對(duì)蝦船載投飼機(jī)關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、隨著我國(guó)對(duì)蝦養(yǎng)殖業(yè)的快速發(fā)展，各地養(yǎng)殖規(guī)模的不斷擴(kuò)大，勞動(dòng)力需求也不斷擴(kuò)大。其中，投飼是對(duì)蝦養(yǎng)殖業(yè)中必不可少的環(huán)節(jié)，也是消耗人力最重要的因素?，F(xiàn)在，大部分蝦塘養(yǎng)殖戶利用人工拋撒的方式進(jìn)行飼料投喂。這種作業(yè)方式投放的飼料并不均勻且勞動(dòng)強(qiáng)度大、效率低，過(guò)多的飼料還會(huì)造成水體污染，即影響水質(zhì)又浪費(fèi)飼料，增加了養(yǎng)殖成本。在此情形下，投飼機(jī)因其省時(shí)省力，節(jié)約飼料，減少了對(duì)環(huán)境污染，經(jīng)濟(jì)效益也特別明顯，得到廣大養(yǎng)殖戶的認(rèn)可。但現(xiàn)如今的投飼機(jī)僅現(xiàn)于魚(yú)

2、類(lèi)養(yǎng)殖中，魚(yú)類(lèi)投飼可以采取定點(diǎn)投喂的方式，有專(zhuān)門(mén)的投飼機(jī)，從而大大降低勞動(dòng)強(qiáng)度。但由于蝦類(lèi)與魚(yú)類(lèi)生活習(xí)性有明顯不同，蝦類(lèi)經(jīng)常分布在池塘周邊進(jìn)行覓食，所以需要在池塘四周進(jìn)行投飼。由于蝦類(lèi)投飼設(shè)備的專(zhuān)業(yè)化不足，目前的蝦類(lèi)主要由人工喂養(yǎng)，這種投喂方法費(fèi)時(shí)費(fèi)力，且難以實(shí)現(xiàn)均勻投飼，飼料利用率低，且多余的飼料還會(huì)造成水體惡化，從而增加養(yǎng)殖成本。隨著勞動(dòng)力的價(jià)格不斷上升，投飼環(huán)節(jié)已成為對(duì)蝦養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展的一個(gè)限制因素。因此，研制一種蝦塘投飼機(jī)是廣大蝦塘

3、養(yǎng)殖者的迫切需求。
　　在對(duì)蝦投飼方面，國(guó)內(nèi)外已有相關(guān)研究，但基本都是定點(diǎn)投飼或投飼距離短。本文根據(jù)對(duì)蝦的生活習(xí)性，設(shè)計(jì)一種投飼裝置，能夠以穩(wěn)定的速度沿著池塘岸邊行走，并保持一定距離。目前，保持一定距離航行的的方法眾多，如無(wú)線電定位系統(tǒng)中的GPS定位方法，離岸測(cè)距方法，Zigbee三點(diǎn)測(cè)距定位方法等等，但對(duì)于常見(jiàn)的對(duì)蝦池塘，這些定位方法成本高，操作復(fù)雜，定位不精準(zhǔn)。本文針對(duì)行走方法做了進(jìn)一步研究，設(shè)計(jì)出一套利用牽引繩固定在池塘四周

4、，投飼船通過(guò)牽引繩引導(dǎo)沿池塘岸邊保持一定距離航行的裝置。
　　本課題通過(guò)方案論證，對(duì)四個(gè)方面包括自動(dòng)離岸行駛方式選擇、動(dòng)力源選擇、導(dǎo)向支架的選擇和投飼方式上進(jìn)行論證，最終選擇卡線槽式的接觸定位方式作為對(duì)蝦船載投飼機(jī)的沿岸行駛方式，直流電機(jī)作為動(dòng)力源，柔性拉緊機(jī)構(gòu)作為導(dǎo)向支架，回轉(zhuǎn)下料方式進(jìn)行投飼。方案論證后再確定本次設(shè)備行走時(shí)的工作參數(shù)：料倉(cāng)儲(chǔ)存量為：60kg，行走速度28m/min，投飼船的投飼能力為120kg/h。確定參數(shù)后，

5、對(duì)總體設(shè)計(jì)方案進(jìn)行設(shè)計(jì)，包括行走平臺(tái)、控制系統(tǒng)和導(dǎo)向裝置三大部分。其中，行走平臺(tái)中包括船體、投飼裝置和滑動(dòng)叉等。每部分包含眾多小設(shè)備，必須逐步分析計(jì)算，最后選型。最終選擇12V24AH鉛酸蓄電池作為動(dòng)力電源，選擇1.8m×1.0m×0.21m作為行走裝置的浮船，選用200W-12v的2葉輪有刷直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)的水下電動(dòng)推進(jìn)器，并配套專(zhuān)用的電機(jī)控制器，工作電壓12VDC。投飼機(jī)箱體為方形，下端為漏斗結(jié)構(gòu)，整個(gè)容積為200L，可以容納60kg的

6、飼料。投飼方式上，為了增加行走平臺(tái)的穩(wěn)定性，因此選用回轉(zhuǎn)式下料器作為下料機(jī)構(gòu)。然后對(duì)最重要的部分滑動(dòng)叉進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算，保證其與軌道緊密接觸。再對(duì)整個(gè)行走裝置的重心進(jìn)行估計(jì)計(jì)算，保證整個(gè)裝置安全穩(wěn)定的運(yùn)行。最后完成導(dǎo)向裝置的設(shè)計(jì)計(jì)算。
　　應(yīng)用solidworks軟件設(shè)計(jì)了船載投飼機(jī)的基本結(jié)構(gòu)，并完成了整個(gè)裝置的安裝和試驗(yàn)，結(jié)果表明：投飼船中心位置與牽引繩偏移量較小，能順利穩(wěn)定的按照預(yù)定軌道行走，并完成投飼。行駛速度能保持在28m/m