半自動小蠶飼育機的設計開發

李林波 吳建梅 石洪康 葉晶晶 馬勇 胡光榮 張劍飛 瞿果

(四川省農業科學院蠶業研究所，四川 南充 637000 )

目前，國內外家蠶飼育過程中，主要是采用人工給桑和撒粉消毒，費時費工，并且人工撒粉消毒過程中揚起的粉塵會對飼養者造成健康隱患。隨著農村地區勞動力的流失，傳統的養蠶方式已經不能滿足蠶桑產業的現代化發展要求。

近年來也出現了一些家蠶飼育機械設備，但成本高，同時需要較高的操作水平，普通蠶農文化水平不高，經濟承受能力有限，推廣難度大。通過本項目研究，旨在為農村實際生產提供一種使用簡單方便、生產成本較低、農民易于接受的小蠶飼育裝置。

1 基本結構及工作原理

1.1 基本結構

半自動小蠶飼育機如圖1所示。主要由4部分組成：傳輸平臺、撒粉機、給桑機和蠶箔。撒粉機和給桑機安裝在傳輸平臺上方，三者分別由3臺調速電機單獨驅動和單獨控制，既可以同時工作，也可以單獨工作，方便于具體生產實際過程中自由選擇搭配使用。

1.2 工作原理

傳輸平臺提供蠶箔移動的傳送動力。在傳輸平臺前端，一名操作人員將蠶箔放在傳輸平臺傳送帶上，蠶箔跟隨傳送帶做勻速移動；當蠶箔勻速經過撒粉機和給桑機下方時，撒粉機和給桑機分別撒下消毒粉和桑葉；在傳輸平臺后端，另一名操作人員將傳送出來的蠶箔接住。

圖1 半自動小蠶飼育機

2 方案設計

2.1 傳輸平臺設計

傳輸平臺如圖2所示。以專門設計的工業輸送機為基礎，以一臺調速電機通過鏈傳動，驅動傳送帶作勻速運動。根據養蠶操作習慣，并適應蠶箔尺寸，配套設計傳送帶寬度和引導邊高度。平臺支架采用鋁型材組裝，并在四腳安裝萬向輪，便于安裝、拆卸、運輸及現場使用。

圖2 傳輸平臺

2.2 撒粉機設計

撒粉機如圖3所示。為了解決現有撒粉作業中揚塵多、均勻度差的問題，本設計采用滾筒毛刷出料：在料倉下方，安裝滾筒毛刷，再貼著滾筒毛刷安裝篩網。調速電機驅動滾筒毛刷勻速旋轉，滾筒毛刷將消毒粉旋轉帶入，然后滾筒毛刷上的刷毛將消毒粉從篩網上刷下來。

圖3 撒粉機

2.3 給桑機設計

給桑機如圖4所示。小蠶飼育用桑葉為切碎后的桑葉，小片狀且粘有水分和汁液。本設計采用滾筒牙棒出料：在料倉下方，安裝滾筒牙棒，再在出料口兩邊安裝出料擋片，用于調整出料口大小，粗略控制出料量。調速電機驅動滾筒牙棒勻速旋轉，滾筒牙棒將桑葉旋轉帶入，然后在滾筒牙棒和出料擋片之間的出料口撒出桑葉。

3 主要設計參數確定

3.1 蠶箔移動速度

蠶箔移動速度即為傳輸平臺傳送速度。以滿箔飼育2齡蠶為例，按正常人工飼育操作速度測定，完成單堆(20個蠶箔)小蠶飼育，需要2.5min。其中蠶箔長度為1m，經過計算確定蠶箔移動速度為8 m/min，即可滿足小蠶飼育的正常操作要求。最終，蠶箔最快傳輸速度設計為11m/min(調速范圍：0～11m/min)，可根據操作人員具體熟練程度作調整。

圖4 給桑機

3.2 撒粉和給桑速度

在蠶箔移動速度8 m/min和蠶箔尺寸0.8m×1m確定的前提下，以滿箔飼育2齡蠶為例，探討撒粉和給桑速度(具體以生產實際情況為準)如下：確定單堆蠶箔數量20個，同時有單箔撒粉量50g，單箔給桑量300g，作業時間2.5min。計算得出設計參考數據，撒粉速度為0.4kg/min，給桑速度為2.4kg/min，即可滿足小蠶飼育需求。最終，撒粉機最快撒粉速度設計為0.8kg/min(調速范圍：0～0.8kg/min)，給桑機最快給桑速度設計為4.8kg/min(調速范圍：0～4.8kg/min)，可根據生產實際需要作相應調整。

4 試驗效果

以滿箔飼育2齡蠶為例，單堆蠶箔(20箔/堆)，約10張蠶種。同為兩人操作，應用本設計與傳統手工飼育進行試驗對比。

表1 小蠶飼育對比

試驗效果如表1所示，應用本設計飼育小蠶效率是傳統手工飼育方式的4～6倍。應用本設計更節約消毒粉和桑葉，鋪撒效果也更均勻，對環境影響也更小。

5 結論

半自動小蠶飼育機利用工業輸送機、設計開發專用撒粉機和給桑機，實現半自動機械化飼育小蠶，降低了勞動強度，提高了生產效率，特別是大幅降低了設備成本，操作維護簡單。通過確定主要工作參數：蠶箔移動速度8m/min、撒粉速度0.4kg/min、給桑速度2.4kg/min，為全自動化小蠶飼育機的開發和應用提供參考。