自動(dòng)化給桑機(jī)的設(shè)計(jì)研究

李林波吳建梅石洪康葉晶晶馬勇胡光榮龔自南張劍飛*

（1.四川省農(nóng)業(yè)科學(xué)院蠶業(yè)研究所，四川 南充 631000；2.四川省蠶絲學(xué)校，四川 南充 637000）

栽桑養(yǎng)蠶在中國(guó)已有幾千年的悠久歷史，但傳統(tǒng)手工養(yǎng)蠶方式至今未有大的變化。隨著蠶業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)向規(guī)?；?、集約化、工廠(chǎng)化發(fā)展，亟需研究開(kāi)發(fā)與之相適應(yīng)的養(yǎng)蠶機(jī)械設(shè)備，其中給桑機(jī)的研究設(shè)計(jì)是較難的一個(gè)環(huán)節(jié)。本文根據(jù)每個(gè)蠶齡的桑葉用葉大小及用量不同，桑葉汁液粘稠等特性，以經(jīng)濟(jì)實(shí)用、簡(jiǎn)單有效為出發(fā)點(diǎn)進(jìn)行了給桑機(jī)的設(shè)計(jì)試制，經(jīng)過(guò)四代機(jī)型的改進(jìn)完善，研制成功一種自動(dòng)化給桑機(jī)，飼喂速度較手工給桑提高10倍以上，適用于1～3齡小蠶共育給桑。

1 第一代給桑機(jī)

1.1 基本結(jié)構(gòu)

第一代給桑機(jī)如圖1所示。在料倉(cāng)下方，安裝滾筒，再在出料口兩邊安裝擋片，用于調(diào)整出料口大小，粗略控制出料量。電機(jī)驅(qū)動(dòng)滾筒勻速旋轉(zhuǎn)，滾筒將桑葉旋轉(zhuǎn)帶入，然后在滾筒和擋片之間的出料口撒出桑葉。

圖1 第一代給桑機(jī)

1.2 樣機(jī)分析

對(duì)樣機(jī)進(jìn)行實(shí)際給桑試驗(yàn)，能夠撒出桑葉，但是出料不均勻：有時(shí)候成堆桑葉出來(lái)，有時(shí)候很少桑葉出來(lái)。

原因分析：一是由于桑葉在料倉(cāng)內(nèi)卡滯，桑葉向下輸送不連續(xù)；二是用滾筒直接鋪撒出來(lái)的桑葉厚薄不均勻，不能直接用于飼育小蠶。

2 第二代給桑機(jī)

2.1 基本結(jié)構(gòu)

第二代給桑機(jī)如圖2所示。在料倉(cāng)下方，安裝多組滾筒，分別采用同向滾動(dòng)和兩兩對(duì)滾的方式進(jìn)行出料。電機(jī)驅(qū)動(dòng)滾筒勻速旋轉(zhuǎn)，滾筒將桑葉旋轉(zhuǎn)帶入，并鋪撒出桑葉。

圖2 第二代給桑機(jī)

2.2 樣機(jī)分析

對(duì)二代機(jī)進(jìn)行實(shí)際給桑試驗(yàn)，料倉(cāng)內(nèi)桑葉卡滯問(wèn)題解決，但出料和落料仍不均勻，時(shí)多時(shí)少不可控。

原因分析：一是多滾筒出料方式解決了料倉(cāng)桑葉卡滯的問(wèn)題，但出料和落料均勻度沒(méi)有得到有效控制；二是僅靠一次出料直接鋪撒桑葉的方式無(wú)法達(dá)到理想的均勻度，需考慮增加二次勻料的機(jī)構(gòu)。

3 第三代給桑機(jī)

3.1 基本結(jié)構(gòu)

第三代給桑機(jī)如圖3所示。在料倉(cāng)內(nèi)，安裝一組料倉(cāng)傳送機(jī)構(gòu)，用于翻動(dòng)桑葉，避免桑葉卡滯；在料倉(cāng)下方，安裝一組出料傳送機(jī)構(gòu)，用于將料倉(cāng)下來(lái)的桑葉傳送出去；在出料傳送機(jī)構(gòu)的末端，安裝一根勻料輥，用于將傳送出來(lái)的桑葉翻打均勻，保證最終從出料口傳送出來(lái)的桑葉鋪撒均勻。

圖3 第三代給桑機(jī)

3.2 樣機(jī)分析

在三代機(jī)的實(shí)際給桑試驗(yàn)中，料倉(cāng)內(nèi)桑葉卡滯問(wèn)題解決，桑葉鋪撒均勻度也有較大提高，但離實(shí)際飼育小蠶的要求還有一定差距。

原因分析：一是料倉(cāng)內(nèi)部的傳送機(jī)構(gòu)雖然解決了料倉(cāng)內(nèi)桑葉卡滯的問(wèn)題，但料倉(cāng)內(nèi)桑葉的出料量沒(méi)有得到有效控制；二是僅靠出料傳送帶來(lái)拖動(dòng)桑葉出料，難以達(dá)到出料均勻；三是勻料輥開(kāi)枝少，外形非圓周面，翻打桑葉的均勻度不是特別理想。

4 第四代給桑機(jī)

4.1 基本結(jié)構(gòu)

第四代給桑機(jī)如圖4所示。在料倉(cāng)內(nèi)，分別安裝翻料輥和出料輥；輸送帶位于底部，勻料毛刷位于末端。在調(diào)速電機(jī)驅(qū)動(dòng)下，桑葉通過(guò)出料輥旋轉(zhuǎn)卷帶，落在輸送帶上，再經(jīng)過(guò)勻料毛刷翻打均勻后鋪撒出來(lái)。

圖4 第四代給桑機(jī)

4.2 樣機(jī)分析

對(duì)四代機(jī)開(kāi)展實(shí)際鋪撒桑葉試驗(yàn)，料倉(cāng)內(nèi)桑葉經(jīng)過(guò)兩級(jí)料輥均勻往下卷帶，有效地保證料倉(cāng)內(nèi)桑葉連續(xù)出料不卡滯，并能通過(guò)調(diào)整料輥的轉(zhuǎn)速快慢來(lái)控制桑葉從料倉(cāng)出來(lái)的量。使用毛刷翻打桑葉勻料，毛刷細(xì)密質(zhì)軟，外形圓滑，能有效地連續(xù)翻打桑葉而不破壞桑葉，保證最終鋪撒的桑葉均勻，且厚薄可調(diào)整。

5 結(jié)果分析

在給桑試驗(yàn)中，桑葉的形狀大小直接影響給桑效果。試驗(yàn)表明，利用自動(dòng)化給桑機(jī)飼育小蠶時(shí)，桑葉必須切成標(biāo)準(zhǔn)的方塊形才能達(dá)到喂葉厚薄均勻，而長(zhǎng)條形桑葉會(huì)纏繞堆積，無(wú)法實(shí)現(xiàn)機(jī)械給桑。目前給桑機(jī)是全寬度鋪撒桑葉，只適合滿(mǎn)箔飼育小蠶的情況，下一步研究方向是把給桑機(jī)鋪撒桑葉的寬度設(shè)計(jì)為可調(diào)整，使其給桑寬度能夠適應(yīng)小蠶的生長(zhǎng)變化需求。