新型液动食用菌装袋机的设计要点与应用*

2020-11-11宋明轩赵艳云

中国食用菌 2020年9期

宋明轩，赵艳云

（北华航天工业学院艺术设计学院，河北廊坊 065000）

我国食用菌的需求量越来越大，为了在保证食用菌质量的同时，降低食用菌的生产成本，需要从新型液动食用菌装袋机设计入手。食用菌装袋机一般采用半自动化的技术，装袋需要大量的人力，且装袋情况不理想，在食用菌产品生产过程中，装袋、封口等工序亟需进一步改进，因此，有必要对新型液动食用菌装袋机的设计与应用展开分析。

1 新型液动食用菌装袋机在使用过程中的优势

相较于传统的人工装袋，新型液动食用菌装袋机在使用过程中有着很多优势，具体情况见表1。

表1 统计结果对比Tab.1 Comparison of statistical results

由表1所示，新型液态食用菌装袋机较传统食用菌装袋机有更高的生产效率。传统人工装袋的方式存在3方面的问题。

1）在实际操作过程中很容易发生送料不均匀、胀袋、封口过于松散等现象，这样就有可能会导致杂质掺入其中，从而影响食用菌的品种种类。

2）采用人工的方式进行食用菌装袋还容易使包装袋出现褶皱的情况，导致食用菌在搬运过程中更容易出现包装袋破裂。

3）人工装袋还需要一定的人工成本。而通过新型液动食用菌装袋机来进行食用菌的包装，则可以有效降低因人员操作失误而出现的安全隐患。

2 新型液动食用菌装袋机的设计要点

2.1 新型液动食用菌装袋机的结构及原理

2.1.1 食用菌的装袋流程

新型液动食用菌装袋机的装袋流程为：取袋、套袋、装袋、下料、封口，将装袋的一系列功能结合在一起，完成食用菌的自动袋装。能够有效降低食用菌的人工装袋成本。

2.1.2 新型液动食用菌装袋机的外观设计

新型液动食用菌装袋机的主要零部件包括机架、料斗、液压缸等设备，见图1。

由图1所示，其中液压缸的主要作用是提升抱筒的动力，保证抱筒能够在装袋机运行时拥有足够的动力。在设计过程中可以将封口装置设置在机架的末尾，夹紧装置放置于抱筒前方，这种设计形式能够保证新型液动食用菌装袋机在运行过程中的稳定性，而且还能够确保包装袋上下松紧度的一致，无论是装袋质量还是效率都会得到提升[1]。

新型液动食用菌装袋机在进行外观设计时，需要在保证其外观整洁性的同时提升装袋机的实用性，保证其质量能够达到生产标准。可以在机器内外采用全喷塑处理，全喷塑在使用过程中能够在兼顾装袋机外形的同时降低装袋机的生产成本；同时还可以适当对装袋机进行缩减，以此来保证装袋机的轻便，从而让其在运输过程中更加方便。由于新型液动食用菌装袋机的主要作用为食用菌装袋，因此还需要兼顾一定的安全卫生性，以保证装袋机的整洁性，便于对装袋机进行卫生处理[1]。

2.2 新型液动食用菌装袋机的工作原理

新型液动食用菌装袋机在运行过程中其主要的动力来源为主动电机，主动电机在运行期间主要负责向搅拌装置以及绞龙机构进行动力的传递[2]。绞龙机构在转动过程中会将料斗中的物料输送至套筒上的包装袋中，在包装袋装满物料时会推动抱筒进行向后方向的运动。当包装袋到达所需位置时，处于装袋机后方的传感器便会得到相应的信号停止装料。与此同时，抱筒的下半部分会一同打开，食用菌袋这时会落入到包装袋的封口装置中进行封口。采用新型液动食用菌装袋机进行装袋既能够提升食用菌的装袋效率，又可以解决人为装袋可能出现的误伤问题。

3 新型液动食用菌装袋机不同部位的应用

3.1 夹紧装置的应用

新型液动食用菌装袋机的夹紧装置非常重要，其主要零部件包括固定架以及夹紧环等，夹紧装置在运行过程中会通过开合液压缸来完成对夹紧环开闭的控制。夹紧装置在设计时需要将其放置在抱筒的正前方，在夹紧装置中，夹紧环在具有一定弹性的同时其直径还可以适当发生改变，控制夹紧环开闭的液压缸会安装在固定架的中间位置处[3]。

在装袋机运行过程中，开合液压缸会控制夹紧环上的2个半圆形环通过闭合的方式来完成包装袋的夹紧，在装袋完成并且移动到指定位置时通过控制半圆形环的分离来将包装袋至封口装置处。夹紧装置在实际使用过程中不仅能够完成包装袋的夹紧与放松，还可以防止包装袋在装料时出现转动的情况，除此之外还能防止包装袋在装料时出现褶皱情况，避免包装袋在封口时出现封口不严。

3.2 封口装置的应用

新型液动食用菌装袋机的封口装置主要包括挡板、检测、夹持装置等，封口装置在设计过程中会安装在机架的后方。挡板的后端部分会与一号支杆进行活动连接，中端部分与一号推杆进行连接，挡板的前端部分跟抱筒相接触[4]。封口装置的夹持装置安装在右侧内壁的上方，在其上面还会设置封口机，保证包装袋在夹住之后可以顺利完成封口。

装满的食用菌菌袋会通过抱筒落入到封口装置中的挡板上方，一号推杆这时则会推动挡板至竖直方向，确保食用菌菌袋能够以竖直的姿态放置于底座之上；在夹持装置将包装袋固定后，封口装置中的检测装置便会检测到菌袋处于准备封口阶段，封口机便开始进行封口作业，当封口结束后，二号推杆便会将食用菌的菌袋向外推，结束菌袋的封口过程。

3.3 动力系统的应用

新型液动食用菌装袋机的动力系统能够保证装袋机拥有足够的动力完成食用菌袋的装袋全流程。动力系统部分主要包含了电机以及液压缸等零部件。其中液动装置主要由单片机控制电路、电磁换向阀等零部件所组成。在装袋过程中，液压缸的运动情况会反馈到单片机中，当单片机接收到该信息时则会通过可控硅的导通以及光电耦合器来控制换向阀，从而保证抱筒装置有足够的动力完成前后作业[5]。

4 新型液动食用菌装袋机的应用方法

4.1 装袋机启动前的注意事项

新型液动食用菌装袋机的工作效率远远大于人工装袋效率，但在正式开机前需要注意以下几点：1）装袋机的操作人员应按流程规范操作，防止在设备运行过程中出现危险情况。2）装袋机在放置过程中需要保证所处地面的平整性与坚实程度，并且在启动装袋机前还需要对设备的所有零部件进行检查，防止在运输装袋机的过程中出现零部件松动的情况发生。3）装袋机在出厂时往往会配有专用工具袋，在开机前需要检查工具是否齐全没有遗漏。4）装袋机的用电安全必须保证，启动前需要在电源线处加装漏电保护器的同时进行电源线的安全接地，电源线的线径标准值为2.5 m2。5）食用菌袋的型号以及长度必须符合标准[6]。

4.2 装袋料面高低以及松紧度调节

在正式开始装袋前需要完成对装袋料面的高低以及松紧度的调整，通过调整下料控制板的高度能够控制下料量的多少，在装袋机的运行过程中，下料数量越多，包装袋的松紧度就会越紧。在装袋机运行时，冲压主轴的主要作用是调节装袋高度以及松紧度，而冲压副轴的作用是预先冲压，保证设备运行期间不会出现包装袋底部松弛以及送料不到位等情况。

4.3 装袋机的操作流程

新型液动食用菌装袋机在使用时需要按照以下流程进行：在打开装袋机的电控门之后，需要将电源线导入至设备仪器中并将电源线连接至接线端口位置。检查设备仪器的大转盘位置，保证装袋机处于定位状态。在设定档位后启动机器，确定机器的运行方向使用正确，若方向相反则需要将总电源关闭。确定设备无异物之后开机，在装袋机空载运行5 min无异常后方可正式投入使用[7]。