我國是蠶桑大國，擁有大量的桑樹資源。桑枝每年夏、秋砍伐兩次，產生的大量桑枝，若將其粉碎并配以一定的輔料后可用來栽培金針菇、香菇、木耳、靈芝等多種食（藥）用菌。經試驗，利用桑枝屑作培養基比使用棉籽殼栽培金針菇的成本要低65%，產量高13%，而且還不含任何諸如棉酚、農藥殘留這類對人體有影響的物質，因此用桑枝屑為原料生產的食用菌是真正的綠色食品。
   桑枝作為培育食用菌的原料，首先必須將其粉碎，并保證木屑顆粒大小基本一致。由于桑枝條直徑小，枝條上還有很多細小枝椏，且桑枝皮韌性強，削片粉碎時靠近底刀處的桑枝皮不易被切斷，很容易纏繞在粉碎機的主軸上，引起機械故障。粉碎前如果將桑枝皮去掉也不可取，因為桑枝皮中的粗脂肪、粗蛋白含量高出不帶樹皮桑枝屑的幾倍，桑枝皮中的鉀、鈣、磷、鐵、鎂、錳、鋅等微量元素含量更是高出無皮桑枝屑許多倍，這些正是食用菌培養基中不可缺少的營養成分。若能將桑枝皮與枝條一起粉碎成木屑，生產出來的培養基用作食用菌的培養料，將會大大提高食用菌的品質與產量。
1、國內外樹枝粉碎機的現狀
    目前，國內外已研制出的樹枝粉碎機主要有以下幾種形式：牽引式樹枝粉碎機、SFJ-8.0樹枝粉碎機、FS型枝條粉碎機，QS-4型系列技椏粉碎機及KF-一
150A型樹枝條粉碎機等。
    以上粉碎機其粉碎原理基本相同，都是在圓盤或滾筒上裝二至四把飛刀對樹枝進行削片，并將削下的碎片帶入粉碎室，由高速旋轉的扇葉片在粉碎室中形成環形氣流。將碎片攪起后經錘片錘擊粉碎。南京農業大學、美國bearcat公司研制的牽引式樹枝粉碎機和日本松本產業公司研制的KF-150A型樹枝條粉碎機主要針對園林或城市街道修剪下來的樹枝進行扮碎，粉碎后的木屑直接拋撒在園林中，對粉碎的木屑顆粒大小無要求。由于修剪下來的樹枝直徑相差較大，最粗的可達200mm以上，所以采用的是強制進料，無篩網，粉碎機的動力一般都在30kw以上。SFJ-8.0樹枝粉碎機、FS型枝條粉碎機和QS-4型系列枝椏粉碎機，適合小直徑的枝條粉碎，都是為食用菌培養基制備用的。因不同類型的食用菌對木屑的顆粒粗細有一定的要求，所以都裝有篩網，由于樹枝不粗，進料方式都采用傾斜自動進料。
    通過課題調研，試驗和查閱相關資料發現：以上類型的粉碎機在長時間粉碎桑枝條這種類型的樹枝時，都會出現樹皮纏繞主軸的現象，其主要原因是在削片過程中，這種韌性強、纖維長的樹皮不易被切斷，容易造成主軸纏繞，纏繞嚴重時會引起生產效率降低，甚至停機。因此用現有的粉碎機長時間粉碎桑枝條需要研究解決桑枝皮纏繞主軸的問題。
2、桑枝皮纏繞主軸的原因及危害分析
2.1桑枝條粉碎試驗
    試驗機型：os-4樹枝粉碎機。
    QS-4樹枝粉碎機是專門用來粉碎枝條的，進料方式為傾斜自動進料（即將數根桑枝一起放人傾斜進料口后，飛刀切削枝條時有一個向下的分力，帶動枝條不斷向下滑動，形成了自動進給），配備的電機功率為llkw，轉速為2840r/min。
    粉碎開始后可從機殼與主軸之閥的縫隙觀察桑枝皮纏繞主軸情況。通過觀察發現：粉碎機連續粉碎約5分鐘左右，首先在機殼內靠近刀盤的軸頸上發生纏繞，十五分鐘后機殼內的軸頸上已纏繞了很多樹皮，半小時后樹皮由機亮內的軸頸上纏到了機殼外。圖l所示為粉碎機工作半小時后桑枝皮纏繞主軸的情況。從圖l中可以看出：桑枝皮已從機殼內的軸頸上—直纏繞到了機殼外的軸頸上。此時，粉碎機振動加劇，轉速下降，若不及時清理，纏繞在刀盤與外殼體之間軸頸上的樹皮會越來越多，摩擦阻力越來越大，嚴重影響削片粉碎的效果，還可能出現傳動系統過載。
    由此可見，若纏繞問題不解決，必須定時停機打開粉碎機上蓋對纏繞的主軸進行清理，這樣不僅費工、費力，而且還大大影響了粉碎機的生產效率。
2.2桑枝皮纏繞主軸的原因分析
    桑枝條的皮韌性很強，皮質與木質黏結相對較松，削片時樹皮和術質容易分開。在切削桑枝條時，圓盤上的飛刀與進料口底刀形成剪切作用，如圖2所示，在剪切削片時，桑枝條上半部分的樹度在飛刀切削力的作用下，桑枝皮與桑枝條的木質一起被切斷，這是因為桑技術質部分起到村墊桑柱皮的作用，當飛刀切削到桑枝條的下半部分時，桑枝皮位于木質部分的下方，失去了木質部分的襯墊，桑枝皮就難以被切斷，當切削到底刀附近時，雖有底刀作支撐，但由于圓盤上的飛刀與進料口處的底刀不可避免地存在間隙（間隙一般在lmm以上），而桑撞皮的厚度在0.5mm左右，這樣桑枝條下半部分的桑技皮由于缺乏支撐就很難被切斷。同時，當數根桑枝條一起放入進料口后，削片從枝條根部開始—直到梢部，在此過程中，有的枝條在切削力作用下一邊自動進給，一邊可能發生轉動，靠近底刀面上未被切斷的桑柱皮就轉到上面被重新切斷，這些被切斷的桑枝皮并不長，不會纏繞到主軸上，被直接帶進了粉碎室，而有的枝條在從根部到梢部削片時可能一直不發生轉動，靠近底刀面上未被切斷的桑柱皮—直連在枝條上，在扇葉片旋轉產生的環形氣流作用下，沿著側刀與圓盤的間隙之間纏繞在主軸上。纏繞開始時，首先在靠近圓盤端面處的軸頸上，由于桑枝皮與桑枝皮之間的摩擦系數較大，樹皮交錯纏繞在一起就很難甩開。粉碎機運行時間越長，就會越纏繞越多。
3、解決纏繞的方案分析
    由試驗得知：由于桑枝皮韌性強，且削片機飛刀與底刀之間的間隙不可能太小，靠近底刀處的桑枝皮不易被切斷是引起纏繞的主要原因。針對這個原因提出以下解決纏繞的方案，并對方案進行理論分析，經比較和試驗，找出解決纏繞的方法。
3.1方案一
    纏繞在主軸上的是桑枝皮，若能在粉碎前將樹皮去掉再進行粉碎，就沒有纏繞問題出現。但由于桑枝條很細，最粗的也只有20mm左右，最細的枝椏只有3mm-5mm。若要將皮去掉，不僅要研制新的去皮機，還要增加加工工序和設計制造成本，而且去皮的難度可能更大，且桑枝皮中的微量元素含量高，即使方便去掉也浪費資源。因此，對于細小的桑枝條先去皮后粉碎是不可取的。
3.2方案二
    根據桑枝皮沒有完全被切斷的過程來看，只要飛刀和底刀之間的間隙足夠小，未被切斷的桑枝皮就會越少，當飛刀與底刀的間隙趨于零時，理論上桑枝皮會被完全切斷。
    但要做到飛刀與底刀的間隙趨于零，必須保證機架及軸系零部件有足夠的剛度，安裝在刀盤上的4把飛刀的刀刃應調整在同一垂直面內且與主軸的回轉軸線要絕對垂直。要達到以上條件，實際是做不到的。使粉碎機的機架及軸系零部件有足夠的剛度會使成本成倍增加，即使用對刀架安裝飛刀，4把飛刀的刀刃也很難保證在一個平面內，考慮到削片粉碎時的沖擊、振動、零件的受力變形及零部件的加工、安裝誤差等因素，要使飛刀和底刀之間的間隙趨于零是不可能的。綜合以上因素，為確保粉碎時的安全，對刀時飛刀和底刀之間的間隙至少要大于或等于1mm，故解決纏繞問題要另辟途徑。
3.3方案三
    從桑枝皮纏繞在主軸上的過程來看，是未被切斷的桑枝皮在扇葉片旋轉產生的環形氣流作用下繞上主軸的。當未被切斷的桑枝皮一頭繞上主軸后，另一端還連在未削完的桑枝條上，隨著主軸的轉動，樹皮會越纏越緊，越繞越多。因此，要從根本上解決纏繞問題，必須從結構上加以改進，阻止桑樹皮在環形氣流作用下繞主軸運動，使其直接飛向篩網底部進入粉碎室粉碎。即使有少量的桑枝皮繞上主軸，也不能使之越繞越多，越纏越緊。根據主軸與飛刀之間的空間位置，設計了一個變直徑離心盤安裝在刀盤上嘲，如圖3所示：刀盤上裝有四把飛刀，左右二把飛刀切削進料口內側的桑枝條，上下二把飛刀切削進料口外側的桑枝條。變直徑離心盤由四段圓弧組成，其中兩段為等直徑圓弧，半徑為R60；另兩段為變直徑圓弧，半徑由R45變到R66。為使變直徑離心盤隨主軸高速旋轉后不產生偏心質量，兩段等直徑圓弧和兩段變直徑圓弧分別對稱布置。變直徑離心盤通過中間中64的孔套在主軸上，用二個M8的螺釘固定在刀盤上，并和刀盤一起回轉。為使直徑變化范圍大，獲得更大的離心力，變直徑離心盤的最大向徑盡量靠近進料口內側的左右二把飛刀。根據試驗得知：桑枝皮纏繞主軸是從靠近刀盤處軸頸開始的。安裝了離心盤后，若出現纏繞首先應在離心盤上，然后才會向遠離刀盤的軸頸處延伸。一根桑枝條的主干部分長若800mm左右，變直徑離心盤周長約為414mm，而未安裝離心盤的軸頸周長為200mm。假設削片過程中，桑枝條不發生轉動，下半部的皮_直未切斷，桑枝皮長達800mm，可繞軸頸4圈，極容易纏繞，若全部繞在變直徑離心盤上不足2圈，顯然不易造成纏繞。另外，由于變直徑離心盤每轉一周，直徑由小到大變化二次．當桑枝皮在扇葉片旋轉產生的環形氣流作用下繞上離心盤時，由于變直徑離心盤的直徑由小到大地不斷變化，必將樹皮甩向篩網底部，即使偶爾有樹皮纏繞，由于變直徑離心盤的不規則曲線，不會越纏越緊，在離心力作用下，也會將樹皮甩開。
4、試驗結果
    將變直徑離心盤安裝在QS-4型樹枝粉碎機的刀盤上．開始粉碎試驗，試驗過程與未安裝防纏繞裝置相同，經過半小時粉碎試驗，未發現主軸上有纏繞；粉碎機工作2h后，仍未出現纏繞。在試驗過程中從外殼與軸頸的間隙中觀察，偶爾也有樹皮纏繞在離心盤上，但是立即就被變直徑離心盤甩出。圖4是粉碎機工作2h后卸掉粉碎機上蓋看到的機殼內外主軸上的情況，從圖4+可看出：機殼內外的軸徑和離心盤上均無纏繞出現。在實際生產中，長時間粉碎也未見桑枝皮纏繞主軸現象。實踐表明，改裝后粉碎機主軸不再被桑植皮纏繞。


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