仔猪自动精细饲喂系统设计与试验

针对目前仔猪养殖成本高、自动化程度低的问题,设计了仔猪自动精细饲喂系统。系统包括机械本体和控制系统两部分,机械本体主要由下料电动机及下料螺旋装置、搅拌电动机及搅拌刀片和供水系统组成;控制系统主要由移动控制终端、控制器控制面板及控制器组成。系统控制部分可根据液位传感器、光电传感器和电动机编码器信号对自动精细饲喂装置的下料电动机、搅拌电动机和上水水泵进行实时控制,实现仔猪饲喂过程中的配料、搅拌、喂料、冲洗料桶和食槽的自动化。系统测试结果表明:系统运行稳定可靠,能够实现干湿料的精细混合和均匀搅拌;以电动机转速为150 r/min为例进行试验,自动精细饲喂系统的落料量与电动机的运行时间成正比关系(r~2=0.999 4),实际落料量与理论计算的落料量一致,其误差小于5%;测量饲喂系统螺旋装置转速分别为50、100、150、200、250 r/min时的下料量,结果表明下料量不随旋转输送装置转速的增加而无限增加,在转速为200 r/min时达到最大值,为0.133 t/h;该自动精细饲喂系统现场试验表明第2周与第3周喂养仔猪平均日增长量约为人工喂养的2倍。     

秸秆精粉再利用混合机研究

为了提高玉米秸秆及玉米芯的综合利用率,以秸秆精粉再利用混合机作为研究对象,对其主要工作部件螺旋搅拌机构和抛料装置参数进行设计及试验分析。结果表明:螺旋搅拌机构在保证搅拌效率的同时还要保证输送生产量、抛料装置在确保混合均匀度及抛送高度和抛送距离时,生产率要大于螺旋搅拌机构输送量,才能保证机器正常运转,不发生堵料现象。在试验基地按照相关标准和试验报告对物料的混合均匀以及整机生产率进行检验,均达到了预期设计目标。该机现场作业时,可一次性完成对物料的搅拌、混合及翻料,从而降低了劳动强度,提高了生产效率。     

输送机构自动落料装置研制与应用

为满足圆盘类零件如精锻齿坯零件的自动落料输送需求,提供了用于输送机构的自动落料装置,不仅有效解决零件输送过程中易出现“卡蹩、堆积、磕碰、倾转和侧翻地落料”的问题,而且可实现各工序之间自动衔接输送。该机构运行平稳、安全可靠、结构新颖、易于制作且调整方便,具有良好的使用价值。      

基于PLC的颗粒料自动投放装置设计与试验研究

为实现家禽养殖中的自动化精准饲喂,设计一种基于PLC的颗粒饲料自动投放装置。该装置以PLC为控制核心,以接近开关为位置检测元件,利用电磁铁驱动落料部件的动作,通过触摸屏设定落料时间,实现饲料的自动定量投放。饲料投放试验以原粮混合颗粒饲料为研究对象,试验结果表明:在落料口开口面积不变的情况下,落料平均重量与落料时间呈现出线性关系,为进一步研究家禽的自动变量饲喂装置提供理论基础。     

奶牛变量饲喂送料系统的设计

设计一种奶牛饲喂送料系统,其主要由行走机构、料仓、搅拌装置、饲料输送装置、控制系统、射频识别装置等部件组成。阐述其工作原理及其关键零部件的设计,并对其进行三维仿真虚拟装配。所设计的系统可根据奶牛个体体况的不同而饲喂不同重量的TMR混合饲料。计算结果表明,其投料精度小于等于5%,投料效率可达240头/h。所设计的送料系统具有成本低、结构简单的特点,可以满足变量饲喂的使用要求,对小型个体奶牛养殖户实现节本增效具有重要的现实意义。     

反冲射流混合搅拌装置研究

发酵料液混合搅拌装置主要应用于厌氧发酵领域,在搅拌轴的上端部和下端部分别安装反冲射流管和搅拌桨,利用料液孔口出流反冲作用原理,将流体搅拌与机械搅拌相结合,既降低了能耗、提高了有机物有效转化率,又能满足厌氧消化稳定进行的要求.为此,介绍了这种搅拌装置的结构和作用原理,并做了相关参数的理论分析.     

密闭式防堵塞双轴翻堆智能化好氧堆肥装置的研究与设计

一种密闭式防堵塞双轴翻堆智能化好氧堆肥装置,属于肥料制备技术领域,该装置包括支撑架还由螺旋输送入料装置、中间传动系统、反应器主题、双轴翻堆搅拌装置、出料装置以及送氧调节装置构成;螺旋输送入料装置连接固定在反应器主体的一侧,双轴翻堆搅拌装置设置在反应器主体的内部,中间传动系统固定设置在反应器主体的顶端,双轴翻堆搅拌装置由中间传动系统控制相连,出料装置设置在反应器主体的底端,出料装置上设置,有电磁震动装置;送氧调节装置在反应器主体底部的一侧,反应器主体的顶部还设有排气阀。装置解决了内部物料板结化严重、出料易堵塞等问题,提高了堆肥反应速率,降低了生产成本。     

自走式全混合日粮制备机设计与试验

针对目前国内奶牛饲喂过程中青贮池饲料运输成本高、操作工序多以及营养损失大等问题,在现有立式饲料搅拌机的基础上,确定了牛场青贮秸秆饲料高效饲喂的自走式全混合日粮制备机总体方案,设计了青贮池青贮秸秆饲料取料装置、环形输送装置、带有切碎刀片的立式搅拌装置以及可调节撒料范围的侧门撒料装置。针对人工手动或多功能单一机械移除青贮圆捆或方捆塑料拉伸膜效率低的问题,模拟人类牙齿咬切方法设计了一种切捆除膜装置,利用下割刀的咬合动作实现对青贮捆的抓捆、切捆、除膜等一体化作业。设计了一种高效挂接机构,可对青贮池取料装置和切捆除膜装置进行快速换装,实现了牛场青贮秸秆饲料高效饲喂的一体化作业。经试验检测,样机取料高度为5 000 mm,取料宽度为2 000 mm,全混合日粮总制备时间为23. 7 min,得到全混合日粮混合均匀度为91. 1%,全混合日粮生产率为29. 6 m~3/h,卸料自然残留率为0. 7%,青贮秸秆捆破膜清除率达98. 4%,验证了该机的实用性。     

撒料车螺旋式输送器的设计与改进

螺旋式输送器是将饲料输送到撒料位置关键部件,经过改进后的螺旋式输送器具有结构简单、送料均匀、能耗低、输送作用柔和等效果,解决了传统螺旋式输送轴堵料问题,并且安装简单,操作维护方便。     

牛羊饲料搅拌机构的设计

为提高牛羊饲料的加工质量,为牛羊饲喂车设计双螺旋饲料搅拌机构,采用2个方向相反的螺旋结构搅拌饲料。详细介绍料箱、螺旋搅龙、出料口等关键部件的设计思路,通过计算确定电动机的主要参数。搅拌机设计合理,结构简单,能耗低。     

鸡蛋壳膜机械搅拌分离影响因素研究

基于Fluent研究了机械搅拌分离鸡蛋壳膜在不同搅拌转速、颗粒粒径和料液比下对颗粒悬浮状态、固含率分布、固相速度和搅拌功率等流场特性的影响。仿真结果表明:增大搅拌转速,有利于减小容器底部颗粒堆积,且利于颗粒悬浮,但功耗明显增大;增大颗粒粒径可减小底部中央区域的颗粒堆积,颗粒逐渐向四周扩散,但颗粒的悬浮高度会降低;增大料液比易在底部产生颗粒堆积。根据仿真结果进行了蛋壳膜分离试验,以搅拌转速、搅拌时间、料液比、分离液温度为影响因素,膜回收率和搅拌功率为评价指标进行二次正交旋转组合试验,得出最优因素参数组合。试验表明提高搅拌转速和搅拌时间可明显增大蛋膜回收率,当搅拌时间为18.57 min、搅拌转速为337.68 r/min、料液比为0.07 g/m L、温度为20.0℃时,膜回收率达到88.58%,功耗低,分离效果较好。     

塞流式沼气池气动搅拌装置的研究

针对我国现存塞流式沼气池结构简单、产气效率低、无气动搅拌装置的问题,设计了一种强制回流沼气搅拌装置。该装置利用小功率电动风机,把沼气池内新鲜沼气重新打回到沼气池中。该装置已在山西阳泉牛家峪村沼气工程中投入使用。通过16次配对比较试验,结果表明:当搅拌装置每天搅拌10min时,沼气池产气效率可提高38%～100%。与国内现有的气动搅拌相比,本气动搅拌装置动力强、耐腐蚀、操作简单。     

基于PLC智能自动化生猪饲喂系统的研究设计

生猪饲喂是猪舍主要管理工作,饲喂料线取代传统人工饲喂,虽然大量解决了劳动成本及提高了饲喂效率,但是饲喂管理还是依靠人工来完成。将以饲喂料线为研究基础,基于PLC电控技术,研究设计智能自动化生猪饲喂系统,解决饲喂管理依靠人工管理的问题。     

水貂养殖轨道式双排自动饲喂车设计与试验

针对水貂饲喂环节劳动强度大、环境差,水貂饲喂机械化水平不高的问题,设计了一种水貂养殖轨道式双排自动饲喂车,该饲喂车主要包括控制系统、行走系统、输料饲喂系统、饲喂支撑架收展系统。详细分析了饲喂过程中控制系统的控制要求,研究了控制实现方法和动作过程,通过光电传感器与PLC准确控制所有电机的工作状态定位转换,实现饲喂电机工作参数的人机交互调整;设计了导向轮定轨结构,优化缩短了饲料输送管路;模仿人工饲喂时手与手臂的动作形式,设计了自动饲喂投食结构,并进行了机构运动学分析,确定了具体结构及运动参数;设计了饲喂车收展结构,并通过作业条件分析确定了结构参数。样机试验结果表明,自动饲喂车以0.6 m/s速度行进,以预设的200、400、600 g为投喂量,饲喂车实际投喂质量变化范围分别为165～210 g、355～427 g、567～622 g,饲料堆放质量变异系数分别为6.53%、3.78%、2.74%,漏喂率均为0%,满足实际饲喂要求。该自动饲喂车提高了饲喂效率,节约了劳动成本,增加了饲喂车载料量。     

5HM-Ⅲ型脉动流化干燥机试验研究

进行了5HMⅡ型脉动流化干燥机的试验研究。设备采用内置式气流分配器,改善了脉动效果;采用导流半径依次增大的导流装置,改善气流分配均匀性;增设振动辅助输送装置,使物料输送通畅;增设导料装置,解决了物料的“反流”问题。利用该设备干燥玉米时,其干燥强度为20.87 kg/m2.h,单位热耗为5.86 M J/kg,单位能耗为7.38 M J/kg。该设备能够实现连续干燥作业,自动化程度高。     

基于PLC的花卉钵苗移栽机自动输送装置

为提高花卉移栽的生产效率,降低成本,减轻人工劳动强度,在大规模种植花卉中引入了基于PLC系统的移栽机,采用气缸和马达驱动整个装置,以实现机电一体化。对设计的基于PLC的花卉钵体苗自动输送移栽机进行试验,结果表明:花卉钵体苗移栽机自动输送装置协调性好,投苗准确率高,机械部分有效、可靠。该装置的运用可以减少花卉钵苗的移栽的成本,在花卉种植中有极高的经济价值。     

蔬菜脱水试验台传动装置设计

现有的蔬菜脱水设备生产能力较大,直接用于试验时,一次试验用料过多,更换加热方式麻烦,试验过程复杂.针对这些问题,设计了一小型蔬菜脱水试验台.该试验台体积小,一次试验用料少,大大降低了试验成本.对该试验台的传动和输送装置进行了详细的结构设计及计算,同时还对其张紧装置和张紧机构进行了改进设计.改进后的传动及输送装置结构合理、传动平稳且试验方便,为蔬菜脱水设备的进一步研究及其产业化奠定了良好基础.     

自动搅拌小型高效商品化沼气全套技术研究通过鉴定

中科院成都生物所于1986年承担的农业部下达的攻关任务——“自动搅拌小型高效商品化沼气全套技术研究”,经过科研人员艰苦努力,完成了合同任务,于1990年10月通过了技术鉴定。该技术采用满装料、高浓度(TS22％左右)、连续发酵的高效沼气新工艺,能有效地保证原料在池内滞留时间,防止和解决料液结壳问题。以猪粪为原料,两口4m~3沼气池在平均温度18.3℃情况下,连续449天发     

5HM-Ⅱ型脉动流化干燥机试验研究

进行了5HM-Ⅱ型脉动流化干燥机的试验研究.设备采用内置式气流分配器,改善了脉动效果;采用导流半径依次增大的导流装置,改善气流分配均匀性;增设振动辅助输送装置,使物料输送通畅;增设导料装置,解决了物料的"反流"问题.利用该设备干燥玉米时,其干燥强度为20.87 kg/m2*h,单位热耗为5.86 MJ/kg,单位能耗为7.38 MJ/kg.该设备能够实现连续干燥作业,自动化程度高.     

滚筒式堆肥反应器通风搅拌系统设计与试验

针对有机废弃物堆肥过程中物料溶氧效率低导致的堆体起温速率慢、发酵不彻底等问题,设计了一种高效堆肥通风搅拌系统,该系统由分段式通风系统和组合式搅拌装置构成,通过对两个主要装置进行理论设计和DEM-FEM耦合仿真,〖JP3〗实现堆肥通风和搅拌工艺优化。结果显示,通风系统中的最大应力出现在通风管上,为13.064MPa,最大形变量为0.038126mm,搅拌装置中最大应力出现在抄板上,为190.31MPa,最大形变量为0.34417mm,符合设计要求。在此基础上,以食物垃圾和梧桐叶为原料,进行为期14d的堆肥试验,监测堆肥过程中关键参数变化并测定发酵产物相关指标,完成通风搅拌系统性能验证试验。试验结果表明：使用该通风搅拌系统的滚筒式堆肥反应器,其内部堆体温度在3d时达到53.34℃,堆肥过程中堆体最高温度可达69.56℃,堆体高温期（大于50℃）可持续6d以上;试验结束后其产物含水率降至27.21%、pH值升至8.4、种子发芽指数最高可达131.4%,符合有机肥料测定标准(NY/T 525—2021),滚筒反应器运行成本仅65.51元/t。