陳金楚,金亦富,王文山,奚小波,沈 輝,陳安榮
(1.揚州大學(xué)機械工程學(xué)院;2.揚州飛鴻電材有限公司,江蘇 揚州 225000)
隨著水產(chǎn)品養(yǎng)殖行業(yè)不斷的發(fā)展,人們生活水平的不斷提高,近年來人們對食品的品質(zhì)要求越來越高,鮮活水產(chǎn)品也越來越受國內(nèi)外消費者的青睞,交易的數(shù)量和金額也持續(xù)增長。高密度的、有效的魚蝦?;钸\輸,一直是水產(chǎn)工作者所重視的問題。至今已有多種魚的排放方法:一種是從上部用起吊裝置把整個魚艙吊起,再轉(zhuǎn)換魚艙的位置,把魚放出;還有就是整個沒有分倉,如混凝土車,利用整體結(jié)構(gòu)的橢圓弧形內(nèi)壁滑落下來。因此便捷的分類和有效的排放成了一定的問題和發(fā)展的趨勢。怎樣使運輸車達到高魚水比、長時間運輸?shù)男ЧWC鮮活水產(chǎn)品的成活率開始引起了人們的廣泛重視,逐漸成為研究的新方向。
該水產(chǎn)儲運車主要是由發(fā)電機組、水泵、水質(zhì)過濾器、熱交換器等部件組成,其總體結(jié)構(gòu)如圖1 所示。由羅茨鼓風(fēng)機從魚艙底部為魚供氧,發(fā)電機組提供動能。八個魚艙平均分配在車廂中,可存放不同的水產(chǎn)品種。水泵抽水放水,與水質(zhì)過濾器和熱交換器組成一個水循環(huán)系統(tǒng)。增壓缸聯(lián)合氣缸通過帶動氣壓桿來帶動側(cè)門的打開與關(guān)閉。折疊門和電機推桿輔助完善這套設(shè)備的結(jié)構(gòu)和功能。
先由發(fā)電機組帶動各個部件運轉(zhuǎn)起來。水產(chǎn)儲運車在運輸途中不換水、不加水,利用水質(zhì)過濾裝置,使活魚艙中的原水進行1 h 至少3~6 次的循環(huán),進出水管道附有防銹涂層。水箱中的水由安裝在儲物倉中的水泵從水箱抽出,在經(jīng)過循環(huán)過濾后,再壓送至水箱的另一組管道后回到水箱,完成一個循環(huán)過濾。水泵將魚倉中的水抽至熱交換器進行換熱降溫,然后再將水返回魚倉,完成一個循環(huán)。熱交換器中的制冷作用由壓縮機和冷凝器來實現(xiàn),熱交換器的出水口裝有溫度傳感器,溫度要符合魚倉內(nèi)魚種類所需的水溫,從而控制壓縮機的啟停,完成系統(tǒng)所需的一個制冷循環(huán)。八個魚艙平均分配在車廂中,可存放不同的水產(chǎn)品種。羅茨鼓風(fēng)機的運作,通過軟管連接各個魚艙底部的增氧環(huán)來提供一定量的氧分。具體的水循環(huán)原理如圖示意:
其中用到兩個重要的傳感器:
(1)光電液位傳感器。能夠根據(jù)液位的控制高度實現(xiàn)自動換水。接入單片機,進一步通過電路接入外部的電磁閥。發(fā)出接收信號的過程,控制水閥的開關(guān)。實現(xiàn)固定的放水量。
(2)溫度傳感器。可以采用18B20 的熱敏電阻的原理實現(xiàn),聯(lián)合熱交換器控制好魚艙的溫度??梢愿鶕?jù)不同種類的魚,分別設(shè)置參數(shù),使魚艙內(nèi)的魚在運輸過程中能夠更好的生存,有利于長時間運輸。
通過鉸鏈結(jié)構(gòu)的連接來達成實現(xiàn)折疊,由側(cè)門通過氣壓桿伸縮來順帶引發(fā)折疊機構(gòu),進而實現(xiàn)開門和關(guān)門,其結(jié)構(gòu)如圖3 所示。為保證側(cè)門開啟時魚不漏出,本折疊門的內(nèi)面采用弧面,起到導(dǎo)流的效果。側(cè)門放下時,通過弧形門與魚艙的鉸鏈連接,再通過與頂門的鉸鏈連接,與地面接觸固定形成一定的角度,可使水產(chǎn)品順利滑落。運輸時,折疊門關(guān)閉,利用折疊門是尼龍材料,有一定的可塑性,能夠擠壓變形后恢復(fù)原狀,起到密封作用。
門從側(cè)面打開,利用增壓缸給氣泵增壓來提供動力,帶動氣壓桿產(chǎn)生伸縮運動。具體部分結(jié)構(gòu)如圖4 所示。
設(shè)計的頂門放縮結(jié)構(gòu)如圖5 所示。內(nèi)弧門通過鉸鏈與頂門連接??梢钥闯鲰旈T上面排布著些許的小孔,起到一定的透氣作用,可以與外界交換運輸魚所需要的新鮮氧氣,不單單僅靠魚艙底部的羅茨鼓風(fēng)機增氧機構(gòu)。
設(shè)計的放縮機構(gòu)如圖6 所示。利用電動馬達來實現(xiàn)齒輪的嚙合傳動,帶動復(fù)合桿的伸縮運動,聯(lián)合萬向鉸鏈的運動,帶動頂門進行90°的上抬和下放。不占用空間,可電動可手動,通過折疊的連帶效果,通過頂門上的彈簧卡扣的間隙配合,比較方便的解決了頂部需要閉合密封的問題。
本文所設(shè)計的側(cè)門放魚運輸車廂可一定程度的為魚類生物陸地運輸提供了一種全新的形式和方法。介紹了其大致的核心機械結(jié)構(gòu)和工作的原理及流程,這種魚類運輸車能夠為魚在運輸過程中進行更好的分類,提供氧分,提供水循環(huán)這些可以延長運輸時間,保證新鮮度;在放魚上,更好的利用空間,從側(cè)面入手,利用干凈便捷的氣壓裝置來做動力,利用鉸鏈機構(gòu)來進一步啟合密封。
這一切的目的都是為了滿足現(xiàn)實生活中人們對于水產(chǎn)品的需求,以及能進一步實現(xiàn)沿海城市往內(nèi)陸運輸這一發(fā)展趨勢,讓居住在不屬于沿海城市的人們同樣能吃到鮮活的水產(chǎn)品。