CN113016690A - 一种用于室内工厂化养殖的投饵机及其投饵均匀性评价方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于室内工厂化养殖的投饵机，包括料箱，自动下料装置和离心抛撒装置；所述自动下料装置包括下料盒、位于所述下料盒的内部的容积辊，所述容积辊沿其轴向开有四个体积相等的容积槽。该投饵机的投饵均匀性评价方法为：第二电机转动带动离心转盘转动，抛出的物料经圆台挡板作用改变运动路径，最终落在设定的圆面上；将圆面沿径向划分为面积相等的5个圆环面，沿周向划分为8个面积相等的圆锥面，圆面被划分为40个面积相等的网格；通过公式计算出投饵机的投饵均匀性。本发明可实现变量自动下料，物料抛撒相对均匀，可有效避免由于饵料抛撒不均匀导致的鱼体抢食行为，减少鱼体损伤和死亡，适用于室内工厂化水产养殖。
Description
技术领域
本发明属于水产养殖设备的技术领域，更具体涉及一种用于室内工厂化养殖的投饵机及其投饵均匀性评价方法。
背景技术
我国是淡水鱼养殖大国。在水产养殖过程中，投饵是关键的一个环节，投饵的效率以及投饵均匀性直接影响养殖效益。室内工厂化养殖作为一种养殖新模式，与目前常见传统池塘养殖和网箱养殖相比，具有不受环境气候变化影响，饵料浪费率低，对生态环境影响小，易于实现智能化控制等优点。近年来，随着工厂化养殖技术的发展，室内工厂化养殖规模逐渐扩大，养殖产量不断提高，而适用于室内工厂化养殖的投饵机比较缺乏，养殖过程中饵料投喂主要依靠人工完成，工作效率低，成本高；同时，室内工厂化养殖的水中鱼体密度大，饵料抛撒不均匀容易引起鱼体抢食，造成鱼体损伤和死亡，因此设计一种适用于室内工厂化养殖的、饵料抛投均匀性好的投饵机具有重要意义。
发明内容
针对上述技术存在的缺陷，本发明所要解决的技术问题在于提供了一种用于室内工厂化养殖的投饵机，具有结构简单、控制方便、易于拆卸、维修和保养，工作效率高，饵料抛撒均匀等特点，可有效避免由于饵料抛撒不均匀导致的鱼体抢食行为，减少鱼体损伤和死亡，适用于室内工厂化水产养殖。
本发明还提供一种用于室内工厂化养殖的投饵机的投饵均匀性评价方法，可对投饵机的投饵均匀性进行评价，适用于对投饵效果的检测。
为了实现上述的目的，本发明采用以下技术措施：
本发明的用于室内工厂化养殖的投饵机，包括料箱，所述料箱的下方依次设有自动下料装置和离心抛撒装置；所述自动下料装置包括下料盒、位于所述下料盒的内部的容积辊，所述容积辊沿其轴向开有四个体积相等的容积槽，所述容积辊由第一驱动机构带动进行间隔的转动90°，定量的物料借自身重力从所述容积槽中下落至所述离心抛撒装置；所述离心抛撒装置包括底端敞开设置的圆台挡板、位于所述圆台挡板内部中心线上的离心转盘、驱动所述离心转盘进行旋转的第二驱动机构，通过所述第二驱动机构使离心转盘转动，利用离心力的作用将从所述自动下料装置落下的物料沿离心转盘边缘的切线方向抛出，抛出的物料经所述圆台挡板改变其运动方向，最终落到预设的圆面上。
可选的，所述第一驱动机构包括第一电机、与所述第一电机的输出轴连接的第一联轴器、与所述第一联轴器连接的下料轴，所述容积辊通过键与所述下料轴连接；所述第一电机通过第一联轴器带动所述下料轴旋转，所述下料轴带动所述容积辊转动，所述料箱的下料口与所述容积辊的其中一个容积槽口相对，所述容积辊每转动90°，容积辊上相应的容积槽内的物料经重力作用下落。
可选的，所述第二驱动机构包括第二电机、与所述第二电机的输出轴连接的第二联轴器、与所述第二联轴器连接的转轴，所述离心转盘连接在所述转轴远离第二联轴器的下端；第二电机通电通过第二联轴器带动所述转轴旋转，所述转轴带动所述离心转盘转动，物料落在所述离心转盘上并随离心转盘转动。
优选的，所述离心转盘为具有一定曲率的凹形转盘，该离心转盘的内凹面沿轴向均匀布置了四块相同的转盘挡板。
进一步的，通过控制所述容积辊转动90°的间隔时间，可控制物料一次的下料量。
优选的，所述自动下料装置和离心抛撒装置之间连接有中间连接件，该中间连接件包括上锥面壳体、下锥面壳体，所述上锥面壳体和下锥面壳体所围成的空间内设有电机安装板，所述电机安装板由四根沿周向均匀分布的支撑杆支撑；所述支撑杆的一端固定在所述下锥面壳体的圆柱环的位置，其另一端固定在所述电机安装板上；所述第二电机固定在所述电机安装板上，所述第二电机外设有电机罩。
进一步的，所述下锥面壳体和圆台挡板之间设有引导管，物料下落至中间连接件的电机罩碰撞均匀散开，由所述引导管引导进入所述离心抛撒装置。
其中，所述料箱由三部分焊接而成，上部为长方体形状，中部采用具有一定坡度的漏斗，下部为正方体形状。
本发明的离心抛撒装置主要工作部件是离心转盘及圆台挡板，凹形的离心转盘转动使得落在转盘内的饵料沿转盘切线方向抛出，抛出的饵料经圆台挡板作用改变运动路径，最终落在设定的圆面上，形成较为均匀的圆环面。该抛料装置体积小、结构简单、安装方便，适用于大型室内养殖的推广使用。
本发明的用于室内工厂化养殖的投饵机投饵均匀性评价方法是：
S1、第一电机转动带动容积辊转动，物料借自身重力从容积辊上的容积槽中下落至中间连接件的电机罩碰撞均匀散开，由引导管引导进入离心抛撒装置；
S2、第二电机转动带动离心转盘转动，使得落在离心转盘内的物料沿转盘的切线方向抛出，抛出的物料经圆台挡板作用改变运动路径，最终落在设定的圆面上；
S3、确定凹形的离心转盘的曲率为70°，离心转盘的半径为200mm；确定圆台挡板的角度为120°；确定电机的转速为600r/min；颗粒最终落在直径为4500mm的圆面上；
S4、将圆面沿径向划分为面积相等的5个圆环面，沿周向划分为8个面积相等的圆锥面，即圆面被划分为40个面积相等的网格；
S5、投饵作业完成后，统计物料落在每个网格内的质量mi，计算平均值
S6、以变异系数Cv作为均匀性评价指标，具体定义如下：
式中，SD为标准差；
由上，本发明的用于室内工厂化养殖的投饵机主要由料箱、自动下料装置、饵料抛撒装置组成。其中，料箱的出料口的下方设有容积辊，容积辊沿其轴向开有四个体积相等的容积槽，通过容积辊的转动使其上的容积槽内的物料自动下落，通过控制容积辊间隔转动90°的时间间隔，控制物料的下料量；下料装置与抛撒装置之间设置有连接构件，连接构件内部固定有电机安装板；抛撒装置主要包括第二电机、转轴、离心转盘、圆台挡板，转轴与离心转盘连接，第二电机通过联轴器带动转轴旋转，从而使离心转盘转动，利用离心力的作用将饵料沿转盘边缘切线方向抛出，抛出的饵料经圆台挡板改变其运动方向，最终落到预设的圆面上。
本发明与现有技术相比，具有以下优点和有益效果：
本发明的投饵机整机体积小、结构简单、安装方便，适用于室内工厂化养殖的推广使用；本发明可实现变量自动下料，物料抛撒相对均匀，可有效避免由于饵料抛撒集中导致的鱼体抢食行为，减少鱼体损伤和死亡，此外本发明易于拆卸，维修和保养。
附图说明
图1为本发明的用于室内工厂化养殖的投饵机的整体图；
图2为本发明的用于室内工厂化养殖的投饵机的结构示意图。
图3为图2的剖视图。
图4为仿真本发明的用于室内工厂化养殖的投饵机的物料下料过程示意图。
其中：1.机架，2.养殖池，3.料箱，4.挡圈，5.第一联轴器，6.第一电机，7.上锥面壳体，8.引导管，9.下料盒，10.下锥面壳体，11.圆台挡板，12.容积辊，13.下料轴，14.电机罩，15.电机安装板，16.支撑杆，17.轴套，18.离心转盘，19.第二电机，20.第二联轴器，21.轴承，22.转轴，23.转盘挡板。
具体实施方式
如图1至图4所示，本发明的用于室内工厂化养殖的投饵机通过机架1吊挂在养殖池2的上方，其包括料箱3、自动下料装置、中间连接件、离心抛撒装置，其中，所述自动下料装置包括容积辊12，下料盒9，下料轴13，挡圈4，第一联轴器5，第一电机6，其中，容积辊12位于下料盒9的内部，挡圈4安装于下料盒9的两侧面，用于限制容积辊12的轴向滑动，下料轴13与容积辊12通过键连接，第一电机6与下料轴13通过第一联轴器5连接。
容积辊12呈圆柱形，并沿其轴向开有四个体积相等的容积槽。开始工作时，料箱3的下料口与容积辊12的其中一个容积槽口相对，物料从料箱3落入容积辊12的一个容积槽内；第一电机6通过第一联轴器5带动下料轴13转动90°，从而使容积辊12转动90°；间隔固定时间，第一电机6同方向再次转动90°，则容积辊12转动90°，第一个容积槽内的物料经重力作用下落；间隔固定时间，第一电机6同方向再次转动90°，则第二个容积槽内物料完成精准下料；以此循环，当达到一定投喂量后，第一电机6停止转动，停止下料。
本发明的中间连接件包括上锥面壳体7、下锥面壳体10、电机安装板15、支撑杆、电机罩14，上锥面壳体7与下锥面壳体10通过螺栓连接，支撑杆的一端固定在下锥面壳体10的圆柱环位置，支撑杆的另一端固定在电机安装板15上。
离心抛撒装置包括第二电机19、第二联轴器20、转轴22、轴套17、轴承21、离心转盘18、圆台挡板11，转轴22由轴承21进行支撑旋转，在转轴22外套有轴套17，第二电机19安装在电机安装板15上，电机安装板15由四根沿周向均匀分布的支撑杆16支撑。上述第二联轴器20的上轴端连接第二电机19的输出轴，第二联轴器20的下轴端连接转轴22的一端，转轴22的另一端连接离心转盘18，第二电机19转动带动离心转盘18转动。第二电机19通电通过第二联轴器20带动转轴22旋转，转轴22与离心转盘18连接，从而使离心转盘18转动，物料落在离心转盘18上，随离心转盘18转动，经离心力作用沿离心转盘18的切线方向抛出，抛出的饵料经圆台挡板11改变其运动方向，最终落到预设的圆面上。
另外，下锥面壳体10和圆台挡板11之间设有引导管8，物料下落至中间连接件的电机罩碰撞均匀散开，由所述引导管8引导进入所述离心抛撒装置。
具体的，离心转盘18为具有一定曲率的凹形转盘，离心转盘18的内凹面沿轴向均匀布置了四块相同的转盘挡板23。离心转盘18的曲率、离心转盘18的直径、圆台挡板11的角度、第二电机19的转速均可改变，可通过改变这些结构或变量，实现最终目的。
料箱3由三部分焊接而成，上部为长方体形状，中部采用具有一定坡度的漏斗，下部为正方体形状。
采用本发明的用于室内工厂化养殖的投饵机的评定投饵均匀性的方法为：
一、第一电机6转动带动容积辊12转动，物料借自身重力从容积辊12上的容积槽中下落至中间连接件的电机罩14碰撞均匀散开，由引导管8引导进入离心抛撒装置。
二、第二电机19转动带动离心转盘18转动，使得落在离心转盘18内的物料沿转盘的切线方向抛出，抛出的物料经圆台挡板11作用改变运动路径，最终落在设定的圆面上。
三、确定凹形的离心转盘18的曲率为70°，离心转盘18的半径为200mm；确定圆台挡板11的角度为120°；确定第二电机19的转速为600r/min；颗粒最终落在直径为4500mm的圆面上。
四、将圆面沿径向划分为面积相等的5个圆环面，沿周向划分为8个面积相等的圆锥面，即圆面被划分为40个面积相等的网格。
五、投饵作业完成后，统计物料落在每个网格内的质量mi，计算平均值
六、以变异系数Cv作为均匀性评价指标，具体定义如下：
式中，SD为标准差；
本发明的用于室内工厂化养殖的投饵机及其投饵均匀性评价方法，解决了目前针对室内工厂化水产养殖的自动投饵机缺乏，人工投饵工作量大、养殖成本高、效率低等问题，实现自动投饵功能。
Claims (9)
1.一种用于室内工厂化养殖的投饵机，包括料箱，其特征在于：所述料箱的下方依次设有自动下料装置和离心抛撒装置；
所述自动下料装置包括下料盒、位于所述下料盒的内部的容积辊，所述容积辊沿其轴向开有四个体积相等的容积槽，所述容积辊由第一驱动机构带动进行间隔的转动90°，定量的物料借自身重力从所述容积槽中下落至所述离心抛撒装置；
所述离心抛撒装置包括底端敞开设置的圆台挡板、位于所述圆台挡板内部中心线上的离心转盘、驱动所述离心转盘进行旋转的第二驱动机构，通过所述第二驱动机构使离心转盘转动，利用离心力的作用将从所述自动下料装置落下的物料沿离心转盘边缘的切线方向抛出，抛出的物料经所述圆台挡板改变其运动方向，最终落到预设的圆面上。
2.根据权利要求1所述的一种用于室内工厂化养殖的投饵机，其特征在于：所述第一驱动机构包括第一电机、与所述第一电机的输出轴连接的第一联轴器、与所述第一联轴器连接的下料轴，所述容积辊通过键与所述下料轴连接；
所述第一电机通过第一联轴器带动所述下料轴旋转，所述下料轴带动所述容积辊转动，所述料箱的下料口与所述容积辊的其中一个容积槽口相对，所述容积辊每转动90°，容积辊上相应的容积槽内的物料经重力作用下落。
3.根据权利要求1所述的一种用于室内工厂化养殖的投饵机，其特征在于：所述第二驱动机构包括第二电机、与所述第二电机的输出轴连接的第二联轴器、与所述第二联轴器连接的转轴，所述离心转盘连接在所述转轴远离第二联轴器的下端；第二电机通电通过第二联轴器带动所述转轴旋转，所述转轴带动所述离心转盘转动，物料落在所述离心转盘上并随离心转盘转动。
4.根据权利要求1所述的一种用于室内工厂化养殖的投饵机，其特征在于：所述离心转盘为具有一定曲率的凹形转盘，该离心转盘的内凹面沿轴向均匀布置了四块相同的转盘挡板。
5.根据权利要求2所述的一种用于室内工厂化养殖的投饵机，其特征在于：通过控制所述容积辊转动90°的间隔时间，可控制物料一次的下料量。
6.根据权利要求3所述的一种用于室内工厂化养殖的投饵机，其特征在于：所述自动下料装置和离心抛撒装置之间连接有中间连接件，该中间连接件包括上锥面壳体、下锥面壳体，所述上锥面壳体和下锥面壳体所围成的空间内设有电机安装板，所述电机安装板由四根沿周向均匀分布的支撑杆支撑；
所述支撑杆的一端固定在所述下锥面壳体的圆柱环的位置，其另一端固定在所述电机安装板上；
所述第二电机固定在所述电机安装板上，所述第二电机外设有电机罩。
7.根据权利要求6所述的一种用于室内工厂化养殖的投饵机，其特征在于：所述下锥面壳体和圆台挡板之间设有引导管，物料下落至中间连接件的电机罩碰撞均匀散开，由所述引导管引导进入所述离心抛撒装置。
8.根据权利要求1所述的一种用于室内工厂化养殖的投饵机，其特征在于：所述料箱由三部分焊接而成，上部为长方体形状，中部采用具有一定坡度的漏斗，下部为正方体形状。
9.一种采用权利要求1至8任一项所述的用于室内工厂化养殖的投饵机进行投饵均匀性评价方法，其特征在于：其步骤是：
S1、第一电机转动带动容积辊转动，物料借自身重力从容积辊上的容积槽中下落至中间连接件的电机罩碰撞均匀散开，由引导管引导进入离心抛撒装置；
S2、第二电机转动带动离心转盘转动，使得落在离心转盘内的物料沿转盘的切线方向抛出，抛出的物料经圆台挡板作用改变运动路径，最终落在设定的圆面上；
S3、确定凹形的离心转盘的曲率为70°，离心转盘的半径为200mm；确定圆台挡板的角度为120°；确定电机的转速为600r/min；颗粒最终落在直径为4500mm的圆面上；
S4、将圆面沿径向划分为面积相等的5个圆环面，沿周向划分为8个面积相等的圆锥面，即圆面被划分为40个面积相等的网格；
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