安全饲料养蛙机系统设计

阮毅　柳光磊

摘 要 随着精准扶贫工作的逐渐深入推进，产业精准扶贫得以重点强化。经济蛙类饲料养殖技术问题备受关注，传统的活体饵料养殖和一般的饲料养殖方式均需要承担过多的风险和过多投入的经济价值，研究设计饲料养蛙机安全自动投食监控系统具有重要的战略意义和经济效益。

关键词 蛙；饲料；监控系统

中图分类号：S966.3 文献标志码：B DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2018.27.073

蛙类肉质细嫩、脂肪少、糖分低，富含蛋白质、碳水化合物、钙、磷、铁、维生素A、B族维生素、维生素C及多种元素。蛙类最大的特点是视动不视静。由于传统的饲料养殖方式让蛙类进食不够充分，造成大面积的浪费。同时，进食不充分会导致蛙类由于饥饿而同室操戈，使养殖的成活率大幅度下降。如能够用纯饲料养殖代替传统的活体饵料养殖，会让培育中的成本、周期、风险等问题都得到有效解决，对蛙类养殖行业刺激也比较大，为后期蛙类养殖基地自动化投料奠定坚实的技术基础。开辟蛙类养殖的新局面，降低蛙类养殖的风险和成本，提高养殖的经济效益。

1 传统养殖技术中存在的问题

从国内部分蛙类养殖基地的实地调研中发现，现阶段蛙类饲料养殖是行业内面临的共性问题，存在如下一些基本问题。

1）有些养殖基地无法解决饲料养殖的技术难题，仍然采用传统的小鱼、小虾、蚯蚓、蝇蛆等活性饵料来喂养蛙类。活体饵料在培育中周期相对较长，成本较高，虽然这类活体饵料活性较高，也是蛙类最喜欢、最普遍的进食方式，可以让蛙类充分进食，但活体饵料本身如有病源也会导致蛙类致病率大幅度增加。所以，这种饲养具有风险高、成本高、周期长、效率低等特点，不利于蛙类养殖业的长期发展。

2）要采用纯饲料喂养，主要难题是饲料的充分喂养技术上的可行性难题。部分养殖户也尝试采用了饲料代替活体饵料养殖，由于蛙类只能够看见运动的物体，而对静止的物体视而不见，所以在养殖时如何让饲料运动起来，这一直是困扰着蛙类养殖业界的技术难题。很多蛙类养殖基地也在饲料养殖上有所突破，如在养殖基地网上放上振动棒，如图1（a）所示，通过振动棒带动养殖网上的饲料运动，形成“活体饵料”。

3）也有部分养殖户采用活体饵料和饲养复合喂养方式，在活体饵料不足时，直接把饲料放置在网格中，通过蛙类进食时的蛙跳运动带动饲料网格中的饲料运动，不加任何辅助手段，形成所谓“活体饵料”，达到静食动吃的效果，如图1（b）所示。

但这种养殖方式也易导致进食不充分，产生不良后果。另外，蛙类养殖环境决定了这种也会很容易造成大面积的浪费现象，饲料不能够很好地二次循环使用，遇上天气变化会造成更多浪费，经济效率也不高。

4）有人设计出了专门的活性台带动饲料运动喂养，例如，陈永[1]在2014年申请了一项专利，“一种蛙类养殖槽”；兰群珍等[2]分析蛙类特性后，在2018年专门针对

饲料养蛙设模拟出了一种蛙类养殖的新型养殖池，杜强等[3]设计研究出了一种蛙类仿生饲料及其加工方法，刘秀英等[4]设计出了一种蛙类食台，代恒[5]设计了一种蛙类养殖系统等，这些喂养方式都各有利弊，装置成本偏高，有些甚至还模拟出了蛙类养殖的环境特性，但都没有在饲料活性上面考虑，充分喂养方面思考，不能达到饲料充分喂养的目的，造成人工成本偏高、饲料浪费较多，饲料不能充分循环使用、经济价值低等不良效益。

2 本系统设计的特点

结合当前蛙类养殖的共性特点分析，在前面专利申请的基础上来进行设计研发，彻底解决饲料养蛙的经济效率和技术上的难题，为养殖户提供一种新型实用装置，来满足纯饲料养殖户的真正需求。本设计采用安全环保的树脂材料制作，从技术上来攻克纯饲料养蛙的难题，让静食动吃变得高效可行，达到纯饲料养殖经济蛙的目的。系统运用工程技术的原理和方法、结合力学结构原理、电学原理、空气动力学原理、安全检测监控原理、安全可靠性工程原理来完成对饲料投掷机技术上的突破，从系统特性上分析，具体包括以下五个方面：1）运用材料力学结构原理完成对整个机器外形结构设计、材料和零元部件的选取、进行受力分析等。2）运用电学原理完成对整个电路系统装置的设计，保障系统安全、高效、节能、环保和故障最小化运行的可行性。3）运用空气动力学原理完成回流装置、发射装置的设计，利用空气动力大小来实现对投掷域的可变可控。4）运用力学原理中重力的固定方向性保障饲料回流进饲料仓库的可能性、同时研究蛙跳运动的反作用力保障回流动力的可连续性。5）利用安全检测监控系统原理达到对风速、流量、物料等参数指标进行检测监控的目的，最终实现预警和报警功能。

3 本系统设计模型的结构草图

整个设备采用绿色环保的树脂材料制成、颜色以青蛙喜欢的拟态绿色为主色调，如图2所示。

①喷口；②喷管；③颗粒回收装置；④连接支撑装置；⑤弹性网状球冠曲面

4 系统各部分工作原理简介

整个装置主要由喷口、喷管、颗粒回收装置、连接支撑装置、弹性网状球冠曲面等五部分构成，每部分在系统中功能各异，具体实现下列基本功能。

1）喷口。动力装置（连接WiFi实现自动操控）工作时自动打开，喷射完毕时自动关闭。需要烘干圆盘和圆盘底部的目的，时也可以人工打开喷口和风机处理。它是类似颗粒物在风机中加速旋转后由此口喷出来成伞状抛物线落入网格中（类似于音乐噴泉中随着音调高低变化落水范围），整个过程可以根据风速大小来调节流量和流速，达到对喷射范围的控制目的，目标范围为（内径，外径），它可以调节高低达到二次控制喷域的目的。

2）喷管。连接风机和传感器，当喷管处于颗粒回收装置下方时，由风速带动的气流可以达到烘干圆盘的效果，整个材料采用特殊管材连接风机和传感器。

3）颗粒回收装置。当喷口喷出颗粒未充分使用时在振动和重力作用下，使弹性网中剩余颗粒回流入饲料仓中二次利用。

4）连接支撑装置。支撑整个弹性网上可能承受的重量。

5）弹性网状球冠曲面。本曲面采样适合的坡度来设计，在重力作用下和弹性振动带动下，可以让颗粒回流入物料仓中。网状保障细颗粒不能楼下同时达到过滤雨水等目的。

5 结论

本设计解决了蛙类纯饲料养殖的技术难题，克服了传统的饲料养殖方式让蛙类进食不够充分，造成大面积的浪费的问题。通过喷域的变化间接提高了饲料的“活性”程度，保障了蛙的充分进食，避免了蛙类由于饥饿导致同室操戈现象，提高蛙类养殖的成活率。另外用纯饲料养殖代替传统的活体饵料养殖，让培育中的成本、周期、风险等问题都得到有效解决。对蛙类养殖行业刺激较大，为后期蛙类养殖基地自动化投料奠定坚实的技术基础。开辟了蛙类养殖的新局面，降低了蛙类养殖的风险和成本，提高了蛙类养殖的经济效益。

参考文献：

[1] 陈永.一种蛙类养殖槽：中国，CN204482756U[P].

2015-07-22.

[2] 兰群珍.穆轶涛.一种蛙类养殖的新型养殖池：中国，CN207383316U[P].2018-05-22.

[3] 杜强，周路，吴林菁，等.一种蛙类仿生饲料及其加工方法：中国，CN107568445A[P].2018-01-12.

[4] 刘秀英，张小梅，李梦云，等.一种蛙类食台：中国，CN205409155U[P].2016-08-03.

[5] 代恒.一种蛙类养殖系统：中国，CN205180080U[P].

2016-04-27.

（责任编辑：赵中正）