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奶牛精料补饲装置的设计研究

2020-12-28 121 上传者：管理员

摘要：设计了一种奶牛精准补饲装置，该奶牛精准补饲结构简单，能针对不同奶牛个体提供不同配方的补饲饲料，各饲料原料搅拌均匀，设备自洁性好，能够实现对不同奶牛个体的精准饲喂。

关键词：
养殖技术
奶牛
奶牛高效养殖技术
精准饲喂
精料补饲装置
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1、引言

现阶段规模化奶牛场均采用全混合日粮（ToalMixedRations,TMR）饲喂。与传统饲喂方式相比，TMR具有精粗饲料混合均匀、营养物质均衡，增加奶牛干物质采食量、提高饲料转化率，便于群体奶牛管理，维持瘤胃pH稳定、保持瘤胃健康等优势，对提高奶业生精准管理和生产效率起到了很大的促进作用[1,2,3]。但是，由于TMR饲养工艺讲究的是良好的群体饲喂效果，这就导致同一组群内个体的差异被忽略，对一些特殊牛的照顾是TMR饲喂无法做到的。理论上讲，高产奶牛往往需要更多的精饲料，在TMR饲喂条件下，部分高产奶牛的产奶量及体况会受到影响[4]。

为了满足个体奶牛营养需求的差异，保障奶牛生产性能的发挥及体况健康，业内已经开发出了多种奶牛个体精料补饲装置，提高了奶牛个体生产水平[5,6,7]。徐椿慧等发明了一种犊牛智能化饲喂装置，该装置能识别犊牛个体，根据犊牛的具体信息将所识别的犊牛所需饲料定量出料，但该装置能提供的饲料配方单一，不能针对不同犊牛个体设置不同配方的饲料，达到满足不同个体营养需要的目的[8]。蔡晓华等[9]公开了一种奶牛精确饲喂机器人，它包括主动行走机构、从动行走机构、吊杆、料仓、螺旋给料器、出料箱、环形轨道、直流电源和计算机识别控制系统。该专利能针对不同奶牛个体提供不同配方的饲料，但该奶牛精确饲喂机器人没有搅拌功能，出料时各饲料原料分布不均匀，可能造成奶牛挑食及影响适口性和采食量。

本文提供了一种奶牛精准补饲装置设计，该奶牛精准补饲装置结构简单，能针对不同奶牛个体提供不同配方的补饲饲料，各饲料原料搅拌均匀，设备自洁性好，实现了对不同奶牛个体的精准饲喂。

2、装置设计、结构与功能

该装置包括支架、料仓、螺旋给料器、控制系统，料仓设有若干个仓室。螺旋给料器包括给料电机和螺杆，给料电机与螺杆相连接，螺旋给料器数量与仓室数量相同，螺旋给料器对应设于仓室下部，还包括缓冲料仓，双螺杆挤出器和出料箱，缓冲料仓设于所有螺旋给料器末端，缓冲料仓下部设有出料口，双螺旋挤出器包括双螺杆驱动机构和双螺杆，双螺杆包括加料段和均化段，出料口设于加料段正上方，出料箱设于双螺旋杆挤出器末端控制系统能分别控制给料电机和双螺杆驱动机构（图1-图3）。

图1精补料（省略出料箱）示意图

图2奶牛精补饲装置左视图示意图

图3奶牛精补饲装置俯视示意图

如附图1、图2、图3所示，一种奶牛精准补饲装置，包括支架10，料仓20，螺旋给料器30，控制系统40，缓冲料仓50，双螺旋挤出器60和出料箱70，料仓20设有若干个仓室21，用于储存不同的饲料原料，仓室21进一步限定为2～3个，储存不同饲料配比中饲料原料波动较大的饲料原料，螺旋给料器30数量与仓室21数量相同，每个螺旋给料器30设于每个仓室21下部，确保螺旋给料器30每转螺旋传送量相同，缓冲料仓仓50设于所有螺旋给料器30末端，缓冲料仓50下部设有出料口51，双螺杆挤出器60包括双螺杆驱动机构61和双螺杆62，双螺杆62包括加料段63和均化段64，出料口51设于加料段63正上方，出料箱70设于双螺杆挤出器60末端，各螺旋给料器30传送的饲料原料传送至缓冲料仓50，由出料口51落入加料段63内，未搅拌的饲料由加料段63传送至均化段64，实现了未搅拌饲料的传送和均化，将均匀的饲料传送至出料箱70，控制系统40能分别控制给料电机31和双螺杆驱动机构61，实现了不同饲料原料的定量输送。

装置还设有识别系统80，识别系统80能识别不同的奶牛个体将识别信号传送给控制系统40，仓室21进一步优选为2个并列安装，使得该奶牛精准补饲装置更为简单、实用。支架10还设有行走轮11，方便对奶牛精准补饲装置的移动控制。

该装置工作时，将不同的饲料原料加入对应的仓室21内，识别系统80识别不同的奶牛个体将识别信号传送给控制系统40，控制系统40根据不同的奶牛个体识别信号驱动各给料电机31，各给料电机31驱动各螺杆32，将不同饲料原料定量输送和传送至缓冲料仓50内，由出料口51落入加料段63内，双螺杆驱动机构61驱动双螺杆62，未搅拌的饲料由加料段63传送至均化段64，实现了未搅拌饲料的传送和均化，将均匀的饲料传送至出料箱70，行走轮11方便对奶牛精准补饲装置的移动控制，实现了针对不同奶牛个体提供不同配方的饲料，各饲料原料搅拌均匀，奶牛精准饲喂，且双螺杆本身自洁性好。

3、结语

该装置设有若干个仓室的料仓，储存不同的饲料原料，通过在仓室下部设置对应的螺旋给料器，实现了对不同饲料原料的定量输送和传送至缓冲料仓内，未搅拌的饲料由缓冲料仓的出料口落入双螺杆的加料段内，通过双螺旋杆挤出器内的双螺杆实现了未搅拌饲料的传送和匀化，将均匀的饲料传送至出料箱内，识别系统识别不同的奶牛个体与控制系统相连，达到能针对不同奶牛个体提供不同配方的饲料，各饲料原料搅拌均匀，实现了对不同奶牛的精准饲喂，且双螺杆本身自洁性好另外，本施例只是对该组装置构思和实现的一个说明，并非对其进行限制，在该构思下，可实现多种改进。

参考文献：

[1]高振江,李辉,蒙贺伟.基于全混合体谅饲喂技术的精饲料精确饲喂模式[J].农业工程学报,2013,29(7):148-154.

[2]郭丽君,王玉涛.应用TMR饲养技术对奶牛健康的影响[J].黑龙江畜牧兽医,2006(1):29-30.

[3]李胜利,范学珊.奶牛饲料与全混合日粮饲养技术[M].北京:中国农业出版社,2011:1-2.

[4]王凯军,郑梦莉,韩奇鹏,等.TMR饲喂技术的优缺点和混合均匀度､颗粒度的评价[J].广东饲料,2016,25(9):44-46.

[5]李法德,王中华,郭予伟,等.奶牛数字化精准饲养装置[P].中国专利:CN200810013818Y,2008-07-09.

[6]倪志江,高振江,蒙贺伟,等.智能化个体奶牛精确饲喂机设计与实验[J].农业机械学报,2009,40(12):205-209.

[7]范永存,张长利,董守田,等.奶牛精量饲喂系统研究[J].农业机械学报,2009,40(S1):65-68.

[8]徐椿慧,齐富刚.一种犊牛智能化饲喂装置[P].中国专利:CN201810540808.7,2018-09-28.

[9]蔡晓华,刘俊杰,吴泽全,等.奶牛精确饲喂机器人:中国,CN200620020426.4,2007-04-18.

王晓芳,郝丹,张烨迪,符乐,安永福,邵丽玮.一种奶牛精料补饲装置的设计[J].今日畜牧兽医,2020,36(12):75-76.

基金:河北省重点研发项目[18226615D];河北省奶牛产业创新团队[HBCT018120202]