Page 221 - 《水产学报》2025年第11期

李鹏鹏，等 水产学报, 2025, 49(11): 119618

心盘转速和落料口开度，实现变量播苗，变量 分梯形的高为 400 mm，料斗的体积为 833 L，
播苗控制装置通过调节播苗量的大小控制作业 内部黏覆 3 mm 厚 EVA 材料，在贝苗下落时起
区域的养殖密度，增加资源的利用率。 到缓冲作用，防止贝苗破碎。

1.2 播苗装置结构设计 风速传感器
wind speed sensor
离心转盘的结构如图 2 所示，主要由离心
圆盘、叶片、保护罩等组成。根据播苗装置的
实际尺寸，设计离心圆盘的直径为 600 mm，叶
推杆电机
片长为 310 mm，为增加播苗的有效幅宽，离心 push rod motor
圆盘设计为锥形，采用树脂材料 3D 打印，锥
角范围 0~12°；叶片设计为二段可调式，短叶
片的调节角度范围 0~8°；采用四叶片结构，均 连杆 落料挡板
匀安装在离心圆盘上，离心圆盘上开有用于安 connecting rod blanking baffle
装叶片的通孔及弧型凹槽孔，用于调节叶片的 图 3 料斗及变量控制装置
偏置角，偏置角范围−6~6°，在锥形离心圆盘底 Fig. 3 Hopper and variable control device

部设计保护罩，防止贝苗滑落到底部影响电机
变量控制装置如图 3 所示，用于控制落苗
轴的转动而无法正常工作。
量的大小，实现精准变量播苗，以满足不同的

保护罩 长叶片 短叶片 养殖密度需求。主要包括推杆电机、连杆、落
protective cover long blade short blade
料挡板等零部件，通过控制推杆电机进行往复
运动，调节落料挡板的开口度大小，从而实现
对落苗量大小的控制。推杆电机选择常见的直
流电动推杆电机，行程 200 mm，速率 20 mm/s，
扭矩 500 N，直流供电 24 V，并配备相应的控
离心圆盘 制器及变压器。
centrifugal disc 根据变量控制装置的工作原理，运动分析
图 2 离心转盘
时可将其简化为曲柄导杆机构，建立坐标系对
Fig. 2 Centrifugal disc [18-20]
1
其进行运动分析 ，如图 4 所示。图中 r 为
曲柄长度，mm；r 为推杆电机长度，mm；l 为
2
离心转盘与贝苗接触的上表面和整个叶片
上均黏覆 3 mm 厚乙烯-乙酸乙烯共聚物 (EVA) 安装距，mm；α 为曲柄转角，(°)；β 为推杆电
材料，减小贝苗在播苗盘上运动过程中受到的 机转角，(°)。
冲击力，以减小贝苗的破碎率；叶片向旋转方 由上述运动分析图可知，安装距 l 为：
向弯折以聚集贝苗，贝苗在离心转盘上受离心 l = r 1 sinα+r 2 cosβ (1)
力的作用沿着叶片运动，运动至叶片边缘被抛

出，在空气中受到空气阻力和重力的作用播撒 y
至作业区域，在实际工作中，可通过调整叶片
l
偏置角改变贝苗的播撒区域。
1.3 料斗及落苗速率控制装置结构设计 r 2
β
α
料斗设计如图 3 所示，为防止贝苗在料斗 r 1
内结拱，料斗采用上半部分长方体，下半部分 e
非对称梯形的设计结构，其每一侧的倾斜角度 x
均大于贝苗堆积时的休止角。其中上半部分长 图 4 控制装置机构简图
1 500 mm，宽 1 100 mm，高 300 mm，下半部 Fig. 4 Schematic diagram of control device mechanism

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