安全飼料養(yǎng)蛙機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

阮毅　柳光磊

摘 要 隨著精準(zhǔn)扶貧工作的逐漸深入推進(jìn)，產(chǎn)業(yè)精準(zhǔn)扶貧得以重點(diǎn)強(qiáng)化。經(jīng)濟(jì)蛙類(lèi)飼料養(yǎng)殖技術(shù)問(wèn)題備受關(guān)注，傳統(tǒng)的活體餌料養(yǎng)殖和一般的飼料養(yǎng)殖方式均需要承擔(dān)過(guò)多的風(fēng)險(xiǎn)和過(guò)多投入的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，研究設(shè)計(jì)飼料養(yǎng)蛙機(jī)安全自動(dòng)投食監(jiān)控系統(tǒng)具有重要的戰(zhàn)略意義和經(jīng)濟(jì)效益。

關(guān)鍵詞 蛙；飼料；監(jiān)控系統(tǒng)

中圖分類(lèi)號(hào)：S966.3 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2018.27.073

蛙類(lèi)肉質(zhì)細(xì)嫩、脂肪少、糖分低，富含蛋白質(zhì)、碳水化合物、鈣、磷、鐵、維生素A、B族維生素、維生素C及多種元素。蛙類(lèi)最大的特點(diǎn)是視動(dòng)不視靜。由于傳統(tǒng)的飼料養(yǎng)殖方式讓蛙類(lèi)進(jìn)食不夠充分，造成大面積的浪費(fèi)。同時(shí)，進(jìn)食不充分會(huì)導(dǎo)致蛙類(lèi)由于饑餓而同室操戈，使養(yǎng)殖的成活率大幅度下降。如能夠用純飼料養(yǎng)殖代替?zhèn)鹘y(tǒng)的活體餌料養(yǎng)殖，會(huì)讓培育中的成本、周期、風(fēng)險(xiǎn)等問(wèn)題都得到有效解決，對(duì)蛙類(lèi)養(yǎng)殖行業(yè)刺激也比較大，為后期蛙類(lèi)養(yǎng)殖基地自動(dòng)化投料奠定堅(jiān)實(shí)的技術(shù)基礎(chǔ)。開(kāi)辟蛙類(lèi)養(yǎng)殖的新局面，降低蛙類(lèi)養(yǎng)殖的風(fēng)險(xiǎn)和成本，提高養(yǎng)殖的經(jīng)濟(jì)效益。

1 傳統(tǒng)養(yǎng)殖技術(shù)中存在的問(wèn)題

從國(guó)內(nèi)部分蛙類(lèi)養(yǎng)殖基地的實(shí)地調(diào)研中發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)階段蛙類(lèi)飼料養(yǎng)殖是行業(yè)內(nèi)面臨的共性問(wèn)題，存在如下一些基本問(wèn)題。

1）有些養(yǎng)殖基地?zé)o法解決飼料養(yǎng)殖的技術(shù)難題，仍然采用傳統(tǒng)的小魚(yú)、小蝦、蚯蚓、蠅蛆等活性餌料來(lái)喂養(yǎng)蛙類(lèi)。活體餌料在培育中周期相對(duì)較長(zhǎng)，成本較高，雖然這類(lèi)活體餌料活性較高，也是蛙類(lèi)最喜歡、最普遍的進(jìn)食方式，可以讓蛙類(lèi)充分進(jìn)食，但活體餌料本身如有病源也會(huì)導(dǎo)致蛙類(lèi)致病率大幅度增加。所以，這種飼養(yǎng)具有風(fēng)險(xiǎn)高、成本高、周期長(zhǎng)、效率低等特點(diǎn)，不利于蛙類(lèi)養(yǎng)殖業(yè)的長(zhǎng)期發(fā)展。

2）要采用純飼料喂養(yǎng)，主要難題是飼料的充分喂養(yǎng)技術(shù)上的可行性難題。部分養(yǎng)殖戶也嘗試采用了飼料代替活體餌料養(yǎng)殖，由于蛙類(lèi)只能夠看見(jiàn)運(yùn)動(dòng)的物體，而對(duì)靜止的物體視而不見(jiàn)，所以在養(yǎng)殖時(shí)如何讓飼料運(yùn)動(dòng)起來(lái)，這一直是困擾著蛙類(lèi)養(yǎng)殖業(yè)界的技術(shù)難題。很多蛙類(lèi)養(yǎng)殖基地也在飼料養(yǎng)殖上有所突破，如在養(yǎng)殖基地網(wǎng)上放上振動(dòng)棒，如圖1（a）所示，通過(guò)振動(dòng)棒帶動(dòng)養(yǎng)殖網(wǎng)上的飼料運(yùn)動(dòng)，形成“活體餌料”。

3）也有部分養(yǎng)殖戶采用活體餌料和飼養(yǎng)復(fù)合喂養(yǎng)方式，在活體餌料不足時(shí)，直接把飼料放置在網(wǎng)格中，通過(guò)蛙類(lèi)進(jìn)食時(shí)的蛙跳運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)飼料網(wǎng)格中的飼料運(yùn)動(dòng)，不加任何輔助手段，形成所謂“活體餌料”，達(dá)到靜食動(dòng)吃的效果，如圖1（b）所示。

但這種養(yǎng)殖方式也易導(dǎo)致進(jìn)食不充分，產(chǎn)生不良后果。另外，蛙類(lèi)養(yǎng)殖環(huán)境決定了這種也會(huì)很容易造成大面積的浪費(fèi)現(xiàn)象，飼料不能夠很好地二次循環(huán)使用，遇上天氣變化會(huì)造成更多浪費(fèi)，經(jīng)濟(jì)效率也不高。

4）有人設(shè)計(jì)出了專門(mén)的活性臺(tái)帶動(dòng)飼料運(yùn)動(dòng)喂養(yǎng)，例如，陳永[1]在2014年申請(qǐng)了一項(xiàng)專利，“一種蛙類(lèi)養(yǎng)殖槽”；蘭群珍等[2]分析蛙類(lèi)特性后，在2018年專門(mén)針對(duì)

飼料養(yǎng)蛙設(shè)模擬出了一種蛙類(lèi)養(yǎng)殖的新型養(yǎng)殖池，杜強(qiáng)等[3]設(shè)計(jì)研究出了一種蛙類(lèi)仿生飼料及其加工方法，劉秀英等[4]設(shè)計(jì)出了一種蛙類(lèi)食臺(tái)，代恒[5]設(shè)計(jì)了一種蛙類(lèi)養(yǎng)殖系統(tǒng)等，這些喂養(yǎng)方式都各有利弊，裝置成本偏高，有些甚至還模擬出了蛙類(lèi)養(yǎng)殖的環(huán)境特性，但都沒(méi)有在飼料活性上面考慮，充分喂養(yǎng)方面思考，不能達(dá)到飼料充分喂養(yǎng)的目的，造成人工成本偏高、飼料浪費(fèi)較多，飼料不能充分循環(huán)使用、經(jīng)濟(jì)價(jià)值低等不良效益。

2 本系統(tǒng)設(shè)計(jì)的特點(diǎn)

結(jié)合當(dāng)前蛙類(lèi)養(yǎng)殖的共性特點(diǎn)分析，在前面專利申請(qǐng)的基礎(chǔ)上來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)研發(fā)，徹底解決飼料養(yǎng)蛙的經(jīng)濟(jì)效率和技術(shù)上的難題，為養(yǎng)殖戶提供一種新型實(shí)用裝置，來(lái)滿足純飼料養(yǎng)殖戶的真正需求。本設(shè)計(jì)采用安全環(huán)保的樹(shù)脂材料制作，從技術(shù)上來(lái)攻克純飼料養(yǎng)蛙的難題，讓靜食動(dòng)吃變得高效可行，達(dá)到純飼料養(yǎng)殖經(jīng)濟(jì)蛙的目的。系統(tǒng)運(yùn)用工程技術(shù)的原理和方法、結(jié)合力學(xué)結(jié)構(gòu)原理、電學(xué)原理、空氣動(dòng)力學(xué)原理、安全檢測(cè)監(jiān)控原理、安全可靠性工程原理來(lái)完成對(duì)飼料投擲機(jī)技術(shù)上的突破，從系統(tǒng)特性上分析，具體包括以下五個(gè)方面：1）運(yùn)用材料力學(xué)結(jié)構(gòu)原理完成對(duì)整個(gè)機(jī)器外形結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、材料和零元部件的選取、進(jìn)行受力分析等。2）運(yùn)用電學(xué)原理完成對(duì)整個(gè)電路系統(tǒng)裝置的設(shè)計(jì)，保障系統(tǒng)安全、高效、節(jié)能、環(huán)保和故障最小化運(yùn)行的可行性。3）運(yùn)用空氣動(dòng)力學(xué)原理完成回流裝置、發(fā)射裝置的設(shè)計(jì)，利用空氣動(dòng)力大小來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)投擲域的可變可控。4）運(yùn)用力學(xué)原理中重力的固定方向性保障飼料回流進(jìn)飼料倉(cāng)庫(kù)的可能性、同時(shí)研究蛙跳運(yùn)動(dòng)的反作用力保障回流動(dòng)力的可連續(xù)性。5）利用安全檢測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)原理達(dá)到對(duì)風(fēng)速、流量、物料等參數(shù)指標(biāo)進(jìn)行檢測(cè)監(jiān)控的目的，最終實(shí)現(xiàn)預(yù)警和報(bào)警功能。

3 本系統(tǒng)設(shè)計(jì)模型的結(jié)構(gòu)草圖

整個(gè)設(shè)備采用綠色環(huán)保的樹(shù)脂材料制成、顏色以青蛙喜歡的擬態(tài)綠色為主色調(diào)，如圖2所示。

①噴口；②噴管；③顆?；厥昭b置；④連接支撐裝置；⑤彈性網(wǎng)狀球冠曲面

4 系統(tǒng)各部分工作原理簡(jiǎn)介

整個(gè)裝置主要由噴口、噴管、顆?；厥昭b置、連接支撐裝置、彈性網(wǎng)狀球冠曲面等五部分構(gòu)成，每部分在系統(tǒng)中功能各異，具體實(shí)現(xiàn)下列基本功能。

1）噴口。動(dòng)力裝置（連接WiFi實(shí)現(xiàn)自動(dòng)操控）工作時(shí)自動(dòng)打開(kāi)，噴射完畢時(shí)自動(dòng)關(guān)閉。需要烘干圓盤(pán)和圓盤(pán)底部的目的，時(shí)也可以人工打開(kāi)噴口和風(fēng)機(jī)處理。它是類(lèi)似顆粒物在風(fēng)機(jī)中加速旋轉(zhuǎn)后由此口噴出來(lái)成傘狀拋物線落入網(wǎng)格中（類(lèi)似于音樂(lè)噴泉中隨著音調(diào)高低變化落水范圍），整個(gè)過(guò)程可以根據(jù)風(fēng)速大小來(lái)調(diào)節(jié)流量和流速，達(dá)到對(duì)噴射范圍的控制目的，目標(biāo)范圍為（內(nèi)徑，外徑），它可以調(diào)節(jié)高低達(dá)到二次控制噴域的目的。

2）噴管。連接風(fēng)機(jī)和傳感器，當(dāng)噴管處于顆?；厥昭b置下方時(shí)，由風(fēng)速帶動(dòng)的氣流可以達(dá)到烘干圓盤(pán)的效果，整個(gè)材料采用特殊管材連接風(fēng)機(jī)和傳感器。

3）顆粒回收裝置。當(dāng)噴口噴出顆粒未充分使用時(shí)在振動(dòng)和重力作用下，使彈性網(wǎng)中剩余顆?；亓魅腼暳蟼}(cāng)中二次利用。

4）連接支撐裝置。支撐整個(gè)彈性網(wǎng)上可能承受的重量。

5）彈性網(wǎng)狀球冠曲面。本曲面采樣適合的坡度來(lái)設(shè)計(jì)，在重力作用下和彈性振動(dòng)帶動(dòng)下，可以讓顆?；亓魅胛锪蟼}(cāng)中。網(wǎng)狀保障細(xì)顆粒不能樓下同時(shí)達(dá)到過(guò)濾雨水等目的。

5 結(jié)論

本設(shè)計(jì)解決了蛙類(lèi)純飼料養(yǎng)殖的技術(shù)難題，克服了傳統(tǒng)的飼料養(yǎng)殖方式讓蛙類(lèi)進(jìn)食不夠充分，造成大面積的浪費(fèi)的問(wèn)題。通過(guò)噴域的變化間接提高了飼料的“活性”程度，保障了蛙的充分進(jìn)食，避免了蛙類(lèi)由于饑餓導(dǎo)致同室操戈現(xiàn)象，提高蛙類(lèi)養(yǎng)殖的成活率。另外用純飼料養(yǎng)殖代替?zhèn)鹘y(tǒng)的活體餌料養(yǎng)殖，讓培育中的成本、周期、風(fēng)險(xiǎn)等問(wèn)題都得到有效解決。對(duì)蛙類(lèi)養(yǎng)殖行業(yè)刺激較大，為后期蛙類(lèi)養(yǎng)殖基地自動(dòng)化投料奠定堅(jiān)實(shí)的技術(shù)基礎(chǔ)。開(kāi)辟了蛙類(lèi)養(yǎng)殖的新局面，降低了蛙類(lèi)養(yǎng)殖的風(fēng)險(xiǎn)和成本，提高了蛙類(lèi)養(yǎng)殖的經(jīng)濟(jì)效益。

參考文獻(xiàn)：

[1] 陳永.一種蛙類(lèi)養(yǎng)殖槽：中國(guó)，CN204482756U[P].

2015-07-22.

[2] 蘭群珍.穆軼濤.一種蛙類(lèi)養(yǎng)殖的新型養(yǎng)殖池：中國(guó)，CN207383316U[P].2018-05-22.

[3] 杜強(qiáng)，周路，吳林菁，等.一種蛙類(lèi)仿生飼料及其加工方法：中國(guó)，CN107568445A[P].2018-01-12.

[4] 劉秀英，張小梅，李夢(mèng)云，等.一種蛙類(lèi)食臺(tái)：中國(guó)，CN205409155U[P].2016-08-03.

[5] 代恒.一種蛙類(lèi)養(yǎng)殖系統(tǒng)：中國(guó)，CN205180080U[P].

2016-04-27.

（責(zé)任編輯：趙中正）