摘要
随着我国水产养殖业转型升级及渔业政策导向，渔业配套设施装备欠发达问题愈发显著。养殖鱼体规模已远远超过目前劳动生产水平，亟需研发设计渔业相关配套养殖装备，取代传统手工作业方式，进一步实现“智慧渔业”。因网箱鱼体养殖密度、种内摄食竞争及投饲无序等问题导致鱼群体重增长不均衡，鱼获物同一价格出售直接影响整期鱼获经济效益。对养殖鱼体体重定期分级处理能有效消除鱼群种内“弱肉强食”竞争关系，分级后未达兜售标准鱼体可继续饲养，细化成鱼出售价格，从而提高经济收益总额，同时，对分级后渔获物计数测产是鱼获效益的有效评估手段，有利于确定未达成鱼标准鱼体续养投饲用量、以及甄选下一期养殖海域，也是渔业信息化重要组成部分。 为实现对养殖鱼体分级及计数测产，本文设计了一种用于吸鱼泵起捕后对鱼体体重大小分级及计数测产的辊轴式分级计数渔业配套装备，实现了对养殖鱼体进行四个体重等级分选，对计数测产系统进行了产量标定实验，重点对分级装置进行了样机设计、仿真研究、样机分级性能实验以及对分级后鱼体进行了损伤率统计。本研究主要工作和成果如下： （1）对卵形鱼形态特性进行了外形测定，得到了卵形鱼体重W-体厚B数学关系生长模型为W=0.0076B29887，拟合相关性为R21=0.9804。以此拟合方程作为鱼体分级理论依据。 （2）对分级计数装置进行了总体结构设计，对辊间鱼体进行了力学分析，得出了鱼体在辊间下滑速度影响因素，确定了分级辊排列方案及辊间间距，并对整机关键零部件进行了设计。 （3）基于EDEM离散元软件对分级装置工作过程进行了仿真分析，开展了单因素试验和Box-Behnken响应面试验。得到了各因素对分级准确率的影响依次为：分级辊倾角、辊间鱼体喂入量、分级辊转速。采用Design-Expert软件中的Optimization模块进行了参数优化，得到了以分级准确率为评价指标时的优化工作参数，即当分级辊倾角为9.89°、辊间鱼体喂入量为1尾/s、分级辊转速为204.4r/min时，分级准确率为94.54%。通过样机分级性能试验，得到了样机分级准确率η1为88%，采用目测法检测分级后鱼体表面是否具有物理损伤，得出了样机分级作业损伤率η2为2%，有效实现了卵形鱼体体重分级，且样机对鱼体损伤较低，满足生产需求。 （4）对计数装置进行了室内标定试验。通过采用高速摄影拍摄鱼体碰撞测产板现象，得到了测产板最佳测产角度，通过振动传感器采集鱼体跌落冲击测产板加速度大小，得到了鱼体体重M(g)与测产板振动加速度电压x(v)数学关系模型为M=185.16x-87.466，拟合相关性为R22=0.8533。以此数学关系模型作为鱼获测产理论依据。
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