双孢菇工厂化搔菌机机架模态及有限元分析
2021-02-27史瑞杰戴飞赵武云李志刚温海贵
农业装备与车辆工程 2021年2期
史瑞杰,戴飞,赵武云,李志刚,温海贵
(1.730070 甘肃省 兰州市 甘肃农业大学 机电工程学院;2.74400 甘肃省 平凉市 甘肃金沃森生物科技有限公司)
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双孢蘑菇(Agaricus bisporus)又称双孢菇,也叫圆蘑菇、洋蘑菇,起源于法国,至今已有300 多年的历史,其肉质鲜嫩,味道鲜美,富含蛋白质、氨基酸,享有“植物肉”的美称[1-3]。自从2008 年以来,我国的食用菌工厂化生产进入了快速发展时期,呈现逐渐增长的趋势。近年来,规模化和集约化种植企业数量的逐年递增[4-5]。随着我国双孢菇的栽培模式逐步向工厂化栽培模式过渡,规模化、工厂化的生产已成为未来双孢蘑菇产业高速发展的必然趋势与手段[6-8]。
我国的食用菌机械行业起步较晚,外加我国工业基础薄弱,双孢菇工厂化生产快速增长,国产机械陆续出现生产可靠性差、工作不稳定等现象,严重影响了双孢菇工厂化的产量[8-10],可见,对食用菌机械的基础研究尤为重要。本研究运用SolidWorks 三维建模软件建立搔菌机机架的三维模型,并在有限元分析软件ANSYS Workbench 中对其进行模态分析,提取前10 阶固有频率和模态振型,分析外部激振频率特点,并找出可能引起机架发生共振现象的频率范围,借助正交试验提出结构优化方案,有效避开外部激振频率,防止与各种外部激振频率产生共振[11],从而改善搔菌机的作业性能,避免作业时产生共振现象,提高搔菌机安全可靠性能及搔菌效率,为双孢菇工厂化生产自走式搔菌机的设计与优化提供参考。
