新型液動(dòng)食用菌裝袋機(jī)的設(shè)計(jì)要點(diǎn)與應(yīng)用*

宋明軒，趙艷云

（北華航天工業(yè)學(xué)院藝術(shù)設(shè)計(jì)學(xué)院，河北 廊坊 065000）

我國(guó)食用菌的需求量越來(lái)越大，為了在保證食用菌質(zhì)量的同時(shí)，降低食用菌的生產(chǎn)成本，需要從新型液動(dòng)食用菌裝袋機(jī)設(shè)計(jì)入手。食用菌裝袋機(jī)一般采用半自動(dòng)化的技術(shù)，裝袋需要大量的人力，且裝袋情況不理想，在食用菌產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程中，裝袋、封口等工序亟需進(jìn)一步改進(jìn)，因此，有必要對(duì)新型液動(dòng)食用菌裝袋機(jī)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用展開(kāi)分析。

1 新型液動(dòng)食用菌裝袋機(jī)在使用過(guò)程中的優(yōu)勢(shì)

相較于傳統(tǒng)的人工裝袋，新型液動(dòng)食用菌裝袋機(jī)在使用過(guò)程中有著很多優(yōu)勢(shì)，具體情況見(jiàn)表1。

表1 統(tǒng)計(jì)結(jié)果對(duì)比Tab.1 Comparison of statistical results

由表1所示，新型液態(tài)食用菌裝袋機(jī)較傳統(tǒng)食用菌裝袋機(jī)有更高的生產(chǎn)效率。傳統(tǒng)人工裝袋的方式存在3方面的問(wèn)題。

1）在實(shí)際操作過(guò)程中很容易發(fā)生送料不均勻、脹袋、封口過(guò)于松散等現(xiàn)象，這樣就有可能會(huì)導(dǎo)致雜質(zhì)摻入其中，從而影響食用菌的品種種類。

2）采用人工的方式進(jìn)行食用菌裝袋還容易使包裝袋出現(xiàn)褶皺的情況，導(dǎo)致食用菌在搬運(yùn)過(guò)程中更容易出現(xiàn)包裝袋破裂。

3）人工裝袋還需要一定的人工成本。而通過(guò)新型液動(dòng)食用菌裝袋機(jī)來(lái)進(jìn)行食用菌的包裝，則可以有效降低因人員操作失誤而出現(xiàn)的安全隱患。

2 新型液動(dòng)食用菌裝袋機(jī)的設(shè)計(jì)要點(diǎn)

2.1 新型液動(dòng)食用菌裝袋機(jī)的結(jié)構(gòu)及原理

2.1.1 食用菌的裝袋流程

新型液動(dòng)食用菌裝袋機(jī)的裝袋流程為：取袋、套袋、裝袋、下料、封口，將裝袋的一系列功能結(jié)合在一起，完成食用菌的自動(dòng)袋裝。能夠有效降低食用菌的人工裝袋成本。

2.1.2 新型液動(dòng)食用菌裝袋機(jī)的外觀設(shè)計(jì)

新型液動(dòng)食用菌裝袋機(jī)的主要零部件包括機(jī)架、料斗、液壓缸等設(shè)備，見(jiàn)圖1。

由圖1所示，其中液壓缸的主要作用是提升抱筒的動(dòng)力，保證抱筒能夠在裝袋機(jī)運(yùn)行時(shí)擁有足夠的動(dòng)力。在設(shè)計(jì)過(guò)程中可以將封口裝置設(shè)置在機(jī)架的末尾，夾緊裝置放置于抱筒前方，這種設(shè)計(jì)形式能夠保證新型液動(dòng)食用菌裝袋機(jī)在運(yùn)行過(guò)程中的穩(wěn)定性，而且還能夠確保包裝袋上下松緊度的一致，無(wú)論是裝袋質(zhì)量還是效率都會(huì)得到提升[1]。

新型液動(dòng)食用菌裝袋機(jī)在進(jìn)行外觀設(shè)計(jì)時(shí)，需要在保證其外觀整潔性的同時(shí)提升裝袋機(jī)的實(shí)用性，保證其質(zhì)量能夠達(dá)到生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)。可以在機(jī)器內(nèi)外采用全噴塑處理，全噴塑在使用過(guò)程中能夠在兼顧裝袋機(jī)外形的同時(shí)降低裝袋機(jī)的生產(chǎn)成本；同時(shí)還可以適當(dāng)對(duì)裝袋機(jī)進(jìn)行縮減，以此來(lái)保證裝袋機(jī)的輕便，從而讓其在運(yùn)輸過(guò)程中更加方便。由于新型液動(dòng)食用菌裝袋機(jī)的主要作用為食用菌裝袋，因此還需要兼顧一定的安全衛(wèi)生性，以保證裝袋機(jī)的整潔性，便于對(duì)裝袋機(jī)進(jìn)行衛(wèi)生處理[1]。

2.2 新型液動(dòng)食用菌裝袋機(jī)的工作原理

新型液動(dòng)食用菌裝袋機(jī)在運(yùn)行過(guò)程中其主要的動(dòng)力來(lái)源為主動(dòng)電機(jī)，主動(dòng)電機(jī)在運(yùn)行期間主要負(fù)責(zé)向攪拌裝置以及絞龍機(jī)構(gòu)進(jìn)行動(dòng)力的傳遞[2]。絞龍機(jī)構(gòu)在轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中會(huì)將料斗中的物料輸送至套筒上的包裝袋中，在包裝袋裝滿物料時(shí)會(huì)推動(dòng)抱筒進(jìn)行向后方向的運(yùn)動(dòng)。當(dāng)包裝袋到達(dá)所需位置時(shí)，處于裝袋機(jī)后方的傳感器便會(huì)得到相應(yīng)的信號(hào)停止裝料。與此同時(shí)，抱筒的下半部分會(huì)一同打開(kāi)，食用菌袋這時(shí)會(huì)落入到包裝袋的封口裝置中進(jìn)行封口。采用新型液動(dòng)食用菌裝袋機(jī)進(jìn)行裝袋既能夠提升食用菌的裝袋效率，又可以解決人為裝袋可能出現(xiàn)的誤傷問(wèn)題。

3 新型液動(dòng)食用菌裝袋機(jī)不同部位的應(yīng)用

3.1 夾緊裝置的應(yīng)用

新型液動(dòng)食用菌裝袋機(jī)的夾緊裝置非常重要，其主要零部件包括固定架以及夾緊環(huán)等，夾緊裝置在運(yùn)行過(guò)程中會(huì)通過(guò)開(kāi)合液壓缸來(lái)完成對(duì)夾緊環(huán)開(kāi)閉的控制。夾緊裝置在設(shè)計(jì)時(shí)需要將其放置在抱筒的正前方，在夾緊裝置中，夾緊環(huán)在具有一定彈性的同時(shí)其直徑還可以適當(dāng)發(fā)生改變，控制夾緊環(huán)開(kāi)閉的液壓缸會(huì)安裝在固定架的中間位置處[3]。

在裝袋機(jī)運(yùn)行過(guò)程中，開(kāi)合液壓缸會(huì)控制夾緊環(huán)上的2個(gè)半圓形環(huán)通過(guò)閉合的方式來(lái)完成包裝袋的夾緊，在裝袋完成并且移動(dòng)到指定位置時(shí)通過(guò)控制半圓形環(huán)的分離來(lái)將包裝袋至封口裝置處。夾緊裝置在實(shí)際使用過(guò)程中不僅能夠完成包裝袋的夾緊與放松，還可以防止包裝袋在裝料時(shí)出現(xiàn)轉(zhuǎn)動(dòng)的情況，除此之外還能防止包裝袋在裝料時(shí)出現(xiàn)褶皺情況，避免包裝袋在封口時(shí)出現(xiàn)封口不嚴(yán)。

3.2 封口裝置的應(yīng)用

新型液動(dòng)食用菌裝袋機(jī)的封口裝置主要包括擋板、檢測(cè)、夾持裝置等，封口裝置在設(shè)計(jì)過(guò)程中會(huì)安裝在機(jī)架的后方。擋板的后端部分會(huì)與一號(hào)支桿進(jìn)行活動(dòng)連接，中端部分與一號(hào)推桿進(jìn)行連接，擋板的前端部分跟抱筒相接觸[4]。封口裝置的夾持裝置安裝在右側(cè)內(nèi)壁的上方，在其上面還會(huì)設(shè)置封口機(jī)，保證包裝袋在夾住之后可以順利完成封口。

裝滿的食用菌菌袋會(huì)通過(guò)抱筒落入到封口裝置中的擋板上方，一號(hào)推桿這時(shí)則會(huì)推動(dòng)擋板至豎直方向，確保食用菌菌袋能夠以豎直的姿態(tài)放置于底座之上；在夾持裝置將包裝袋固定后，封口裝置中的檢測(cè)裝置便會(huì)檢測(cè)到菌袋處于準(zhǔn)備封口階段，封口機(jī)便開(kāi)始進(jìn)行封口作業(yè)，當(dāng)封口結(jié)束后，二號(hào)推桿便會(huì)將食用菌的菌袋向外推，結(jié)束菌袋的封口過(guò)程。

3.3 動(dòng)力系統(tǒng)的應(yīng)用

新型液動(dòng)食用菌裝袋機(jī)的動(dòng)力系統(tǒng)能夠保證裝袋機(jī)擁有足夠的動(dòng)力完成食用菌袋的裝袋全流程。動(dòng)力系統(tǒng)部分主要包含了電機(jī)以及液壓缸等零部件。其中液動(dòng)裝置主要由單片機(jī)控制電路、電磁換向閥等零部件所組成。在裝袋過(guò)程中，液壓缸的運(yùn)動(dòng)情況會(huì)反饋到單片機(jī)中，當(dāng)單片機(jī)接收到該信息時(shí)則會(huì)通過(guò)可控硅的導(dǎo)通以及光電耦合器來(lái)控制換向閥，從而保證抱筒裝置有足夠的動(dòng)力完成前后作業(yè)[5]。

4 新型液動(dòng)食用菌裝袋機(jī)的應(yīng)用方法

4.1 裝袋機(jī)啟動(dòng)前的注意事項(xiàng)

新型液動(dòng)食用菌裝袋機(jī)的工作效率遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于人工裝袋效率，但在正式開(kāi)機(jī)前需要注意以下幾點(diǎn)：1）裝袋機(jī)的操作人員應(yīng)按流程規(guī)范操作，防止在設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)危險(xiǎn)情況。2）裝袋機(jī)在放置過(guò)程中需要保證所處地面的平整性與堅(jiān)實(shí)程度，并且在啟動(dòng)裝袋機(jī)前還需要對(duì)設(shè)備的所有零部件進(jìn)行檢查，防止在運(yùn)輸裝袋機(jī)的過(guò)程中出現(xiàn)零部件松動(dòng)的情況發(fā)生。3）裝袋機(jī)在出廠時(shí)往往會(huì)配有專用工具袋，在開(kāi)機(jī)前需要檢查工具是否齊全沒(méi)有遺漏。4）裝袋機(jī)的用電安全必須保證，啟動(dòng)前需要在電源線處加裝漏電保護(hù)器的同時(shí)進(jìn)行電源線的安全接地，電源線的線徑標(biāo)準(zhǔn)值為2.5 m2。5）食用菌袋的型號(hào)以及長(zhǎng)度必須符合標(biāo)準(zhǔn)[6]。

4.2 裝袋料面高低以及松緊度調(diào)節(jié)

在正式開(kāi)始裝袋前需要完成對(duì)裝袋料面的高低以及松緊度的調(diào)整，通過(guò)調(diào)整下料控制板的高度能夠控制下料量的多少，在裝袋機(jī)的運(yùn)行過(guò)程中，下料數(shù)量越多，包裝袋的松緊度就會(huì)越緊。在裝袋機(jī)運(yùn)行時(shí)，沖壓主軸的主要作用是調(diào)節(jié)裝袋高度以及松緊度，而沖壓副軸的作用是預(yù)先沖壓，保證設(shè)備運(yùn)行期間不會(huì)出現(xiàn)包裝袋底部松弛以及送料不到位等情況。

4.3 裝袋機(jī)的操作流程

新型液動(dòng)食用菌裝袋機(jī)在使用時(shí)需要按照以下流程進(jìn)行：在打開(kāi)裝袋機(jī)的電控門之后，需要將電源線導(dǎo)入至設(shè)備儀器中并將電源線連接至接線端口位置。檢查設(shè)備儀器的大轉(zhuǎn)盤位置，保證裝袋機(jī)處于定位狀態(tài)。在設(shè)定檔位后啟動(dòng)機(jī)器，確定機(jī)器的運(yùn)行方向使用正確，若方向相反則需要將總電源關(guān)閉。確定設(shè)備無(wú)異物之后開(kāi)機(jī)，在裝袋機(jī)空載運(yùn)行5 min無(wú)異常后方可正式投入使用[7]。

4.4 裝袋機(jī)的維護(hù)與保養(yǎng)

對(duì)新型液壓食用菌裝袋機(jī)的維護(hù)與保養(yǎng)需要注意以下幾點(diǎn)。

1）在運(yùn)行過(guò)程中要保證食用菌裝料機(jī)內(nèi)的物料數(shù)量符合要求，運(yùn)行期間嚴(yán)禁超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)，在整個(gè)過(guò)程中，操作人員禁止將手放入至桶內(nèi)而且需要注意防止其他工具進(jìn)入桶中造成危險(xiǎn)。

2）在對(duì)食用菌裝袋機(jī)進(jìn)行檢修的時(shí)候禁止通電，以免在檢修過(guò)程中出現(xiàn)人員觸電的情況。

總而言之，液動(dòng)食用菌裝袋機(jī)的設(shè)計(jì)要點(diǎn)與應(yīng)用非常重要，可以在提升裝袋質(zhì)量的同時(shí)顯著提升裝袋效率。相信隨著更多人注意到液動(dòng)食用菌裝袋機(jī)的重要性，液動(dòng)食用菌裝袋機(jī)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用一定會(huì)變得更好。