黑水虻虫沙双向集料装置参数优化与试验

彭才望， 宋世圣， 谢烨林， 贺喜， 许道军， 孙松林

(1.湖南农业大学机电工程学院，湖南 长沙 410128； 2.湖南农业大学动物科学技术学院，湖南 长沙 410128； 3.湖南农业大学动物医学院，湖南 长沙 410128)

中国畜禽养殖业的迅速发展的同时，畜禽粪便给环境带来了严重的污染。黑水虻取食畜禽粪便中的营养成分消化后产生一种黏性、蓬松颗粒[1]，即黑水虻虫沙，可直接充当植物用有机肥，黑水虻则是良好的生物蛋白饲料来源[2-3]。因此，黑水虻成为畜禽粪便资源化处理与利用研究中的热点[4-5]。现有研究主要集中于黑水虻对畜禽粪便的转化率、黑水虻营养成分及生长参数变化等方面[6-8]，在黑水虻处理畜禽粪便中的机械化应用的研究极少，尤其是针对黑水虻虫沙收集环节的机械化研究。规模化黑水虻生物转化畜禽粪便中虫沙收集劳动强度大、作业困难，降低了生产效益。

因此，作者前期设计了一种虫沙集料装置，分析了双向螺旋转速、排料螺旋转速、虫沙厚度等3个因素对集料的影响[9]，但缺乏对双向螺旋集料过程进行深入研究。目前，螺旋装置在农业物料加工处理、农作物收获、工业矿石或煤灰输送、施肥机械中得到大量应用[10-13]。同时，国内外学者在螺旋结构、参数优化、工作机理等方面进行了大量研究[14-17]。刘文政等[18]在一种单行薯双侧位深施肥装置中设计了双向螺旋排肥器，并基于离散元仿真模拟研究了不同螺距下的排肥情况；付建伟等[19]在双通道喂入式再生稻收获机研制中设计了一种双向螺旋搅龙，研究了螺旋叶片起始位置的周向夹角对喂入量保持平衡的影响；……