袋栽食用菌液体菌种接种装备研发与试验研究

目前,国内袋栽食用菌液体菌种接种方式以人工和半自动机接种为主,生产效率较低、接种量精度较差、故障率高,尚未达到袋栽食用菌工厂化生产的要求。针对袋栽食用菌液体接种定位难、接种效率低、设备故障率高等问题,研发了一种可实现自动运输、定位、夹紧、压瓶、开盖、喷射接种、压盖、检测和输送等工序的袋栽食用菌液体接种装备,可完成全自动连续液体菌种接种。该装备可有效减少人工作业强度,也可避免开闭盖时间过长引起的外界环境杂菌侵入污染,提高液体菌种接种工作效率和出菇质量,实现袋栽食用菌液体菌种的自动化接种。试验结果表明,接种能力≥3 236棒/h,平均3 256棒/h(>3 000棒/h);接种量一致性变异系数≤1.9%,平均1.72%(<2%);试验工作56 h(MTBF>50 h)未发生故障;试验打孔深度56.3~57.8 mm,平均值57.33 mm;试验结果均满足设计要求。在试验过程中,没有出现强度、刚度方面的故障和问题,说明机械部分设计的强度和刚度能够满足生产要求,机械性能稳定可靠。

基于模态置信度准则的插秧机支撑臂模态分析与结构优化

针对高速插秧机栽插机构动力传输过程中的振动问题,该文以2ZG-6DK插秧机为研究对象,分析了栽插系统动力传输方式及工作原理;利用Solid Works软件对插秧机动力传输系统中关键部件支撑臂进行建模,将模型导入ANSYS Workbench并结合Lanczos Method解算方法求解模态固有频率和振型,在此基础上开展基于MAC(modal assurance criterion)准则优化的模态试验,验证了有限元理论分析的准确性。为使支撑臂固有频率避开外部激振频率,在分析外部频率激振特点的基础上,基于ISIGHT多学科软件平台,采用序列二次规划法对支撑臂结构参数进行优化。研究结果表明:优化后支撑臂侧壁腔体厚度5.7 mm、横梁宽度42.0 mm、臂长497.0 mm,前4阶模态频率分别调整至135.17、204.23、483.14和702.32 Hz,均可避开插秧机汽油发动机激振频率范围86.67~120 Hz。优化后1阶频率下振动幅度衰减最为明显,振动幅值最高下降9.4%,支撑臂低频振动特性得到明显改善。研究结果可为插秧机的振动特性分析与减振设计提供参考。