安全飼料養蛙機系統設計

阮毅　柳光磊

摘 要 隨著精準扶貧工作的逐漸深入推進，產業精準扶貧得以重點強化。經濟蛙類飼料養殖技術問題備受關注，傳統的活體餌料養殖和一般的飼料養殖方式均需要承擔過多的風險和過多投入的經濟價值，研究設計飼料養蛙機安全自動投食監控系統具有重要的戰略意義和經濟效益。

關鍵詞 蛙；飼料；監控系統

中圖分類號：S966.3 文獻標志碼：B DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2018.27.073

蛙類肉質細嫩、脂肪少、糖分低，富含蛋白質、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。蛙類最大的特點是視動不視靜。由于傳統的飼料養殖方式讓蛙類進食不夠充分，造成大面積的浪費。同時，進食不充分會導致蛙類由于饑餓而同室操戈，使養殖的成活率大幅度下降。如能夠用純飼料養殖代替傳統的活體餌料養殖，會讓培育中的成本、周期、風險等問題都得到有效解決，對蛙類養殖行業刺激也比較大，為后期蛙類養殖基地自動化投料奠定堅實的技術基礎。開辟蛙類養殖的新局面，降低蛙類養殖的風險和成本，提高養殖的經濟效益。

1 傳統養殖技術中存在的問題

從國內部分蛙類養殖基地的實地調研中發現，現階段蛙類飼料養殖是行業內面臨的共性問題，存在如下一些基本問題。

1）有些養殖基地無法解決飼料養殖的技術難題，仍然采用傳統的小魚、小蝦、蚯蚓、蠅蛆等活性餌料來喂養蛙類。活體餌料在培育中周期相對較長，成本較高，雖然這類活體餌料活性較高，也是蛙類最喜歡、最普遍的進食方式，可以讓蛙類充分進食，但活體餌料本身如有病源也會導致蛙類致病率大幅度增加。所以，這種飼養具有風險高、成本高、周期長、效率低等特點，不利于蛙類養殖業的長期發展。

2）要采用純飼料喂養，主要難題是飼料的充分喂養技術上的可行性難題。部分養殖戶也嘗試采用了飼料代替活體餌料養殖，由于蛙類只能夠看見運動的物體，而對靜止的物體視而不見，所以在養殖時如何讓飼料運動起來，這一直是困擾著蛙類養殖業界的技術難題。很多蛙類養殖基地也在飼料養殖上有所突破，如在養殖基地網上放上振動棒，如圖1（a）所示，通過振動棒帶動養殖網上的飼料運動，形成“活體餌料”。

3）也有部分養殖戶采用活體餌料和飼養復合喂養方式，在活體餌料不足時，直接把飼料放置在網格中，通過蛙類進食時的蛙跳運動帶動飼料網格中的飼料運動，不加任何輔助手段，形成所謂“活體餌料”，達到靜食動吃的效果，如圖1（b）所示。

但這種養殖方式也易導致進食不充分，產生不良后果。另外，蛙類養殖環境決定了這種也會很容易造成大面積的浪費現象，飼料不能夠很好地二次循環使用，遇上天氣變化會造成更多浪費，經濟效率也不高。

4）有人設計出了專門的活性臺帶動飼料運動喂養，例如，陳永[1]在2014年申請了一項專利，“一種蛙類養殖槽”；蘭群珍等[2]分析蛙類特性后，在2018年專門針對

飼料養蛙設模擬出了一種蛙類養殖的新型養殖池，杜強等[3]設計研究出了一種蛙類仿生飼料及其加工方法，劉秀英等[4]設計出了一種蛙類食臺，代恒[5]設計了一種蛙類養殖系統等，這些喂養方式都各有利弊，裝置成本偏高，有些甚至還模擬出了蛙類養殖的環境特性，但都沒有在飼料活性上面考慮，充分喂養方面思考，不能達到飼料充分喂養的目的，造成人工成本偏高、飼料浪費較多，飼料不能充分循環使用、經濟價值低等不良效益。

2 本系統設計的特點

結合當前蛙類養殖的共性特點分析，在前面專利申請的基礎上來進行設計研發，徹底解決飼料養蛙的經濟效率和技術上的難題，為養殖戶提供一種新型實用裝置，來滿足純飼料養殖戶的真正需求。本設計采用安全環保的樹脂材料制作，從技術上來攻克純飼料養蛙的難題，讓靜食動吃變得高效可行，達到純飼料養殖經濟蛙的目的。系統運用工程技術的原理和方法、結合力學結構原理、電學原理、空氣動力學原理、安全檢測監控原理、安全可靠性工程原理來完成對飼料投擲機技術上的突破，從系統特性上分析，具體包括以下五個方面：1）運用材料力學結構原理完成對整個機器外形結構設計、材料和零元部件的選取、進行受力分析等。2）運用電學原理完成對整個電路系統裝置的設計，保障系統安全、高效、節能、環保和故障最小化運行的可行性。3）運用空氣動力學原理完成回流裝置、發射裝置的設計，利用空氣動力大小來實現對投擲域的可變可控。4）運用力學原理中重力的固定方向性保障飼料回流進飼料倉庫的可能性、同時研究蛙跳運動的反作用力保障回流動力的可連續性。5）利用安全檢測監控系統原理達到對風速、流量、物料等參數指標進行檢測監控的目的，最終實現預警和報警功能。

3 本系統設計模型的結構草圖

整個設備采用綠色環保的樹脂材料制成、顏色以青蛙喜歡的擬態綠色為主色調，如圖2所示。

①噴口；②噴管；③顆粒回收裝置；④連接支撐裝置；⑤彈性網狀球冠曲面

4 系統各部分工作原理簡介

整個裝置主要由噴口、噴管、顆粒回收裝置、連接支撐裝置、彈性網狀球冠曲面等五部分構成，每部分在系統中功能各異，具體實現下列基本功能。

1）噴口。動力裝置（連接WiFi實現自動操控）工作時自動打開，噴射完畢時自動關閉。需要烘干圓盤和圓盤底部的目的，時也可以人工打開噴口和風機處理。它是類似顆粒物在風機中加速旋轉后由此口噴出來成傘狀拋物線落入網格中（類似于音樂噴泉中隨著音調高低變化落水范圍），整個過程可以根據風速大小來調節流量和流速，達到對噴射范圍的控制目的，目標范圍為（內徑，外徑），它可以調節高低達到二次控制噴域的目的。

2）噴管。連接風機和傳感器，當噴管處于顆粒回收裝置下方時，由風速帶動的氣流可以達到烘干圓盤的效果，整個材料采用特殊管材連接風機和傳感器。

3）顆粒回收裝置。當噴口噴出顆粒未充分使用時在振動和重力作用下，使彈性網中剩余顆粒回流入飼料倉中二次利用。

4）連接支撐裝置。支撐整個彈性網上可能承受的重量。

5）彈性網狀球冠曲面。本曲面采樣適合的坡度來設計，在重力作用下和彈性振動帶動下，可以讓顆粒回流入物料倉中。網狀保障細顆粒不能樓下同時達到過濾雨水等目的。

5 結論

本設計解決了蛙類純飼料養殖的技術難題，克服了傳統的飼料養殖方式讓蛙類進食不夠充分，造成大面積的浪費的問題。通過噴域的變化間接提高了飼料的“活性”程度，保障了蛙的充分進食，避免了蛙類由于饑餓導致同室操戈現象，提高蛙類養殖的成活率。另外用純飼料養殖代替傳統的活體餌料養殖，讓培育中的成本、周期、風險等問題都得到有效解決。對蛙類養殖行業刺激較大，為后期蛙類養殖基地自動化投料奠定堅實的技術基礎。開辟了蛙類養殖的新局面，降低了蛙類養殖的風險和成本，提高了蛙類養殖的經濟效益。

參考文獻：

[1] 陳永.一種蛙類養殖槽：中國，CN204482756U[P].

2015-07-22.

[2] 蘭群珍.穆軼濤.一種蛙類養殖的新型養殖池：中國，CN207383316U[P].2018-05-22.

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

[4] 劉秀英，張小梅，李夢云，等.一種蛙類食臺：中國，CN205409155U[P].2016-08-03.

[5] 代恒.一種蛙類養殖系統：中國，CN205180080U[P].

2016-04-27.

（責任編輯：趙中正）