一种袋栽食用菌全自动翻筐机的设计
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摘 要：食用菌被誉为“素中之荤”，不仅是美味佳肴，还具有极高的营养价值和独特的医疗保健作用，是一种理想的保健食品。目前，袋栽食用菌生产流程中灭菌及接菌前的翻筐工作主要由人力手工来完成，劳动强度大、费用高、生产效率低。因此，构思设计了一种新型的全自动袋栽食用菌翻筐机。
关键词：食用菌;袋栽;翻筐机;设计;市场
中图分类号：S646;S223 文献标识码：A
doi：10.14031/j.cnki.njwx.2020.02.014
基金项目：牡丹江市科技攻关项目“黑木耳菌袋全自动翻筐机的研制”;黑龙江省教育厅大学生创业训练计划项目“食用菌菌袋全自动翻筐机”;黑龙江农业经济职业学院校企合作开发项目“黑木耳菌袋全自动翻筐机”（Z2018n001）
作者简介：胡福志（1968-），男，吉林敦化人，教授，研究方向：焊接结构设计制作，E-mail：mdjhfz@163.com。
食用菌袋栽方法就是利用林业和工农业边角料作培养基，采用室内发菌，室外出菌的栽培新模式，解决了普通栽培模式产量低、易感染杂菌、品质差等问题，不需购置栽培床架，不受气候、场地条件的限制，一般直接在地面堆码菌袋即可，袋栽食用菌菌袋在高温杀菌时，为防止出现汽包、水包现象，需提前将菌袋倒扣放置，即菌棒口向下;在灭菌、冷却完成后接菌前，需要将菌包再翻转过来。
现有的袋栽食用菌生产加工企业在菌袋高温杀菌前后多采用工人手工套筐翻转的生产方式，生产效率低，劳动强度大，菌袋易染菌（30%左右的染菌率是直接或者间接因为手工翻筐造成的菌袋破损或者用手接触菌袋，导致菌袋被按凹陷部位形成空隙而造成染菌）。
部分企业采用机械压筐式翻筐机进行翻筐作业，但工作效率低、空筐自动落筐、故障报警系统混乱及翻转时菌袋被划破的数量过多等，也无法满足生产需求。
因此，人力手工翻筐及现有翻筐机械都无法与食用菌大规模生产的自动化、工厂化相适应，成为了一个制约食用菌大规模生产的“瓶颈”，亟需一种新的技术方案来解决上述问题。
1 设计构想
针对市场上销售的现有机型进行研究分析，立足于电气化相结合的设计方向，进行以下几个方面设计：
（1）以光电开关为检测元件、单片机为自动控制系统核心、电动气动元件为执行元件，提高翻筐机的自动化程度。
（2）用电子触摸屏进行系统模拟及故障点显示，方便操作及故障排除。
（3）利用行程自动控制系统及缓冲装置，减少辅助时间，进一步提高翻筐效率。
（4）用直线轴承代替滑道或行走轮，减少移动阻力，提高菌筐移动速度及移动的平稳性。
（5）用可旋转托筐杆配合菌筐限位架对菌筐位置进行调整，减少检测元件和气动元件，提高自动对位速度和准确度。
（6）菌筐限位及检测装置位置可调，可适应不同规格菌筐菌袋工作需要，提高设备的适应性。
（7）电动气动执行元件速度可调，以适应不同工作节奏要求。
（8）机器底部安装带制动万向行走轮，方便移动及作业。
预计该机翻筐速度可以达到500筐·h-1以上（传统翻筐速度仅200筐·h-1左右），不但操作简单，安全可靠，劳动强度和技术要求低，操作人员男女老少有无经验均可，节约劳动力，有效解决用工荒的问题;而且翻筐效率高，质量好，可降低生产成本，为广大菌农节本增效、持续稳定增收奠定基础，助推食用菌种植产业向机械化、规模化、标准化方向发展。
3 产品工作流程
①装筐机出筐→②运筐托辊运筐→③运筐托辊挡筐汽缸阻挡（与⑥同步）→④运筐托辊挡筐汽缸放行（与B12同步）→⑤运筐链条运筐→⑥运筐链条挡筐汽缸阻挡（检测信号控制）→⑦提升气缸收缩提筐→⑧托筐杆与菌筐限位架调筐→⑨翻转架翻转（信号检测到位情况）→⑩菌袋倒筐→B11提升气缸伸出放筐→B12运筐链条挡筐汽缸放行（检测信号控制）→B13运筐链轮运筐→B14运筐皮带运筐。
4 产品的市场分析和经济效益预测
黑龙江省拥有得天独厚的地理环境，是我国食用菌生产的“黄金产业带”。据统计，2016年全省食用菌种植规模78亿袋、鲜品产量398万t，居全国第三位。目前，黑龙江省已经形成了三个食用菌产业带，每年对翻筐机的需求量约为5000台左右，每台售价为20 000元左右。
可以预见，该机市场前景广阔，可形成在黑龙江省乃至全国食用菌产业带的普及应用推广局面，将解决食用菌产业发展过程中存在的“瓶颈”，为实现食用菌产业规模化发展、带动菌民持續、稳定增收及科技成果向农村转移作出应有的贡献。
参考文献：
[1]闫瑞涛，周忠宝，黄瑞海，等.牡丹江食用菌机械产业现状及发展对策[J].农机使用与维修， 2014（10）.
[2]胡福志，周忠宝，韩瑞宝，等.牡丹江地区黑木耳菌袋全自动窝口机的研制设想[J].科技视界，2014（21）.
[3]周忠宝，黄瑞海，李家全，等.我国黑木耳袋料窝口机行业现状及发展对策[J].中国食用菌，2015（2）.
[4]胡福志，闫瑞涛，李雨龙，等.对传统黑木耳菌袋装袋机的改造升级构想[J].农机使用与维修，2018（2）.
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