CN105780693B - 高强轻质智能动物粪便清理装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及高强轻质智能动物粪便清理装置，包括感应装置、冷冻装置、清理和收集装置、行进装置以及控制装置。通过对各个装置的合理设置，尤其是通过设置冷冻装置，使得粪便瞬时冷冻，从而与地面分离，通过设置感应装置，使得该装置实现了自动化，从而使得在非储肥区域动物粪便能够有效且高效的进行清理。同时通过对冷冻喷射管材质进行改进，使得在轻质化的情况下，保证了低温强度，从而保证了设备使用寿命。

Description

高强轻质智能动物粪便清理装置
技术领域
本发明属于智能农畜业机械领域，特别是涉及一种高强轻质智能动物粪便清理装置。
背景技术
为了饲养得到原始状态下的家禽，目前在玉米等作物区域散养鸡或饲养其他禽类成为一种散养方式，作物的落物可以作为家禽的食物，而家禽的粪便又成为作物的肥料，但是由于家禽常常会跑到非饲养区域，如两旁的道路或庄园的广场等地方，这时其粪便的存在则会给在庄园中的人们带来麻烦。由于家禽的粪便水分较大，因此非常容易粘附在硬化的道路或广场上，如果不及时清理，则会非常难于清理，但是如果有专人负责，一者由于区域较大，难于均监控得到，二来也会造成人力的极大浪费，因此急需研制出一种智能的且方便的清理装置。
在速冷状态下，很多金属会呈现脆性，即使是抗冷脆的钢，在冷热迅速交替的情况下也无法长期保持高强度和不脆。目前有些抗冷脆的钢应用于速冷领域，但是由于其质量较高，并且抗冷脆性能并不是非常好，从而成为整体设备的短板。物质水平的提高，使得智能装备的品质成为考核指标之一，因此即使在增加成本的情况下也需要对该核心部件进行技术投入。
发明内容
本发明的目的在于提出一种高强轻质智能动物粪便清理装置。
具体通过如下技术手段实现：
高强轻质智能动物粪便清理装置，包括清理和收集装置、感应装置、冷冻装置、行进装置以及控制装置；
所述清理和收集装置包括竖直设置的主体框架、在竖直主体框架下方一端设置的横向簸箕、在竖直主体框架下方另一端设置的粪便收集部件以及在横向簸箕上方设置的扫帚；所述粪便收集部件与横向簸箕的末端相连接，所述扫帚包括与横向簸箕连接的支架，与支架连接的横梁以及与横梁连接的扫帚头；所述扫帚头与控制装置电连接；
所述粪便收集部件包括设置在横向簸箕上部的粪便传送箱和设置在粪便传送箱末端的收集袋；
所述感应装置设置在横向簸箕的前端，包括红外热量感应器和激光测距感应器，所述红外热量感应器和激光测距感应器分别于红外热量传感器和激光测距传感器相连，所述红外热量传感器和激光测距传感器分别将信号传送给控制装置；
所述冷冻装置包括设置在横向簸箕正下方的冷气喷射管、设置在竖直主体框架上的冷气瓶和气泵以及连接气泵和冷气喷射管的连接管；
所述冷气喷射管采用耐低温高强钛合金，所述耐低温高强钛合金的化学组成按质量百分比含量计为：Al：5~8%，Nb：1.2~2.6%，Mo：2~3%，V：2.2~3.6%，Fe<0.1%，余量为Ti和不可避免的杂质；
所述行进装置包括设置在横向簸箕两侧的轮子以及与控制装置连接的行进控制部件；
所述控制装置通过分析传感器传送的信号继而控制该动物粪便小型清理装置的行进、冷冻装置的冷气喷射、扫帚的清扫以及粪便收集部件启动和更换。
所述控制装置还包括信号发送和接收装置，用于通过智能终端设备对该控制装置的控制。
所述智能终端设备为智能手机或平板电脑。
所述耐低温高强钛合金为α+β型钛合金。
所述冷气喷射管在-180℃时的抗拉强度为605~680MPa，断面收缩率为18~22%。
所述耐低温高强钛合金在成型之后经过690~820℃，0.9~1.2小时的恒温处理，然后经过620~680℃，2~3小时的恒温热处理后得到成品。组分含量配合该合适的热处理制度，使得低温高强性能进一步强化。
所述冷气瓶内灌装的为液氮。
本发明的效果在于：
1，通过在横向簸箕下部设置冷气喷射管，结合冷气储存装置和气泵，可以对动物粪便进行迅速冷却，从而将其与硬化的地面剥离，从而很方便的对动物粪便进行清理。
2，通过对冷气喷射管的材质进行改进，采用对钛合金进行改进使得其形成低温高强钛合金，虽然成本有所上升，但是在轻质化的情况下保证了低温的高强度和高韧性，尤其其中对于Nb和Mo以及V的添加和含量的具体限定，使得微观结构为两相结构，微观晶粒细化，三者含量的相互配合使得在低温下也保持高强度。
3，通过设置感应装置，结合传感系统和控制器搭配，使得及时探测到硬化地面的粪便，结合通过热量感应器判断其是否为粪便，从而更加智能的对粪便进行清理。通过控制器对扫帚的控制，能够完全解放人力劳动，并且实现了小型化，达到了经济和适用范围广的特点。
附图说明
图1为本发明侧视结构示意图。
其中：1-控制装置，21-主体框架，22-横向簸箕，3-扫帚，4-粪便收集部件，51-冷气瓶，52-气泵，53-冷气喷射管，54-连接管，6-感应装置，7-轮子，8-信号发送和接收装置，9-粪便传送箱。
具体实施方式
实施例1
高强轻质智能动物粪便清理装置，包括清理和收集装置、感应装置、冷冻装置、行进装置以及控制装置；
所述清理和收集装置包括竖直设置的主体框架、在竖直主体框架下方一端设置的横向簸箕、在竖直主体框架下方另一端设置的粪便收集部件以及在横向簸箕上方设置的扫帚；所述粪便收集部件与横向簸箕的末端相连接，所述扫帚包括与横向簸箕连接的支架，与支架连接的横梁以及与横梁连接的扫帚头；所述扫帚头与控制装置电连接；
所述粪便收集部件包括设置在横向簸箕上部的粪便传送箱和设置在粪便传送箱末端的收集袋；
所述感应装置设置在横向簸箕的前端，包括红外热量感应器和激光测距感应器，所述红外热量感应器和激光测距感应器分别于红外热量传感器和激光测距传感器相连，所述红外热量传感器和激光测距传感器分别将信号传送给控制装置；
所述冷冻装置包括设置在横向簸箕正下方的冷气喷射管、设置在竖直主体框架上的冷气瓶和气泵以及连接气泵和冷气喷射管的连接管；
所述冷气喷射管采用耐低温高强钛合金，所述耐低温高强钛合金的化学组成按质量百分比含量计为：Al：6%，Nb：1.8%，Mo：2.6%，V：2.9%，Fe：0.08%，余量为Ti和不可避免的杂质。
所述行进装置包括设置在横向簸箕两侧的轮子以及与控制装置连接的行进控制部件；
所述控制装置通过分析传感器传送的信号继而控制该动物粪便小型清理装置的行进、冷冻装置的冷气喷射、扫帚的清扫以及粪便收集部件启动和更换。
所述控制装置还包括信号发送和接收装置，用于通过智能终端设备对该控制装置的控制，通过4G网络进行信号传输。
所述智能终端设备为智能手机。
其特征在于，所述耐低温高强钛合金为α+β型钛合金。
所述冷气喷射管在-180℃时的抗拉强度为662MPa，断面收缩率为21%。
所述耐低温高强钛合金在成型之后经过812℃，1小时的恒温处理，然后经过652℃，2.8小时的恒温热处理后得到成品。
所述冷气瓶内灌装的为液氮。
实施例2
高强轻质智能动物粪便清理装置，包括清理和收集装置、感应装置、冷冻装置、行进装置以及控制装置。
所述清理和收集装置包括竖直设置的主体框架、在竖直主体框架下方一端设置的横向簸箕、在竖直主体框架下方另一端设置的粪便收集部件以及在横向簸箕上方设置的扫帚；所述粪便收集部件与横向簸箕的末端相连接，所述扫帚包括与横向簸箕连接的支架，与支架连接的横梁以及与横梁连接的扫帚头；所述扫帚头与控制装置电连接。
所述粪便收集部件包括设置在横向簸箕上部的粪便传送箱和设置在粪便传送箱末端的收集袋；
所述感应装置设置在横向簸箕的前端，包括红外热量感应器和激光测距感应器，所述红外热量感应器和激光测距感应器分别于红外热量传感器和激光测距传感器相连，所述红外热量传感器和激光测距传感器分别将信号传送给控制装置。
所述冷冻装置包括设置在横向簸箕正下方的冷气喷射管、设置在竖直主体框架上的冷气瓶和气泵以及连接气泵和冷气喷射管的连接管。
所述冷气喷射管采用耐低温高强钛合金，所述耐低温高强钛合金的化学组成按质量百分比含量计为：Al：5.2%，Nb：2.5%，Mo：2.1%，V：3.3%，Fe：0.03%，余量为Ti和不可避免的杂质。
所述行进装置包括设置在横向簸箕两侧的轮子以及与控制装置连接的行进控制部件。
所述控制装置通过分析传感器传送的信号继而控制该动物粪便小型清理装置的行进、冷冻装置的冷气喷射、扫帚的清扫以及粪便收集部件启动和更换。
所述控制装置还包括信号发送和接收装置，用于通过智能终端设备对该控制装置的控制，通过wifi进行信号传输。
所述智能终端设备为平板电脑。
所述耐低温高强钛合金为α+β型钛合金。
所述冷气喷射管在-180℃时的抗拉强度为653MPa，断面收缩率为19%。
所述耐低温高强钛合金在成型之后经过696℃，1.1小时的恒温处理，然后经过668℃，3小时的恒温热处理后得到成品。

Claims (5)

1.高强轻质智能动物粪便清理装置，其特征在于，包括清理和收集装置、感应装置、冷冻装置、行进装置以及控制装置；
所述清理和收集装置包括竖直设置的主体框架、在竖直主体框架下方一端设置的横向簸箕、在竖直主体框架下方另一端设置的粪便收集部件以及在横向簸箕上方设置的扫帚；所述粪便收集部件与横向簸箕的末端相连接，所述扫帚包括与横向簸箕连接的支架，与支架连接的横梁以及与横梁连接的扫帚头；所述扫帚头与控制装置电连接；
所述粪便收集部件包括设置在横向簸箕上部的粪便传送箱和设置在粪便传送箱末端的收集袋；
所述感应装置设置在横向簸箕的前端，包括红外热量感应器和激光测距感应器，所述红外热量感应器和激光测距感应器分别与红外热量传感器和激光测距传感器相连，所述红外热量传感器和激光测距传感器分别将信号传送给控制装置；
所述冷冻装置包括设置在横向簸箕正下方的冷气喷射管、设置在竖直主体框架上的冷气瓶和气泵以及连接气泵和冷气喷射管的连接管；
所述冷气喷射管采用耐低温高强钛合金，所述耐低温高强钛合金的化学组成按质量百分比含量计为：Al：5~8%，Nb：1.2~2.6%，Mo：2~3%，V：2.2~3.6%，Fe<0.1%，余量为Ti和不可避免的杂质；
所述行进装置包括设置在横向簸箕两侧的轮子以及与控制装置连接的行进控制部件；
所述控制装置通过分析传感器传送的信号继而控制该动物粪便小型清理装置的行进、冷冻装置的冷气喷射、扫帚的清扫以及粪便收集部件启动和更换。
2.根据权利要求1所述的高强轻质智能动物粪便清理装置，其特征在于，所述控制装置还包括信号发送和接收装置，用于通过智能终端设备对该控制装置的控制。
3.根据权利要求2所述的高强轻质智能动物粪便清理装置，其特征在于，所述智能终端设备为智能手机或平板电脑。
4.根据权利要求1或2所述的高强轻质智能动物粪便清理装置，其特征在于，所述耐低温高强钛合金为α+β型钛合金。
5.根据权利要求4所述的高强轻质智能动物粪便清理装置，其特征在于，所述冷气喷射管在-180℃时的抗拉强度为605~680MPa，断面收缩率为18~22%。
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