耿 瑋，鐘日開，羅土玉

（廣東省現(xiàn)代農(nóng)業(yè)裝備研究所，廣州 510630）

0 引言

養(yǎng)豬業(yè)在我國畜牧業(yè)生產(chǎn)中占有十分重要的地位，搞好養(yǎng)豬生產(chǎn)對于發(fā)展農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)、改善人民生活、支援國家社會主義建設(shè)，均有十分重要的意義[1]。

傳統(tǒng)的養(yǎng)豬場中，沒有合理的飼喂設(shè)備，飼料通過人工直接加到食槽中，這些食槽結(jié)構(gòu)簡單，造價低。由于缺乏精準(zhǔn)下料機(jī)構(gòu)，導(dǎo)致食槽經(jīng)常處于滿料狀態(tài)，從而造成豬只挑食；或者食槽內(nèi)飼料量不足，難以滿足豬只的當(dāng)日飼喂需求。人工加料不僅勞動強(qiáng)度大，而且飼料灑落造成的浪費(fèi)也不少。

近幾年來，隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，智能型自動飼喂設(shè)備應(yīng)運(yùn)而生，飼喂設(shè)備具有自動控制功能，能根據(jù)豬只的生活習(xí)性，在豬只進(jìn)食時系統(tǒng)自動定量下料下水，確保豬只采食到新鮮飼料，減少飼料酸化變質(zhì)，提高飼料利用率，并有效減少豬只呼吸道疾病，減少了飼養(yǎng)員的勞動強(qiáng)度，提高了工作效率。

豬場應(yīng)用效果表明，智能化濕料飼喂設(shè)備自動為豬只提供濕料，提高豬只采食量，促進(jìn)了豬只生長，不浪費(fèi)飼料，既節(jié)省了養(yǎng)殖費(fèi)用，又提高了經(jīng)濟(jì)效益，應(yīng)用前景非常廣闊[2，3]。

多年來，我們一直在試圖研究出一款精度高、壽命長、結(jié)構(gòu)穩(wěn)、操作簡單的破拱精準(zhǔn)下料機(jī)構(gòu)，可以適用于各款智能飼喂器，突破飼料的結(jié)拱、掛壁等技術(shù)難點，解決飼料不能順暢落入料槽問題。以下為近年來適用于飼喂不同生長階段豬只的幾款破拱精準(zhǔn)下料機(jī)構(gòu)。

1 量杯式精準(zhǔn)下料機(jī)構(gòu)

量杯式精準(zhǔn)下料機(jī)構(gòu)，主要用于種豬測定系統(tǒng)等定量飼喂設(shè)備的下料，設(shè)置在開放式圓錐形料倉的底部，由下料擋板、送料轉(zhuǎn)輪、量杯殼體、下料電機(jī)等組成，如圖1所示。下料擋板是一個中間開孔的圓板，上面鏤空有90°扇形的進(jìn)料口。量杯殼體是一個上端敞開、下端中心開孔的圓柱形外殼，下端鏤空有90°扇形的下料口。進(jìn)料口與下料口大小相同，角度相差90°。送料轉(zhuǎn)輪是由圓環(huán)外殼、十字型葉片以及被葉片分隔形成的90°扇形送料單元組成的機(jī)構(gòu)，中間的轉(zhuǎn)軸上固定有4個十字交叉的撥片和2根非對稱設(shè)置的攪動桿。下料擋板、送料轉(zhuǎn)輪與量杯殼體同軸安裝在量杯殼體內(nèi)，下料擋板安裝在量杯殼體的頂部，送料轉(zhuǎn)輪在量杯殼體內(nèi)部，下料擋板及送料轉(zhuǎn)輪的外徑相同，并與量杯殼體的內(nèi)徑相配合。轉(zhuǎn)軸由上至下地依次貫穿下料擋板、送料轉(zhuǎn)輪及量杯殼體的中心孔，下端從量杯殼體底部的中心孔伸出，并通過連接于其上的傳動皮帶來驅(qū)動下料電機(jī)。

送料轉(zhuǎn)輪以脈沖的方式轉(zhuǎn)動，每次靜止時，進(jìn)料口與下料口均可與量杯殼體上的一個不同送料單元相配合，使得進(jìn)料口、送料單元、下料口三者形成一個不直接連通的下料通道。當(dāng)喂料電機(jī)通電時，帶動精準(zhǔn)下料機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動，使飼料由下料擋板上的進(jìn)料口落入量杯殼體的一個送料單元中；當(dāng)此送料單元繼續(xù)轉(zhuǎn)動到下料口處時可下落到下料通道，便完成了一次精準(zhǔn)下料。因此，可以通過一段時間內(nèi)送料轉(zhuǎn)輪運(yùn)動的脈沖次數(shù)，來計算量杯式精準(zhǔn)下料機(jī)構(gòu)的下料速度。

圖1 量杯式精準(zhǔn)下料機(jī)構(gòu)

當(dāng)前豬場使用的飼料主要以粉末狀飼料為主，經(jīng)常因空氣混入導(dǎo)致狀態(tài)蓬松，難以從進(jìn)料口落入送料單元內(nèi)。為解決這種問題，量杯式精準(zhǔn)下料機(jī)構(gòu)中特別設(shè)置有飼料攪動桿和飼料撥片，可通過攪動飼料將空氣排出，避免飼料密度頻繁地發(fā)生變化出現(xiàn)假裝填現(xiàn)象，有效保證了飼料供給的精準(zhǔn)性。

2 撥片式精準(zhǔn)下料機(jī)構(gòu)

撥片式精準(zhǔn)下料機(jī)構(gòu)，主要用于保育及育肥豬用濕料飼喂系統(tǒng)的下料。它設(shè)置于儲料桶的第一下料口處，在下料機(jī)構(gòu)的下方設(shè)有食槽，下料機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動軸的底端連接推料裝置，轉(zhuǎn)動軸的頂端與電機(jī)的輸出軸連動。

撥片式精準(zhǔn)下料機(jī)構(gòu)主要包括下料擋板及飼料撥片，見圖2。在儲料桶上還設(shè)有擋料口，下料擋板為圓形，且其直徑大于或等于第一下料口，下料擋板的邊緣設(shè)有3個固定片，該固定片與下料擋板在同一水平面上，且與擋料口的內(nèi)壁固定，該固定片與下料擋板的邊緣、擋料口的內(nèi)壁形成3個第二下料口；下料擋板上設(shè)有使轉(zhuǎn)動軸穿過的通孔，飼料撥片固定在轉(zhuǎn)動軸上，其用于使下料擋板上端面的食料進(jìn)入食槽。其關(guān)鍵機(jī)構(gòu)為飼料撥片，是平面的薄片，其長度在出料口內(nèi)徑與下料擋板直徑之間，撥片與下料擋板垂直軸線方向有2～4 mm的間距。

圖2 撥片式精準(zhǔn)下料機(jī)構(gòu)

當(dāng)電機(jī)接收到觸碰下料的信號進(jìn)行轉(zhuǎn)動時，將帶動轉(zhuǎn)動軸轉(zhuǎn)動并連動固定在轉(zhuǎn)動軸上的飼料撥片。而下料擋板固定在儲料桶內(nèi)，下料擋板上設(shè)有使轉(zhuǎn)動軸穿過的通孔。這款下料機(jī)構(gòu)設(shè)置有3個固定片，使固定片與儲料桶呈三角鼎立固定，更加穩(wěn)固牢靠；該固定片與下料擋板邊緣、儲料桶的擋料口內(nèi)壁形成3個第二下料口，而該下料擋板的直徑大于或等于第一下料口的內(nèi)徑，使儲料桶上的飼料會直接落到下料擋板上，飼料撥片的轉(zhuǎn)動使下料擋板上端面的飼料由3個第二下料口推出而落入底部食槽，且擋料口起到了限制飼料落入食槽的范圍，避免在撥料的過程中飼料灑落在地，出現(xiàn)飼料浪費(fèi)的情況發(fā)生。同時也限制了第二下料口的大小，使下料量更加精準(zhǔn)，其中下料擋板固定在儲料桶上，不隨轉(zhuǎn)動軸的轉(zhuǎn)動而轉(zhuǎn)動，撥片與下料擋板互相平行，比傳統(tǒng)的扇葉型飼料撥片更加節(jié)約空間，結(jié)合下料擋板的結(jié)構(gòu)能實現(xiàn)同樣的效果。

3 螺旋式精準(zhǔn)下料機(jī)構(gòu)

經(jīng)過改進(jìn)后的螺旋式精準(zhǔn)下料機(jī)構(gòu)，目前大量應(yīng)用于保育豬的濕料飼喂系統(tǒng)中。它放置在圓錐型儲料桶的底端，由下料電機(jī)、螺旋連軸器、下料螺旋、螺旋量杯等部件構(gòu)成。對于飼料密度均勻的顆粒狀飼料，螺旋式精準(zhǔn)下料機(jī)構(gòu)的普適性最好，下料精度最高，見圖3。

圖3 螺旋式精準(zhǔn)下料機(jī)構(gòu)

當(dāng)下料電機(jī)接收到下料信號時，將帶動螺旋連軸器運(yùn)動，每次固定角度固定圈數(shù)，帶動下料螺旋中固定體積的飼料經(jīng)由螺旋量杯落入下料底盤內(nèi)，完成下料動作。

對于顆粒飼料容易吸潮后粘著在桶壁上的情況，螺旋式精準(zhǔn)下料機(jī)構(gòu)的頂端另設(shè)置有叉狀的攪動桿，借用下料電機(jī)的輸出，在下料的同時，在上端進(jìn)行旋轉(zhuǎn)式破拱，從而保證了飼料供給的確定性和準(zhǔn)確度。

這種破拱及下料聯(lián)動的設(shè)計，可以使飼料自動進(jìn)入螺旋，輸送能力強(qiáng)，輸送速度快，輸送精度高，目前是最為穩(wěn)定和適用的豬場用精準(zhǔn)下料機(jī)構(gòu)。

4 小結(jié)

上述3款精準(zhǔn)下料機(jī)構(gòu)，結(jié)構(gòu)相對簡單，性能可靠，制造費(fèi)用和使用成本低，且易于安裝維護(hù)，可廣泛應(yīng)用于豬只的管理、飼喂、測定等不同需求的智能化與自動化飼喂設(shè)備上，為豬場的生產(chǎn)帶來極大地便利。近年來，根據(jù)豬場的推廣應(yīng)用情況，使用精準(zhǔn)豬用飼喂器下料機(jī)可節(jié)約5%～10%的飼料，減少飼養(yǎng)員人員從而降低了人工成本，大大節(jié)約豬場的持續(xù)經(jīng)濟(jì)投入。同時精準(zhǔn)下料減少了飼料的粉塵影響，降低了豬只患呼吸道疾病的可能性，改善了豬只的養(yǎng)殖環(huán)境。