自动化给桑机的设计研究

李林波吴建梅石洪康叶晶晶马勇胡光荣龚自南张剑飞*

（1.四川省农业科学院蚕业研究所，四川 南充 631000；2.四川省蚕丝学校，四川 南充 637000）

栽桑养蚕在中国已有几千年的悠久历史，但传统手工养蚕方式至今未有大的变化。随着蚕业生产经营向规模化、集约化、工厂化发展，亟需研究开发与之相适应的养蚕机械设备，其中给桑机的研究设计是较难的一个环节。本文根据每个蚕龄的桑叶用叶大小及用量不同，桑叶汁液粘稠等特性，以经济实用、简单有效为出发点进行了给桑机的设计试制，经过四代机型的改进完善，研制成功一种自动化给桑机，饲喂速度较手工给桑提高10倍以上，适用于1～3龄小蚕共育给桑。

1 第一代给桑机

1.1 基本结构

第一代给桑机如图1所示。在料仓下方，安装滚筒，再在出料口两边安装挡片，用于调整出料口大小，粗略控制出料量。电机驱动滚筒匀速旋转，滚筒将桑叶旋转带入，然后在滚筒和挡片之间的出料口撒出桑叶。

图1 第一代给桑机

1.2 样机分析

对样机进行实际给桑试验，能够撒出桑叶，但是出料不均匀：有时候成堆桑叶出来，有时候很少桑叶出来。

原因分析：一是由于桑叶在料仓内卡滞，桑叶向下输送不连续；二是用滚筒直接铺撒出来的桑叶厚薄不均匀，不能直接用于饲育小蚕。

2 第二代给桑机

2.1 基本结构

第二代给桑机如图2所示。在料仓下方，安装多组滚筒，分别采用同向滚动和两两对滚的方式进行出料。电机驱动滚筒匀速旋转，滚筒将桑叶旋转带入，并铺撒出桑叶。

图2 第二代给桑机

2.2 样机分析

对二代机进行实际给桑试验，料仓内桑叶卡滞问题解决，但出料和落料仍不均匀，时多时少不可控。

原因分析：一是多滚筒出料方式解决了料仓桑叶卡滞的问题，但出料和落料均匀度没有得到有效控制；二是仅靠一次出料直接铺撒桑叶的方式无法达到理想的均匀度，需考虑增加二次匀料的机构。

3 第三代给桑机

3.1 基本结构

第三代给桑机如图3所示。在料仓内，安装一组料仓传送机构，用于翻动桑叶，避免桑叶卡滞；在料仓下方，安装一组出料传送机构，用于将料仓下来的桑叶传送出去；在出料传送机构的末端，安装一根匀料辊，用于将传送出来的桑叶翻打均匀，保证最终从出料口传送出来的桑叶铺撒均匀。

图3 第三代给桑机

3.2 样机分析

在三代机的实际给桑试验中，料仓内桑叶卡滞问题解决，桑叶铺撒均匀度也有较大提高，但离实际饲育小蚕的要求还有一定差距。

原因分析：一是料仓内部的传送机构虽然解决了料仓内桑叶卡滞的问题，但料仓内桑叶的出料量没有得到有效控制；二是仅靠出料传送带来拖动桑叶出料，难以达到出料均匀；三是匀料辊开枝少，外形非圆周面，翻打桑叶的均匀度不是特别理想。

4 第四代给桑机

4.1 基本结构

第四代给桑机如图4所示。在料仓内，分别安装翻料辊和出料辊；输送带位于底部，匀料毛刷位于末端。在调速电机驱动下，桑叶通过出料辊旋转卷带，落在输送带上，再经过匀料毛刷翻打均匀后铺撒出来。

图4 第四代给桑机

4.2 样机分析

对四代机开展实际铺撒桑叶试验，料仓内桑叶经过两级料辊均匀往下卷带，有效地保证料仓内桑叶连续出料不卡滞，并能通过调整料辊的转速快慢来控制桑叶从料仓出来的量。使用毛刷翻打桑叶匀料，毛刷细密质软，外形圆滑，能有效地连续翻打桑叶而不破坏桑叶，保证最终铺撒的桑叶均匀，且厚薄可调整。

5 结果分析

在给桑试验中，桑叶的形状大小直接影响给桑效果。试验表明，利用自动化给桑机饲育小蚕时，桑叶必须切成标准的方块形才能达到喂叶厚薄均匀，而长条形桑叶会缠绕堆积，无法实现机械给桑。目前给桑机是全宽度铺撒桑叶，只适合满箔饲育小蚕的情况，下一步研究方向是把给桑机铺撒桑叶的宽度设计为可调整，使其给桑宽度能够适应小蚕的生长变化需求。