NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ, CHẾ TẠO THIẾT BỊ CHO TÔM ĂN THEO NHU CẦU PHỤC VỤ MÔ HÌNH NUÔI TÔM THƯƠNG PHẨM THÂM CANH QUI MÔ TRANG TRẠI

1

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC THUỶ SẢN
***

CHƯƠNG TRÌNH KHOA HỌC CÔNG NGHỆ
TRỌNG ĐIỂM CẤP NHÀ NƯỚC GIAI ĐỌAN 2001 – 2005
“ khoa học và công nghệ phục vụ công nghiệp hóa, hiện đại hóa
nông nghiệp và nông thôn “ ( Mã số KC. 07 )


BÁO CÁO KHOA HỌC
Đề tài KC. 07. 27


Chuyên đề 7



NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ, CHẾ TẠO THIẾT BỊ CHO TÔM ĂN
THEO NHU CẦU PHỤC VỤ MÔ HÌNH NUÔI TÔM THƯƠNG PHẨM
THÂM CANH QUI MÔ TRANG TRẠI


Chủ nhiệm đề tài : - PGS.TS Phạm Hùng Thắng
- Th.S Trần Doãn Hùng
- KS Đỗ Thanh Thành

6623-7
25/10/2007


Nha Trang – 2006



2
Chương I
XÁC ĐỊNH CÁC YÊU CẦU THIẾT BỊ
I.Tổng quan về công nghệ cho tôm ăn trong nuôi tôm thương phẩm thâm canh
I.1/ Tổng quan về thức ăn công nghiệp trong nuôi toom thương phẩm
thâm canh.
1.Thức ăn tôm.
Theo [22], Thức ăn là nguồn chi phí chính trong hoạt động nuôi trồng thủy sản,
chiếm khoảng 60% tổng chi phí nuôi. Nó ảnh hưởng đến năng suất và sản lượng
tôm nuôi. Cho ăn đầy đủ số lượng và chất lượng, tôm khỏe mạnh, lớn nhanh, không
gây ô nhiễm môi trường, hiệu qu
ả kinh tế cao. Thiếu thức ăn, tôm chậm phát triển,
còi cọc, kích cỡ không đều dễ cảm nhiễm bệnh. Thừa thức ăn, ao nuôi mau dơ bẩn
gây ô nhiễm, tảo và một số vi sinh vật phát triển quá mức làm ảnh hưởng tới môi
trường ao nuôi, dễ gây ra hiện tượng nở hoa, thiếu ôxy cục bộ về ban đêm dẫn đến
tôm chết hàng loạt.
Các loại thức ăn dùng cho nuôi tôm hiện nay rất
đa dạng và phong phú, bao
gồm thức ăn xay trực tiếp từ các loài động, thực vật (cá vụn, cua nhỏ, vẹm …) và
thức ăn tổng hợp được chế biến từ các nhà máy chế biến thức ăn. Nuôi tôm thâm

canh hoàn toàn dựa vào thức ăn chế biến và tùy theo quy trình nuôi mà ta sử dụng
loại thức ăn hợp lý.
2.Các dạng thức ăn.
a/Thức ăn tổng hợp khô (độ ẩm ≤
10%)
Thức ăn này thường được chế biến từ các quy trình công nghệ hiện đại. Nó có
dạng hình trụ hoặc viên ứng với các giai đoạn nuôi khác nhau. Thức ăn khô được
chế biến có thể ở dạng chìm, lơ lửng hay nổi tùy theo tập tính ăn mồi của từng loại.
Ưu thế của thức ăn tổng hợp khô:
• Cân bằng, bổ sung các chất nhằm thõa mãn nhu cầu dinh dưỡ
ng theo từng
giai đoạn phát triển, đảm bảo khả năng tiêu hóa và nâng cao khả năng hấp
thụ của tôm nuôi.
• Nâng cao giá trị từ những nguyên liệu làm thức ăn có giá trị thấp.

3
• Chủ động cung cấp thức ăn cho đối tượng nuôi do có khả năng dự trữ lâu.
• Dễ dàng trong việc sử dụng, bảo quản, vận chuyển
Bảng 1 : Kích thước của một số loại thức ăn tổng hợp dạng khô

b/ Thức ăn ẩm (độ ẩm từ 30% - 40%)
Thức ăn loại này thường được làm ở dạng hình tròn hay dạng bánh, th
ức ăn có
độ ẩm tùy thuộc vào thành phần nguyên liệu, phương pháp chế biến và chất kết
dính.
c/ Thức ăn ướt (độ ẩm 50%)
Thường là thức ăn tươi sống hay qua sơ chế.
I.2/ Các phương pháp cho tôm ăn trong công nghiệp nuôi tôm thâm ccanh
thương phẩm.
I.2.1 / Taäp tính aên moài của một số loài tôm

1/ Tôm Sú
Tôm sú sống ở đáy ao, nơi có bùn cát, ban ngày thường nghỉ, ban đêm hoạt
động mạnh. Tôm sú là loài ăn tạp, đặ
c biệt ưa ăn giáp xác, thực vật dưới nước,
mảnh vụn hữu cơ, giun nhiều tơ, loại hai mảnh vỏ, côn trùng. Khi kiểm tra trong dạ
dày của tôm sú sống ngoài tự nhiên thấy 85% gồm giáp xác, cua nhỏ, động vật,
nhuyễn thể hai mảnh vỏ, còn lại 15% là cá, giun nhiều tơ, thủy sinh vật, mảnh vụn
hữu cơ và cát bùn. Tôm sú thích ăn các động vật sống và di chuyển chậm hơn là
xác thối rữ
a hay mảnh vụn hữu cơ.
Trong tự nhiên, tôm sú bắt mồi nhiều hơn khi thủy triều rút. Khi nuôi tôm sú
trong ao, hoạt động bắt mồi nhiều vào sáng sớm và chiều tối. Động tác bắt mồi của
Tên Hình dáng Kích thước ( mm)
Fry1 Mảnh 0.2 – 0.7
Fry2 Mảnh 0.7 – 1.2
Starter1 Trụ mịn
Þ1; dài 1 – 1.5
Starter2 Trụ mịn
Þ1.5; dài 2- 3
Grawer Trụ mịn
Þ2; dài 3 – 4
Adult Trụ mịn
Þ2.5; dài 4 - 5

4
tôm sú bằng càng, đẩy thức ăn vào miệng để gặm thức ăn, thời gian tiêu hóa 4 ÷ 5
giờ trong dạ dày.
2/ Tôm càng xanh
Tôm càng xanh là loại ăn tạp nhưng chủ yếu là động vật. Khi kiểm tra dạ dày,
thức ăn gồm có: nguyên sinh vật, giun nhiều tơ, giáp xác, côn trùng, nhuyễn thể, các

mảnh cá vụn, các loài tảo và mùn bã hữu cơ, cá mịn. Tôm càng xanh thường bắt
mồi vào chiều tối và sáng sớm. Tôm thường bò trên mặt đáy ao, dùng càng nhỏ
đưa
mồi vào miệng. Đặc tính của tôm càng xanh là nếu không đủ thức ăn, chúng hay ăn
thịt lẫn nhau khi lột xác. Do đó trong nuôi tôm thương phẩm, phải dùng các biện
pháp kỹ thuật để hạn chế sự ăn thịt lẫn nhau của tôm.
I.2.2/ Phương thức cho ăn
a/ Phương thức cho ăn
Công việc cho tôm ăn là rất quan trọng, nó ảnh hưởng đến năng suất, lợi nhuận
và chi phí s
ản phẩm. Cách cho ăn lý tưởng là làm sao thức ăn đến được khu vực
tôm đang ăn càng nhanh càng tốt. Tôm có khuynh hướng ăn ở những nơi được làm
sạch bằng máy sục khí. Trong hầu hết các trường hợp phải cận thận tránh rải thức
ăn vào những nơi dơ bẩn, tôm sẽ dễ bị nhiễm bệnh. Tránh rải thức ăn ở giữa ao vì
đó là khu vực thu gom chất thải. Trong hai tháng đầ
u, thức ăn nên rải dọc ao cách
bờ 2 – 4 m, ta có thể rải thức ăn xa hơn nếu diện tích nước được làm sạch rộng hơn.
Khi tôm không ăn do sức khỏe yếu hay do điều kiện môi trường xấu, ta phải
giảm hay ngừng cho ăn. Thức ăn dư thừa không chỉ gây lãng phí mà còn làm ô
nhiễm nước ao, gây bệnh cho tôm.
Theo kết quả nghiên cứu của GS-TS Nguyễn Trọng Nho [11], lượng thức ăn
d
ư thừa tồn tại trong ao nuôi hiện nay có thể chiếm đến 30% - 40%. Do chúng có
thành phần dinh dưỡng cao nên gây ô nhiễm rất khốc liệt. Theo công nghệ nuôi tôm
hiện tại, hàng ngày sẽ cho tôm ăn 4 lần với tổng khối lượng tương đương 1,5 %
khối lượng tôm nuôi dự kiến. Do lượng thức ăn trong một lần rải lớn và khoảng thời
gian giữa các lần rải khá nhiều (5-6 giờ), nên ban đầu tôm sẽ ăn không hết, gây d
ư
thừa và sau đó thức ăn sẽ tan rã phân hủy gây ô nhiễm nước nuôi (các loại thức ăn

5
thông dụng hiện nay, khi ngâm trong nước thường phân rã sau 2 - 2,5 giờ). Các
chuyên gia nuôi tôm đã nhận thấy vấn đề bất hợp lý trên và đề nghị cho ăn nhiều lần
(8-10 lần/ngày) với lượng thức ăn trong một lần ít hơn tương ứng.
Việc dùng tay để phân phối thức ăn như hiện nay tốn rất nhiều công sức, thức
ăn rải không đều, gây quá tải cho công nhân, nhất là đối với những ao nuôi có diệ
n
tích lớn. Vấn đề bất hợp lý trên đến nay vẫn chưa có lời giải. Nếu cho tôm ăn bán tự
động và tự động, những khó khăn nêu trên sẽ được giải quyết triệt để với hiệu quả
đem lại rất cao. Nó sẽ góp phần giải quyết một nguyên nhân cơ bản nhất gây ô
nhiễm nguồn nước và chi phí thức ăn trong công nghệ nuôi tôm thâm canh sẽ giảm
đáng kể. Do đó vi
ệc chế tạo ra thiết bị rải thức ăn tôm tự động là rất cấp thiết và
những yêu cầu kỹ thuật thiết bị phải phù hợp với tập tính ăn của tôm cũng như
phương thức cho ăn nhiều lần mà các chuyên gia nuôi tôm đề ra.
b/ Kiểm tra thức ăn.
Để quản lý tốt lượng thức ăn người ta đã dùng sàng ăn (nhá cho ăn). Sàng ăn
giúp kiểm tra khả
năng sử dụng thức ăn, sức khỏe, tỷ lệ sống của tôm và cả điều
kiện đáy ao. Sàng ăn có thể là hình vuông hay hình tròn. Sàng ăn hình vuông
thường có kích cỡ 70x70 cm hay 80x80 cm, sàng ăn hình tròn có đường kính 70-80
cm. Sàng ăn được làm bằng vật liệu đủ nặng để có thể chìm xuống đáy ao và đặt nơi
sạch sẽ, cách bờ từ 2÷3 m. Số lượng sàng ăn phụ thuộc vào diện tích ao nuôi.
Khoả
ng 1.600m
2
đặt 1 nhá [2,tr 52].

Bảng 2 Số lượng sàng ăn cần thiết theo cỡ ao [2, tr 52]
Kích cỡ ao (ha) Số sàng ăn

0.5 4
0.6-0.7 5
0.8-1.0 6
2 10-12



6






Hình 1: Sàng cho ăn.
• Điều chỉnh thức ăn lần sau.
Sau khi kiểm tra thức ăn trong tổng số nhá có trong ao tuỳ thuộc vào lượng dư
thì có mức điều chỉnh cho phù hợp.
- 100% thức ăn hết thì tăng 5% thức ăn cho lần sau.
- Thức ăn còn 10% thì giữ nguyên lượng thức ăn cho lần sau.
- Thức ăn còn 11 ÷ 25% thì giảm 10% thức ăn cho lần sau.
- Thức ăn còn 26 ÷ 50% thì giảm 30% th
ức ăn cho lần sau.
- Thức ăn còn hơn 50% thì giảm 50% thức ăn cho lần sau.
Lượng thức ăn được điều chỉnh dựa vào thời tiết, nhiệt độ, chất lượng nước ao,
tính thèm ăn, trọng lượng và kích cỡ tôm cũng như tình trạng sức khỏe của tôm.
[5, tr 8].

7
II/ Yêu cầu kỹ thuật cụm thiết bị rải thức ăn tôm tự động:
II.1. Yêu cầu kỹ thuật thiết bị rải thức ăn tôm tự động:
• Ví tập tính ăn của tôm tương đối rộng, nên thiết bị phải rải thức ăn trên
diện tích rộng, phân bố đều, tránh tập trung, sai số mật độ rải thức ăn
không quá 8%.
• N
ăng suất của thiết bị rải : )/(9060 hkgN
÷
=

• Số lần cho ăn trong một ngày từ 8 - 10 lần, nhằm tạo điều kiện cho tôm
ăn hết thức ăn, tránh dư thừa dẫn đến ô nhiễm nguồn nước

• Thiết bị làm việc hiệu quả, năng suất cao, giảm nhẹ sức lao động công

nhân.
• Thiết bị chế tạo đơn giản, dễ sử dụng, giá thành thấp
• Quá trình hoạt động của thiết bị rải thức ăn tự động được tính toán sao
cho phù hợp với cách cho ăn, đúng liều lượng đúng thời gian tránh dư
thừa gây lãng phí, gây ô nhiễm, tôm chết.
•
Thiết bị làm việc ổn định, độ bền cao
• Vật liệu dùng để chế tạo các thiết bị tiếp xúc với thức ăn phải thích hợp
tránh gây độc cho thức ăn, cho tôm, và chịu được điều kiện khắc nghiệt
của môi truờng nuôi
• Phải có các bộ phận che chắn thích hợp.
• Trong quá trình nuôi sử dụng chủ yếu 6 loại thức ăn d
ạng khô: Fry1;
Fry2; Starter1; Starter2; Grower; Adult.
• Máy đặt ở giữa ao (ao có dạng hình vuông), thức ăn được rải cách bờ từ
3÷4m và khuyết ở giữa, diện tích rải có dạng hình vành khăn. Diện tích cho
ăn lớn hay nhỏ phụ thuộc vào diện tích được làm sạch bằng máy quạt, khu
vực thu gom chất thải và độ tuổi của tôm (tôm càng lớn thì chúng ăn càng
cách xa bờ)


8

Trong đó
Þ
1
: Đường kính rải thức ăn gần nhất, chọn Þ
1
= 8m
Þ
2
: Đường kính rải thức ăn xa nhất, chọn Þ
2
= 40m
Hình 2: Sơ đồ phân bố thức ăn khi rải

Bảng 3 : Lượng thức ăn, loại thức ăn và số lần cho ăn trong mỗi ngày

Tuổi tôm
(ngày)
Trọng
lượng tôm
(g)
% thức ăn
/trọng
lượng tôm
K.lượng
thức ăn
/ngày (kg)
Số lần

cho ăn
(lần/ngày)
Mã số
thức ăn
1 0.01 100.00 1.00 2 Fry1
2 0.01 90.00 1.20 2 Fry1
3 0.02 70.00 1.40 2 Fry1
4 0.03 50.00 1.60 2 Fry1
5 0.06 30.00 1.80 2 Fry1
6 0.10 20.00 2.00 2 Fry1

9
7 0.150 15.00 2.20 4 Fry1+Fry2
8 0.24 10.00 2.40 4 Fry1+Fry2
9 0.29 9.00 2.60 4 Fry1+Fry2
10 0.35 8.00 2.80 4 Fry1+Fry2
11 0.40 7.51 3.00 4 Fry1+Fry2
12 0.43 7.41 3.20 4 Fry1+Fry2
13 0.47 7.31 3.40 4 Fry1+Fry2
14 0.50 7.21 3.60 4 Fry1+Fry2
15 0.53 7.11 3.80 4 Fry2
16 0.59 7.01 4.10 4 Fry2
17 0.64 6.91 4.40 4 Fry2
18 0.69 6.81 4.70 4 Fry2
19 0.75 6.71 5.00 4 Fry2
20 0.80 6.67 5.30 4 Fry2
21 0.86 6.54 5.60 4 Fry2
22 0.92 6.42 5.90 4 Fry2
23 0.98 6.31 6.20 4 Fry2
24 1.05 6.21 6.50 4 Fry2

25 1.12 6.10 6.80 4 Fry2
26 1.18 6.01 7.10 4 Fry2
27 1.25 5.92 7.40 4 Fry2
28 1.33 5.79 7.70 4 Fry2
29 1.53 5.30 8.11
4 ÷ 5
Fry2
30 1.76 4.86 8.55
4 ÷ 5
Fry2+Starter1
31 2.02 4.62 9.33
4 ÷ 5
Fry2+Starter1
32 2.36 4.59 10.83
4 ÷ 5
Fry2+Starter1
33 2.74 4.57 12.52
4 ÷ 5
Fry2+Starter1
34 3.13 4.56 14.26
4 ÷ 5
Fry2+Starter1

10
35 3.30 4.54 14.97
4 ÷ 5
Fry2+Starter1
36 3.47 4.46 15.51
4 ÷ 5
Fry2+Starter1

37 3.85 4.40 16.05
4 ÷ 5
Starter1
38 3.93 4.34 16.59
4 ÷ 5
Starter1
39 4.01 4.28 17.14
4 ÷ 5
Starter1
40 4.20 4.22 17.69
4 ÷ 5
Starter1
41 4.39 4.16 18.24
4 ÷ 5
Starter1
42 4.58 4.10 18.79
4 ÷ 5
Starter1
43 4.78 4.05 19.35
4 ÷ 5
Starter1
44 4.98 4.00 19.91
4 ÷ 5
Starter1
45 5.19 3.95 20.47
4 ÷ 5
Starter1
46 5.39 3.90 21.04
4 ÷ 5
Starter1

47 5.61 3.85 21.61
4 ÷ 5
Starter1
48 5.82 3.81 22.18
4 ÷ 5
Starter1
49 6.04 3.77 22.75
4 ÷ 5
Starter1
50 6.26 3.72 23.33
4 ÷ 5
Starter1
51 6.49 3.68 23.91
4 ÷ 5
Starter1+Starter2
52 6.72 3.64 24.49
4 ÷ 5
Starter1+Starter2
53 6.95 3.61 25.04
4 ÷ 5
Starter1+Starter2
54 7.19 3.75 25.67
4 ÷ 5
Starter1+Starter2
55 7.43 3.53 26.26
4 ÷ 5
Starter1+Starter2
56 7.68 3.50 26.85
4 ÷ 5
Starter1+Starter2

57 7.93 3.46 27.45
4 ÷ 5
Starter2
58 8.18 3.43 28.05
4 ÷ 5
Starter2
59 8.43 3.40 28.65
4 ÷ 5
Starter2
60 8.69 3.37 29.06
4 ÷ 5
Starter2

11
61 8.95 3.34 29.87
4 ÷ 5
Starter2
62 9.22 3.31 30.52
4 ÷ 5
Starter2
63 9.49 3.28 31.09
4 ÷ 5
Starter2
64 9.76 3.25 31.71
4 ÷ 5
Starter2
65 10.04 3.22 32.32
4 ÷ 5
Starter2
66 10.32 3.19 32.95

4 ÷ 5
Starter2
67 10.61 3.17 33.57
4 ÷ 5
Starter2
68 10.89 3.14 34.20
4 ÷ 5
Grower
69 11.19 3.11 34.83
4 ÷ 5
Grower
70 11.48 3.09 35.46
4 ÷ 5
Grower
71 11.78 3.06 36.09
4 ÷ 5
Grower
72 12.08 3.04 36.73
4 ÷ 5
Grower
73 12.39 3.02 37.37
4 ÷ 5
Grower
74 12.70 2.99 38.01
4 ÷ 5
Grower
75 13.01 2.97 38.06
4 ÷ 5
Grower
76 13.33 2.95 39.31

4 ÷ 5
Grower
77 13.65 2.93 39.96
4 ÷ 5
Grower
78 13.97 2.91 40.61
4 ÷ 5
Grower
79 14.30 289 41.26
4 ÷ 5
Grower
80 14.63 2.87 41.92
4 ÷ 5
Grower
81 14.96 2.85 42.58
4 ÷ 5
Grower
82 15.30 2.83 43.25
4 ÷ 5
Grower
83 15.64 2.81 43.91
4 ÷ 5
Grower
84 15.99 2.79 44.58
4 ÷ 5
Grower
85 16.34 2.77 45.25
4 ÷ 5
Grower
86 16.69 2.75 45.92

4 ÷ 5
Grower

12
87 17.05 2.73 46.60
4 ÷ 5
Adult
88 17.00 2.72 47.27
4 ÷ 5
Adult
89 17.77 2.70 47.95
4 ÷ 5
Adult
90 18.14 2.68 48.64
4 ÷ 5
Adult
91 18.51 2.67 49.32
4 ÷ 5
Adult
92 18.88 2.65 50.01
4 ÷ 5
Adult
93 19.26 2.63 50.70
4 ÷ 5
Adult
94 19.64 2.62 51.39
4 ÷ 5
Adult
95 20.03 2.60 52.08
4 ÷ 5

Adult
96 20.41 2.59 52.78
4 ÷ 5
Adult
97 20.81 2.57 53.48
4 ÷ 5
Adult
98 21.20 2.56 54.18
4 ÷ 5
Adult
99 21.60 2.54 54.88
4 ÷ 5
Adult
100 22.00 2.53 55.59
4 ÷ 5
Adult
101 22.41 2.51 56.30
4 ÷ 5
Adult
102 22.82 2.50 57.01
4 ÷ 5
Adult
103 23.23 2.48 57.72
4 ÷ 5
Adult
104 23.65 2.47 58.43
4 ÷ 5
Adult
105 24.07 2.46 59.15
4 ÷ 5

Adult
106 24.50 2.44 59.87
4 ÷ 5
Adult
107 24.93 2.43 60.59
4 ÷ 5
Adult
108 25.36 2.42 61.31
4 ÷ 5
Adult
109 25.79 2.41 62.04
4 ÷ 5
Adult
110 26.23 2.39 62.77
4 ÷ 5
Adult
111 26.67 2.38 63.50
4 ÷ 5
Adult
112 27.12 2.37 64.23
4 ÷ 5
Adult

13
113 27.57 2.36 64.96
4 ÷ 5
Adult
114 28.02 2.34 65.70
4 ÷ 5
Adult

115 28.48 2.33 66.44
4 ÷ 5
Adult
116 28.94 2.32 67.18
4 ÷ 5
Adult
117 29.41 2.31 67.92
4 ÷ 5
Adult
118 29.87 2.30 68.66
4 ÷ 5
Adult
119 30.35 2.29 69.42
4 ÷ 5
Adult
120 30.82 2.28 70.16
4 ÷ 5
Adult

II.2. Yêu cầu kỹ thuật thiết bị bộ cảm biến dư lượng thức ăn.
Thiết kế chế tạo thiết bị đáp ứng các yêu cầu sau:
- Sử dụng thiết bị tiện lợi.
- Nhận biết chính xác lượng thức ăn còn tồn dư nhằm tiết kiệm thức ăn trong
quá trình nuôi tôm tự động, bảo vệ môi trường ao nuôi khỏi bị ô nhiễm do th
ức ăn
dư thừa gây ra.
- Không ảnh hưởng đến quá trình kiếm ăn của tôm và không gây nguy hại gì
cho sức khỏe của tôm trong quá trình kiểm tra.
- An toàn cho người sử dụng.

14
Chương II
THIẾT KẾ KỸ THUẬT CỤM THIẾT BỊ
I.Xây dựng phương án thiết kế.
I.1
/ Các phương án hiện hành
I.1.1/Thiết bị tự động cho tôm ăn.
I.1.1.1/Một số phương án cho ăn thức ăn hiện hành
I.1.1.1.1/ Theo nguyên lý phun
1/ Phương án dùng dòng khí
a/ Hình dạng bên ngoài
Đây là máy cho tôm ăn tự động dùng khí nén của Đài Loan sản xuất. Trên thị
trường có bán loại máy này nhưng giá rất cao (khoảng 14 triệu VND)

Hình 3 : Hình dáng bên ngoài máy FJ – 515


15
Bảng 4 : Các thông số kỹ thuât của máy FJ – 515


b/ Sơ đồ cấu tạo









Trong đó :
1. Quạt ly tâm 4. Miệng phun
2. Vỏ quạt ly tâm 5. Phểu chứa
3. Ống dẫn khí 6. Tấm điều chỉnh

Hình 4: Sơ đồ nguyên lý

c/ Nguyên lý hoạt động
Thiết bị gồm có quạt li tâm (1), vỏ quạt ly tâm (2), ống dẫn khí (3), miệng
phun (4), phểu chứa thức ăn (5) và tấm đ
iều chỉnh (6). Khi có tín hiệu làm việc,
quạt li tâm quay tạo thành luồng khí mạnh, thức ăn từ phễu chứa rơi xuống qua tấm
điều chỉnh và được thổi văng ra ngoài. Muốn điều chỉnh tốc độ cho ăn nhanh hay
chậm ta có thể điều chỉnh tấm điều chỉnh thức ăn (6). Muốn điều chỉnh khoảng văng
xa của hạt thứ
c ăn ta điều chỉnh tốc độ quay của quạt li tâm (1).
Mác
máy
Động cơ Số vòng quay
(vg/ph)
Tầm văng xa
(m)
Kích thước bao (mm)
FJ - 515 120 x4,0
3000÷ 6000 8 ÷ 12
1000x671x 720

16
d/ Ưu và nhược điểm của phương án
Ưu điểm :
- Thiết bị làm việc êm, không gây ồn.
- Thức ăn không bị vỡ vụn.
- Tầm văng xa của hạt thức ăn lớn.
- Dễ dàng điều khiển góc độ phun.
- Năng suất cao
Nhược điểm :
- Khả năng phủ rộng bị hạ

n chế, mật độ rải không đều.
- Kết cấu phức tạp.
- Giá thành tương đối cao.
2/ Phương án dùng dòng khí ngược
a/ Sơ đồ cấu tạo:










Trong đó :
1. Miệng phun 4. Cửa hút
2. Cửa thổi 5. Phểu chứa
3. Quạt hướng trục 6. Bộ phận cung cấp
Hình 5: Sơ đồ nguyên lý


17
b/ Nguyên lý hoạt động:
Thiết bị gồm có miệng phun (1), cửa thổi (2), cánh quạt (3), cửa hút (4), phểu
đựng thức ăn (5), bộ phận cung cấp (6). Khi cánh quạt (3) quay, thức ăn sẽ bị hút và
chuyển động trong buồng, sau đó được phun ra ngoài qua cửa thổi (2).
c/ Ưu và nhược điểm của phương án :
Ưu điểm :
- Năng suất cao

- Cấu tạo đơn giản
Nhược điểm :
- Độ văng xa thấp, khả năng phủ rộng còn bị hạn chế, thức ăn phân bố không đều
- Do va đập giữa cánh tung và viên thức ăn nên thức ăn bị vỡ vụn.
- Thiết bị làm việc ồn
- Năng suất thấp.
3/ Phương án dùng áp lực
a/ Sơ đồ cấu tạo







Trong đó :
1. Pistông
2. Xilanh
3. Phểu chứa
4. Tấm điều chỉnh
5. 5Thanh truyền Hình 6: Sơ đồ nguyên lý

18
b/ Nguyên lý hoạt động
Piston (1) hoạt động được nhờ cơ cấu truyền lực (5), thức ăn được chứa sẵn
trong phểu (3), lượng thức ăn được phun ra nhờ tấm điều chỉnh (4). Khi có tín hiệu
hoạt động, thanh truyền (5) sẽ tác dụng vào piston (1), hệ thống xylanh - piston sẽ
tạo ra áp lực, đẩy thức ăn văng ra ngoài.
c/ Ưu điểm và nhược điểm của phươ
ng án

Ưu điểm :
- Thiết bị làm việc êm, không gây ồn.
- Thức ăn không bị vỡ vụn.
- Tầm văng xa của hạt thức ăn lớn.
- Có thể điều khiển mọi góc độ phun.
Nhược điểm :
- Thiết bị có kết cấu phức tạp, khó chế tạo.
- Tuy tầm làm việc tương đối xa, nhưng khả
năng phủ rộng còn bị hạn chế,
mật độ rải không đều.
- Năng suất không cao, hiệu quả thấp.
I.1.1.1.2/ Theo nguyên lý văng
1/ Phương án dùng đĩa văng
a/ Sơ đồ cấu tạo:






Trong đó :
1. Đĩa văng
2. Phểu chứa
Hình 7 : Sơ đồ nguyên lý

19
b/ Nguyên lý hoạt động
Thức ăn được chứa trong phểu (2). Đến giờ cho ăn, động cơ làm việc, vì đĩa
gắn vào trục động cơ nên đĩa văng (1) quay theo, lực ly tâm sẽ tác dụng vào hạt
thức ăn làm cho nó văng khắp mặt hồ. Tùy theo tốc độ quay, bán kính của đĩa cũng

như tùy thuộc vào hệ số ma sát giữa viên thức ăn và mặt đĩa văng, tùy thuộc vào sức
cản không khí đối với hạt thức ăn mà thức ăn được văng xa hay gần.
c/ Ưu và nhược điểm của phương án:
Ưu điểm :
- Thiết bị đơn giản, dễ chế tạo.
- Giá thành thấp.
Nhược điểm :
- Tầm văng xa không lớn lắm, mật độ rải không đều
- Khi muốn tầm xa tương đối l
ớn ta phải tăng tốc độ động cơ, gây ồn và cơ
cấu làm việc không ổn định.
I.1.2
/Thiết bị kiểm tra dư lượng thức ăn.
I.1.2.1. Các phương pháp hiện hành.
I.1.2.1.1. Dùng cơ học. [12, tr28]
• Nguyên tắc hoạt động:
Dựa vào trọng lượng thức ăn để nhận biết. Thức ăn ở trong nhá thường nằm
dồn vào giữa nhá và chính do trọng lượng của của bản thân viên thức ăn nên làm
cho nhá bị võng ở giữa. Dựa vào đặc điểm này để thiết kế thiết bị nhận biết xem
thức ăn còn hay h
ết. Dưới tác động của trọng lượng thức ăn thì sẽ làm thay đổi điện
trở của cảm biến lực. Với cách mắc cầu điện trở khi có sự thay đổi điện trở trên cầu
thì gây ra thay đổi điện thế ở hai ngõ ra của cầu. Dựa vào sự chênh lệch điện thế này
để biết được lượng thức ăn thay đổi như
thế nào. Để tăng độ chính xác cần dùng
mạch khuếch đại điện áp để khuếch đại sự sai lệch này nên. Sự sai lệch càng lớn thì
lượng thức ăn còn lại sẽ càng nhiều. Dùng vi xử lý để tự động xử lý tín hiệu đó và
báo lên cho ta biết lượng thức ăn còn trang ao. [12, tr30]

20





Hình 8: Sơ đồ khối của thiết bị.

• Mô hình thiết bị:









Cấu tạo gồm:
1. Khung
2. Chân
3. Mắt nhá (lưới)
4. Dây tryền lực
5. Cảm biến lực
Hình 9:Mô hình thiết bị kiểm tra dùng cảm biến lực.

Cảm biến
lực

Bộ khuyếch
đại
Vi xử lý,
chuyển đổi
A/D

Hiển thị kết
quả
1
2
4
3
5

21

• Bộ phận cảm biến lực:[12, tr32]
Với tính chất của nhá cho ăn nên thiết kế bộ cảm biến lực như sau:
1: Thanh ngang của khung
2: Thanh đứng cố định
3: Lò xo chính
4: Tay đòn
5: Lò xo phụ
6: bánh răng
7: Ba cực ra của biến trở
8: Biến trở

9: Thanh răng
10: Dây truyền lực
Hình 10: Cơ cấu cảm biến lực

• Ưu điểm c
ủa nhận biết bằng lực là:
- Không bị ảnh hưởng bởi độ trong hay đục của nước trong ao.
- Dễ dàng điều chỉnh độ nhạy của cảm biến.
• Khuyết điểm:
- Bị ảnh hưởng bởi một số vật nặng rơi vào trong nhá.
- Khi tôm vẫn còn ăn hay đang nằm ở trong nhá thì nhận biết thiếu chính xác.
I.1.2.1.2. Dùng quang học. [12, tr33]
• Nguyên tắc hoạt
động:
Dựa vào số lượng thức ăn để nhận biết. Thức ăn ở trong nhá thường nằm dồn
vào giữ nhá. Dựa vào đặc điểm này để thiết kế thiết bị nhận biết xem thức ăn còn
hay hết. Dưới nhá cho ăn ta đặt cảm biến quang trên nhá ta đặt nguồn sáng nếu
lượng thức ăn thay đổi thì cường độ sáng mà quang trở nhận được cũng thay đổ
i và
dẫn đến điện trở của quang trở cũng thay đổi theo. Dựa vào đặc điểm này với mạch
cầu khuếch đại ta cũng có thể nhận biết được lượng thức ăn còn hay hết. Sử dùng vi
10
9
1
2
3
4
7
8
5

6

22
xử lý để tự động xử lý tín hiệu đó và báo lên bộ điều khiển biết lượng thức ăn còn
bao nhiêu.





Hình 11: Sơ đồ khối của thiết bị.


• Mô hình thiết bị.


Cấu tạo gồm:
1: Đèn chiếu.
2: Khung nhá.
3: Mắt lưới.
4: Cảm biến quang.



Hình 12: Mô hình thiết bị kiểm tra dùng cảm biến quang.
• Cả
m biến quang:
Là loại cảm biến dùng để chuyển tín hiệu vật lý (ánh sáng) thành điện trở, đây
là loại cảm biến có độ nhạy tương đối cao và tuyến tính. Nguyên tắc làm việc của
nó là điện trở thay đổi khi cường độ ánh sáng tại nơi đặt nó thay đổi.

Ta đặt 4 quang trở để tăng độ chính xác, 4 quang trở này ta chia ra làm 2
đường tín hiệu lên. Một đường tín hiệu ta dùng 2 quang trở mắc song song với

Cảm biến
quang

Bộ khuyếch đại

Vi xử lý,
chuyển đổi
A/D

Hiển thị
1
2
3
4

23
nhau. Ta cũng có thể dùng thêm nhiều quang trở đặt thêm những vị trí khác nữa để
tăng độ tin cậy.

Hình 13: Bề mặt của cảm biến quang (quang trở).






Hình 14: Bộ phận quang trở.
• Ưu điểm khi dùng quang:
- Không bị ảnh hưởng bởi vật nặng rơi vào nhá.
- Độ nhạy cao.
• Nhược điểm:
- Bị
ảnh hưởng bởi độ đục của nước.
- Khi sử dụng phải thường xuyên vệ sinh bề mặt quang trở và bề mặt của nhá.
- Bi ảnh hưởng sự di chuyển qua lại của tôm.
Qua phân tích những ưu điểm, khuyết điểm của từng phương án thực hiện ở
trên. Mỗi phương án đều có thể thưc hiện được nhưng ta có thể thấy hai phương án
Đế để đặt
quang trở
Dây tín hiệu
Quang trở
Metal-film
contact
Cadmium
Sulphide
track
Metal-film
contact

24
thực hiện không thật phù hợp khi làm việc trong môi trường ao nuôi. Để khắc phục
những khuyết điểm của hai phương án nêu trên em xin đề xuất một phương án mới
đó là : Xác định dư lượng thức ăn trong ao nuôi tôm theo công nghệ xử lý ảnh.

I.2/ Xây dựng phương án thiết kế cụm thiết bị.
I.2.1/ Xây dựng phương án thiết kế thiết bị tự động cho ăn.
1/Phương án thiết kế thiết bị tự động cho tôm ăn.
Yêu cầu của việc cho ăn là gián đoạn, chia ra nhiều lần rải, thức ăn không được
vỡ vụn, thức ăn phân bố rộng và đều, sai số mật độ rải thức ăn không quá 8%,
không tập trung một chỗ …
Như vậy
đối với phương án dòng khí ngược là không phù hợp với việc cho ăn
vì phương án này thức ăn thường bị vỡ vụn, khả năng phủ rộng thức ăn bị hạn chế,
độ văng xa kém.
Đối với phương án dùng áp lực và dùng dòng khí thì khả năng phủ rộng còn bị
hạn chế, thức ăn phân bố không đều, chế tạo gặp nhiều khó khăn, năng suất không
cao, chỉ thích h
ợp nuôi cá.
Đối với phương án dùng đĩa văng, do khả năng phủ thức ăn bị hạn chế, mật độ
rải không đều, tầm văng xa không lớn lắm, thức ăn bị vỡ vụng, không đem lại hiệu
quả cũng như cải thiện sức lao động công nhân.
Trên đây là những phương án đã được áp dụng trong thực tế tuy nhiên hiệu quả
đem lại không cao, không thõa mãn nh
ững yêu cầu của việc cho tôm ăn. Qua quá
trình tìm hiểu, nghiên cứu thực tế, tôi xin đề xuất phương án rải thức ăn dùng cánh
văng:

25

Phương án cánh văng
• Sơ đồ cấu tạo








Trong đó :
1 : Cánh văng
2 : Thùng chứa thức ăn
3 : Van
Hình 15: Sơ đồ nguyên lý
• Nguyên lý hoạt động
Thức ăn được chứa trong thùng (2), khi nhận tín hiệu làm việc, cánh văng sẽ
quay, van (3) được mở ra, thức ăn rơi vào trong cánh. Dưới tác dụng của lực ly tâm,
hạt thức ăn được văng ra kh
ỏi cánh. Cánh ở đây có dạng ống, nhằm đảm bảo thức
ăn tới một khoảng di chuyển nhất định trong ống mới được văng ra ngoài. Do đó
thức ăn được phân bố đều.
• Ưu nhược điểm

Ưu điểm :
- Tầm văng xa của thức ăn lớn, diện tích phủ rộng thức ăn lớn và mật độ rả
i
đều.
- Giá thành tương đối rẻ
- Thiết bị đơn giản, dễ chế tạo
- Làm việc hiệu quả