤、最適氣溫達(dá)到15~26℃時(shí)方可增大成活率[4-5]。

目前我國(guó)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(yè)，造成人工耗時(shí)長(zhǎng)，堆料場(chǎng)利用率低，基料鋪設(shè)不規(guī)范、投入成本高、作業(yè)效率低等問(wèn)題，嚴(yán)重制約了赤松茸的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展[6-7]。一直以來(lái)，我國(guó)對(duì)赤松茸種植相關(guān)機(jī)械設(shè)計(jì)的研究甚少，僅僅停留在農(nóng)藝研究層面，未能徹底實(shí)現(xiàn)赤松茸機(jī)械化種植[8]，使得赤松茸總產(chǎn)量低，無(wú)法控制成本，未能滿(mǎn)足市場(chǎng)需求量[9-10]。

使用赤松茸布料機(jī)在其壟間分層鋪設(shè)基料，可以極大地促進(jìn)菌絲生長(zhǎng)，有利于赤松茸的生長(zhǎng)，提高赤松茸生產(chǎn)總量。同時(shí)也為了能緊跟市場(chǎng)需求量，降低使用人工成本，本文設(shè)計(jì)了一種赤松茸布料機(jī)，控制鋪料層厚度，使得基料鋪設(shè)均勻，對(duì)赤松茸的產(chǎn)業(yè)化有長(zhǎng)足發(fā)展。

1 布料機(jī)總體設(shè)計(jì)

布料機(jī)由料箱、碎料輥、地輪及傳動(dòng)裝置四大部分構(gòu)成。該機(jī)料箱設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)有擋板，上設(shè)限位裝置，調(diào)節(jié)擋板位置，控制出料口大小，箱體內(nèi)設(shè)計(jì)7 個(gè)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(jí)鏈輪傳動(dòng)。

布料箱被動(dòng)牽引工作時(shí)，調(diào)節(jié)限位螺栓，調(diào)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(jī)子前進(jìn)方向運(yùn)轉(zhuǎn)，此時(shí)的輪驅(qū)動(dòng)三級(jí)鏈輪同向轉(zhuǎn)動(dòng)，將料箱中的草料沿著碎料輥逐次輸送到出料口，進(jìn)行有序鋪料。布料機(jī)結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1 布料機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖

2 布料機(jī)主要工作部件及作用

2.1 傳動(dòng)裝置

赤松茸布料機(jī)采用了三級(jí)等速比鏈條傳動(dòng)帶動(dòng)刀軸沿機(jī)械運(yùn)行方向轉(zhuǎn)動(dòng)，保持鏈條轉(zhuǎn)速相等，刀軸等速轉(zhuǎn)動(dòng)，保證布料機(jī)喂料裝置均勻碎草，使得出口處落入壟間的基料按照預(yù)期比例均勻鋪設(shè)。

2.2 碎料裝置

布料機(jī)作業(yè)中起主要作用的是傳動(dòng)部分、出料部分及碎草部分。傳動(dòng)部分主要受地輪驅(qū)動(dòng)，經(jīng)鏈條傳動(dòng)帶動(dòng)各軸正常運(yùn)轉(zhuǎn)。待碎草部分開(kāi)始作業(yè)時(shí)，草料經(jīng)碎料輥擠壓并不斷向前逐級(jí)推送至出料口。刀片等數(shù)量、等角度、等軸間距布置于刀軸上，由于碎草主要集中于進(jìn)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(guò)多時(shí)，滯留于箱體底部的草料會(huì)運(yùn)送至后箱體，經(jīng)后箱體2 組刀軸帶動(dòng)刀片進(jìn)一步碎草后將草料回送到出料口，實(shí)現(xiàn)最大程度的碎草。碎料輥結(jié)構(gòu)如圖2 所示。

圖2 碎料輥結(jié)構(gòu)示意圖

2.3 出料調(diào)節(jié)裝置

赤松茸基料通常以稻草、稻殼、木屑等混合發(fā)酵制成培養(yǎng)基，散熱后用于栽培。堆制菌床最重要的是把秸稈壓平踏實(shí)，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(shí)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(shù)，可使菌絲生長(zhǎng)更快。

種植前需起壟鋪膜，壟形中間稍高，兩側(cè)稍低，畦高10~15 cm，寬90 cm，長(zhǎng)150 cm，畦與畦間距離40 cm。草料需均勻鋪設(shè)于相鄰的壟間。布料機(jī)后箱體上對(duì)稱(chēng)設(shè)置8 組限位螺栓，出料口處的擋板通過(guò)限位螺栓調(diào)節(jié)出料大小影響，可以有效控制鋪料層數(shù)及基料厚度。受壟形大小，堆料的容積及面積會(huì)因之發(fā)生變化，基料鋪設(shè)厚度隨之而變，盡可能使得堆場(chǎng)的利用率最大。限位裝置如圖3 所示。

圖3 限位裝置