CN112841048B - 一种猪舍信息化清粪系统 - Google Patents
一种猪舍信息化清粪系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN112841048B CN112841048B CN202110344199.XA CN202110344199A CN112841048B CN 112841048 B CN112841048 B CN 112841048B CN 202110344199 A CN202110344199 A CN 202110344199A CN 112841048 B CN112841048 B CN 112841048B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- crank
- scraper
- scraper component
- revolution
- cleaning system
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 210000003608 fece Anatomy 0.000 title claims abstract description 80
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 title claims abstract description 59
- 239000010871 livestock manure Substances 0.000 title claims abstract description 41
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims abstract description 47
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims abstract description 21
- 238000007790 scraping Methods 0.000 claims abstract 3
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 49
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 45
- 238000012546 transfer Methods 0.000 claims description 11
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 claims description 7
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 claims description 7
- 230000009471 action Effects 0.000 claims description 5
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims description 3
- 230000005484 gravity Effects 0.000 claims description 3
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 abstract description 24
- 241000282898 Sus scrofa Species 0.000 description 32
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 239000010865 sewage Substances 0.000 description 3
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000001976 improved effect Effects 0.000 description 2
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 2
- 230000002427 irreversible effect Effects 0.000 description 2
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 2
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 2
- 210000002700 urine Anatomy 0.000 description 2
- 208000007407 African swine fever Diseases 0.000 description 1
- 241000699670 Mus sp. Species 0.000 description 1
- 241000282887 Suidae Species 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000002550 fecal effect Effects 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
- 208000012153 swine disease Diseases 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
- A01K—ANIMAL HUSBANDRY; AVICULTURE; APICULTURE; PISCICULTURE; FISHING; REARING OR BREEDING ANIMALS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NEW BREEDS OF ANIMALS
- A01K1/00—Housing animals; Equipment therefor
- A01K1/01—Removal of dung or urine, e.g. from stables
- A01K1/0132—Removal of dung or urine, e.g. from stables by means of scrapers or the like moving to-and-fro or step-by-step
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
- A01K—ANIMAL HUSBANDRY; AVICULTURE; APICULTURE; PISCICULTURE; FISHING; REARING OR BREEDING ANIMALS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NEW BREEDS OF ANIMALS
- A01K1/00—Housing animals; Equipment therefor
- A01K1/01—Removal of dung or urine, e.g. from stables
- A01K1/0128—Removal of dung or urine, e.g. from stables by means of scrapers or the like moving continuously
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A40/00—Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production
- Y02A40/10—Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production in agriculture
- Y02A40/20—Fertilizers of biological origin, e.g. guano or fertilizers made from animal corpses
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Environmental Sciences (AREA)
- Zoology (AREA)
- Animal Husbandry (AREA)
- Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
- Cleaning In General (AREA)
- Housing For Livestock And Birds (AREA)
Abstract
本发明提供了猪舍信息化清粪系统,包括刮板组件,刮板组件通过传动杆连接驱动系统,驱动系统驱动传动杆动作并带动刮板组件前进或后退,驱动系统包括电机,电机的输出端连接曲柄连杆机构,曲柄连杆机构的连杆其中一端部铰接连接滑动件,滑动件活动安装在传动杆上;当驱动系统驱动刮板组件前进到极限位置后,随着电机的继续运行,驱动系统驱动刮板组件后退;该清粪系统还包括控制器,控制器的处理器执行其程序时实现刮板组件的方向信息、位置信息输出。本发明提高了清粪系统的信息化水平,便于及时掌握猪舍粪沟内清粪系统运行状态、运行位置信息,便于清粪系统的日常维护,并在发生故障后提供准确的维修位置。
Description
技术领域
本发明属于猪舍粪污清理技术领域,具体涉及一种猪舍信息化清粪系统。
背景技术
清粪是生猪养殖的重要工作内容之一,清粪方式的选择不仅影响着猪场劳动力成本和猪舍清洁卫生状况,而且与猪场粪污的处理利用息息相关。目前,在养猪场用工成本日益上涨、污水处理难度和成本居高不下的背景下,机械刮板式清粪方式由于节省劳动力、降低用水量和污水产生量等优势,逐步被现代化规模养猪场所采用。
然而,目前常用的机械刮板式清粪系统(包括步进驱动式刮粪系统)普遍存在稳定性差、维修难度大和信息化程度不高等问题,具体表现为:
(1)、稳定性差,特别是长期使用过程中容易损坏,目前大多猪场在粪沟内刮板行进过程所经过的停泊位、暂停位、终点位等多个位置安装位置开关,用于控制机械刮板在不同位置的启动、停止以及转向等,而多个位置开关则需要在粪沟内布置相应多的线路进行连接,猪场中的老鼠以及粪沟中粪便、氨气等腐蚀性环境对线路的伤害极大,造成清粪系统发生故障的情况频繁发生,通常1-2个月就会坏一次,影响正常的养猪生产;
(2)、维修难度大,目前由于非洲猪瘟等猪场疫病的防控形势日益严峻,专业的机械维修工人进入猪场的难度加大,一般需要48h以上的隔离方可进入猪场生产区域,造成维修不及时、维修人工费用增加;
(3)、信息化程度不高,目前常用的机械清粪系统无法自动获取设备运行状态和粪污收集量等关键信息,不利于猪场粪污的综合管理和设备的高效运行维护,不符合未来“无人值守”的智能化养猪工厂这一行业发展趋势。
更关键地是,由于无法提前获取具体的故障点位,维修工人需要长时间在粪沟内进行作业,而粪沟内存在的大量粪污、氨气、甲烷等有害气体,对维修工人的人身安全造成极大威胁。即使采用摄像监控系统能够获取具体的故障点位,但这又需专门配置监控终端值守人员,反而进一步增加了清粪成本,且依然无法避免线路繁多的问题。
发明内容
本发明目的在于提供一种猪舍信息化清粪系统,用于解决现有机械刮板式清粪系统稳定性差、容易损环、维修难度大、信息化程度不高的技术问题。
本发明目的是采用如下技术方案实现的。
一种猪舍信息化清粪系统,包括配合在粪沟内的刮板组件,刮板组件通过传动杆连接驱动系统,驱动系统驱动传动杆动作并带动刮板组件前进或后退,其特征在于:驱动系统包括电机,电机的输出端连接曲柄连杆机构,曲柄连杆机构的连杆其中一端部铰接连接滑动件,滑动件活动安装在传动杆上;当驱动系统驱动刮板组件前进到极限位置后,随着电机的继续运行,驱动系统驱动刮板组件后退;所述清粪系统还包括控制器,,控制器的处理器执行其程序时实现以下步骤:
步骤1,实时获取曲柄连杆机构的曲柄在运行过程中的转数n;
步骤2,将所得转数信息与下式[式(Ⅰ)、式(Ⅱ)]进行匹配并输出刮板组件的运行方向信息,
式中,n表示曲柄连杆机构的曲柄运行过程中的实时转数,L表示粪沟长度,d表示曲柄连杆机构的曲柄每转一圈带动刮板组件移动的距离,N0表示刮板组件转向切换过程中曲柄转动的圈数;
若转数n与式(Ⅰ)相匹配,则输出刮板组件的运行方向为“前进”,若转数n与式(Ⅱ)相匹配,则输出刮板组件的运行方向为“后退”。
为提高清粪系统特别是刮板组件的维修效率,该清粪系统的控制器的处理器执行其程序时还包括实现:
步骤3,将所得转数信息与下式[式(Ⅲ)、式(Ⅳ)]进行匹配并计算、输出刮板组件的位置信息,
式中,X表示刮板组件实际位置到停泊位的距离,n表示曲柄连杆机构的曲柄运行过程中的实时转数,L表示粪沟长度,d表示曲柄连杆机构的曲柄每转一圈带动刮板组件移动的距离,N0表示刮板组件转向切换过程中曲柄转动的圈数;
若转数n与式(Ⅲ)相匹配,则输出刮板组件在“前进”方向X值,若转数n与式(Ⅳ)相匹配,则输出刮板组件在“后退”方向X值。
为防止粪污落入转运设备之外,避免造成额外的清理工作量,该清粪系统的控制器的处理器执行其程序时还包括实现:
步骤4,根据下式预设暂停位置所需的曲柄的转数N1,将所得转数信息与下式进行比对,若转数n刚好等于N1,则控制刮板组件暂停,暂停预设时间后继续控制刮板组件运行;
N1=N0+(L-L1)/d·········(V)
式中,N1表示刮板组件运行到暂停位置所需的曲柄的转数,N0表示刮板组件转向切换过程中曲柄转动的圈数,L表示粪沟长度,L1表示刮板组件暂停位置到粪沟末端的距离,d表示曲柄连杆机构的曲柄每转一圈带动刮板组件移动的距离。
作为本发明的优选方案,采用磁控感应开关实时获取曲柄连杆机构的曲柄在运行过程中的转数n。
作为本发明的优选方案,曲柄连杆机构包括连杆和固定连接在电机输出轴上的曲柄,连杆其中一端部铰接连接滑动件、另一端转动连接曲柄端部;电机输出轴与传动杆平行。
为进一步提高清粪系统的稳定性,刮板组件包括框架,在框架端侧设置有左侧板和右侧板,左侧板、右侧板端部分别设置有副刮板,位于左侧板和右侧板上方的框架上分别设置有导向轮、行走轮,在框架中部设置有翼板,通过转轴将左侧板、右侧板和翼板连接成为一整体结构,在翼板与左侧板之间设置有左刮板,在翼板与右侧板之间设置有右刮板,左刮板、右刮板分别通过套环连接在转轴上,且左刮板、右刮板的顶部分别受到与刮板组件运行方向相反的外力之后,左刮板底部、右刮板底部能够翘起;刮板组件运行过程中,与驱动系统连接的传动杆作往复运动,进而通过传动杆上的推杆带动刮板组件作步进式运行。
为提高清粪系统的灵活性,在框架顶部设置有转向机构,转向机构包括与框架固定连接的底座,底座上设置有转向轴和轴盖,转向轴上转动连接有转向键,转向键上设置有转向拨杆;转向键在其自身重力作用下会始终保持一端翘起,当刮板组件运行到粪沟端头且转向拨杆受到与刮板组件运行方向相反的外力之后,转向键转换翘起方向。
为方便刮板组件转向,在左刮板、右刮板的顶部分别设置有转向支杆。
作为本发明的优选方案,该清粪系统的控制器的处理器执行其程序时实现以下步骤:
启动信号发出后,首先判断曲柄的转数是否为零,如果否则发出故障报警信号,如果是则启动刮板组件前进;
刮板组件前进过程中曲柄转数每增加1则进行判断曲柄转数是否为预先设置的刮板暂停位转数N1,如果否则控制刮板组件继续前进,如果是则控制刮板组件暂停;
待预设的停止时长T1结束后控制刮板组件继续前进,此后每次曲柄转数增加1则判断曲柄转数是否为刮板卸粪位转数N2,如果否则控制刮板组件继续前进,如果是则控制刮板组件停止前进;
按照预设的停止时长T2后控制刮板组件开始后退,此后曲柄转数每增加1判断曲柄转数是否为预设的刮板组件停泊位转数N3,如果否则控制刮板组件继续后退,如果是则控制刮板组件停止后退
前述步骤结束后将曲柄转数归零,等待下一次启动信号的发出。
本发明具有如下有益效果:提高了清粪系统的信息化水平,便于及时掌握猪舍粪沟内清粪系统运行状态、运行位置信息,不仅有利于猪场粪污的高效管理,也可作为猪只饲养管理、猪舍环境联合调控和机械设备维修维护的重要数据参考;有利于减少清粪系统产生不可逆的结构损伤,降低维修频率;便于清粪系统的日常维护,并在发生故障后提供准确的维修位置,便于快速检查维修,省去了维修工人长时间在粪沟内寻找故障点位的危险工序,对工人安全极其有利;清粪过程中的稳定性好,极简化了清粪系统的线路,大幅降低了故障发生率、维修难度和清粪成本,能够将故障频率降低到每半年1次,能够为未来“无人值守”的智能化养猪场提供数据和技术支撑。
附图说明
图1是实施例中清粪系统的结构示意图;
图2是实施例中清粪系统的运行过程流程间图;
图3是实施例中清粪系统的刮板组件示意图;
图4是刮板组件的转向机构示意图。
具体实施方式
结合附图和实施例对本发明作进一步说明,但以下实施例的说明只是用于帮助理解本发明的原理及其核心思想,并非对本发明保护范围的限定。应当指出,对于本技术领域普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,针对方案进行的改进也落入本发明权利要求的保护范围内。
实施例
如图1所示,一种猪舍信息化清粪系统,包括配合在粪沟内的刮板组件3,刮板组件3通过传动杆15连接驱动系统,驱动系统驱动传动杆15动作并带动刮板组件3前进或后退,驱动系统包括电机9,电机9固定安装在电机座9上,电机座9位于猪舍粪沟端头,电机9的输出端连接曲柄连杆机构,曲柄连杆机构的连杆6其中一端部铰接连接滑动件5,滑动件5活动安装在传动杆15上,具体是滑动件5连接在传动杆15的门形架1上;当驱动系统驱动刮板组件3前进到极限位置后,随着电机9的继续运行,驱动系统驱动刮板组件3后退。曲柄连杆机构包括连杆6和固定连接在电机9输出轴上的曲柄7,连杆6其中一端部铰接连接滑动件5、另一端转动连接曲柄7端部;电机9输出轴与传动杆15平行。刮板组件3包括刮板,刮板配合在刮板轨道4上,刮板轨道4固定在猪舍粪沟的两侧壁上,刮板能够沿着刮板轨道4内前进和后退。该清粪系统还包括控制箱14、控制器11、三相电源13、三相电流变送器12、磁控开关16和磁铁8,控制箱14用于控制器11、三相电源13和三相电流变送器12的防护,控制器11用于接收三相电流变送器12和磁控开关16获取的电信号,并向三相电源13发送控制信号,三相电源13为电机9提供电力,三相电流变送器12用于获取驱动电机的实际电流,磁控开关16安装在曲柄7旋转过程经过的位置,磁铁8固定在曲柄7上并朝向磁控开关方向,电机9带动曲柄7转动时,当磁铁经8过磁控开关16时产生电信号。
如图3和图4所示。刮板组件3包括框架116,在框架116端侧设置有左侧板112和右侧板117,左侧板112、右侧板117端部分别设置有副刮板111,位于左侧板112和右侧板117上方的框架116上分别设置有导向轮114、行走轮115,在框架116中部设置有翼板120,通过转轴113和加强杆119将左侧板112、右侧板117和翼板120连接成为一整体结构,在翼板120与左侧板112之间设置有左刮板121,在翼板120与右侧板117之间设置有右刮板118,在左刮板121、右刮板118的顶部分别设置有转向支杆122,左刮板121、右刮板118分别通过套环连接在转轴113上,且左刮板121、右刮板118的顶部分别受到与刮板组件3运行方向相反的外力之后,左刮板121底部、右刮板118底部能够翘起;刮板组件3运行过程中,与驱动系统连接的传动杆15作往复运动,进而通过传动杆15上的推杆带动刮板组件3作步进式运行。在框架116顶部设置有转向机构110,转向机构110包括与框架116固定连接的底座101,底座101上设置有转向轴105和轴盖104,转向轴105上转动连接有转向键103,转向键103上设置有转向拨杆102;刮粪过程中,转向键103在其自身重力作用下会始终保持一端翘起,当刮板组件3运行到粪沟端头且转向拨杆102受到与刮板组件3运行方向相反的外力之后(可以借助于设置在传动杆15上的挡块拨动转向拨杆102),转向键103转换翘起方向,同时转向支杆122也会受到与刮板组件3运行方向相反的外力(可以借助于设置在粪沟端头合适位置的挡块拨动转向支杆122),从而实现刮板组件3转向运行。
本实施例中的方案之一,控制器11包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的程序,处理器执行其程序时实现以下步骤:
步骤1,采用磁控感应开关(磁控开关16和磁铁8配合使用)实时获取曲柄连杆机构的曲柄7在运行过程中的转数n;
步骤2,将所得转数信息与下式进行匹配并输出刮板组件3的运行方向信息,
式中,n表示曲柄连杆机构的曲柄7运行过程中的实时转数,L表示粪沟长度,d表示曲柄连杆机构的曲柄7每转一圈带动刮板组件3移动的距离,N0表示刮板组件3转向切换过程中曲柄转动的圈数;
若转数n与式Ⅰ相匹配,则输出刮板组件3的运行方向为“前进”,若转数n与式Ⅱ相匹配,则输出刮板组件3的运行方向为“后退”。
本实施例中的方案之二,控制器的处理器执行其程序时还包括实现:
步骤3,将所得转数信息与下式进行匹配并计算、输出刮板组件3的位置信息,
式中,X表示刮板组件3实际位置到停泊位的距离,n表示曲柄连杆机构的曲柄7运行过程中的实时转数,L表示粪沟长度,d表示曲柄连杆机构的曲柄7每转一圈带动刮板组件3移动的距离,N0表示刮板组件3转向切换过程中曲柄7转动的圈数;
若转数n与式Ⅲ相匹配,则输出刮板组件3在“前进”方向X值,若转数n与式Ⅳ相匹配,则输出刮板组件3在“后退”方向X值。
本实施例中的方案之三,控制器的处理器执行其程序时还包括实现:
步骤4,根据下式预设暂停位置所需曲柄7的转数N1,将所得转数信息与下式进行比对,若转数n刚好等于N1,则控制刮板组件3暂停,暂停预设时间后继续控制刮板组件3运行;
N1=N0+(L-L1)/d·········(V)
式中,N1表示刮板组件3运行到暂停位置所需的曲柄7的转数,N0表示刮板组件3转向切换过程中曲柄7转动的圈数,L表示粪沟长度,L1表示刮板组件3暂停位置到粪沟末端的距离,d表示曲柄连杆机构的曲柄7每转一圈带动刮板组件3移动的距离。
本实施例中的方案之四,控制器11包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的程序,处理器执行其程序时实现以下步骤:
如图2所示,启动信号发出后,首先判断曲柄7的转数是否为零,如果否则发出故障报警信号,如果是则启动刮板组件3前进;
刮板组件3前进过程中曲柄转数每增加1则进行判断曲柄转数是否为预先设置的刮板暂停位转数N1,如果否则控制刮板组件3继续前进,如果是则控制刮板组件3暂停;
待预设的停止时长T1结束后控制刮板组件3继续前进,此后每次曲柄转数增加1则判断曲柄转数是否为刮板卸粪位转数N2,如果否则控制刮板组件3继续前进,如果是则控制刮板组件3停止前进;
按照预设的停止时长T2后控制刮板组件3开始后退,此后曲柄转数每增加1判断曲柄转数是否为预设的刮板组件3停泊位转数N3,如果否则控制刮板组件3继续后退,如果是则控制刮板组件3停止后退
前述步骤结束后将曲柄转数归零,等待下一次启动信号的发出。
下面以具体案例对本发明进行说明。
假设猪舍粪沟长度为L=60m,曲柄连杆机构每转一圈通过传动杆带动刮板前进或后退的距离为d=0.6m,则刮板从停泊位置运行到粪沟末端需要曲柄连杆机构运行的转数为n1=L/d=100转,从粪沟末端返回到停泊位置需要曲柄连杆运行转数为年n2=L/d=100转,在刮板由停止状态开始启动以及由前进方向切换为返回方向时,由于刮板上的销轴需要碰触到预先设置的转向装置进行切换,因此分别额外需要曲柄连杆机构运行n0=1转,这n0转内传动杆正常运动,但刮板没有发生实际位移。因此,从系统启动到刮板返回到停泊位,曲柄连杆机构总共需要运行的转数为n=n1+n2+2n0=202转。
运行方向:刮板前进过程对应的转数范围为1≤n≤101,刮板返回过程对应的转数范围为102≤n≤202,通过判断曲柄连杆实际运行转数所处的数值范围,可以自动获取刮板的实际运行方向,如下所示:
运行过程中,当磁控感应开关实时获取曲柄连杆机构的曲柄在运行过程中的转数n=50转,则转数n=50转与式Ⅰ相匹配,输出刮板组件的运行方向为“前进”,当磁控感应开关实时获取曲柄连杆机构的曲柄在运行过程中的转数n=150转,则转数n=150转与式Ⅱ相匹配,输出刮板组件的运行方向为“后退”。
运行位置:设曲柄连杆实际运行转数为n,刮板实际运行位置到停泊位距离为x(m),则可通过以下公式计算出x的值:
运行过程中,当磁控感应开关实时获取曲柄连杆机构的曲柄在运行过程中的转数n=50转,
则转数n=50转与式(Ⅲ)相匹配,则输出刮板组件在“前进”方向X值为+29.4m(﹣表示正向);当磁控感应开关实时获取曲柄连杆机构的曲柄在运行过程中的转数n=150转,则转数n=50转与式(Ⅳ)相匹配,输出刮板组件在“后退”方向X值为-28.8m(﹣表示反向)。
设定暂停位:刮板前进到粪沟末端之前,通常需要提前将粪污转运设备提前停放在粪沟末端,以防止粪污落入转运设备之外,造成额外的清理工作量,因此需要在刮板到达粪沟末端之前设置暂停位置,刮板在暂停位置等待转运设备到达接粪位置后再继续前进。因此保证暂停位置到粪沟末端有足够的距离,可以避免粪污落到转运设备之外,而由于猪在饲养过程中排出的粪尿随日龄增加而逐步增加,在不同饲养时期需要设置不同的暂停位置。假设暂停位置到粪沟末端的距离为L1=2.4m(注:L1需为d的整数倍),则刮板运行到暂停位置所需的转数为N1=n0+(L-L1)/d=1+(60-2.4)/0.6=97转。按此方式,实际使用中可根据饲养阶段自主设定不同的N1来实现暂停位置的调整。
本发明中,还可以采用光电传感器实时获取曲柄连杆机构的曲柄在运行过程中的转数。所述控制器还可以是计算机设备的控制器。
采用该猪舍信息化清粪系统,提高了清粪系统的信息化水平,便于及时掌握猪舍粪沟内清粪系统运行状态、运行位置信息,不仅有利于猪场粪污的高效管理,也可作为猪只饲养管理、猪舍环境联合调控和机械设备维修维护的重要数据参考;有利于减少清粪系统产生不可逆的结构损伤,降低维修频率;便于清粪系统的日常维护,并在发生故障后提供准确的维修位置,便于快速检查维修,省去了维修工人长时间在粪沟内寻找故障点位的危险工序,对工人安全极其有利;清粪过程中的稳定性好,极简化了清粪系统的线路,大幅降低了故障发生率、维修难度和清粪成本,能够将故障频率降低到每半年1次,能够为未来“无人值守”的智能化养猪场提供数据和技术支撑。
Claims (9)
1.一种猪舍信息化清粪系统,包括配合在粪沟内的刮板组件(3),刮板组件(3)通过传动杆(15)连接驱动系统,驱动系统驱动传动杆(15)动作并带动刮板组件(3)前进或后退,其特征在于:驱动系统包括电机(9),电机(9)的输出端连接曲柄连杆机构,曲柄连杆机构的连杆(6)其中一端部铰接连接滑动件(5),滑动件(5)活动安装在传动杆(15)上;当驱动系统驱动刮板组件(3)前进到极限位置后,随着电机(9)的继续运行,驱动系统驱动刮板组件(3)后退,刮板组件(3)运行过程中,与驱动系统连接的传动杆(15)作往复运动,进而通过传动杆(15)上的推杆带动刮板组件(3)作步进式运行;所述清粪系统还包括控制器,控制器的处理器执行其程序时实现以下步骤:
步骤1,实时获取曲柄连杆机构的曲柄(7)在运行过程中的转数n;
步骤2,将所得转数信息与下式进行匹配并输出刮板组件(3)的运行方向信息,
式中,n表示曲柄连杆机构的曲柄(7)运行过程中的实时转数,L表示粪沟长度,d表示曲柄连杆机构的曲柄(7)每转一圈带动刮板组件(3)移动的距离,N0表示刮板组件(3)转向切换过程中曲柄转动的圈数;
若转数n与式(Ⅰ)相匹配,则输出刮板组件(3)的运行方向为“前进”,若转数n与式(Ⅱ)相匹配,则输出刮板组件(3)的运行方向为“后退”。
3.根据权利要求2所述的猪舍信息化清粪系统,其特征在于,控制器的处理器执行其程序时还包括实现:
步骤4,根据下式预设暂停位置所需的曲柄(7)的转数N1,将所得转数信息与下式进行比对,若转数n刚好等于N1,则控制刮板组件(3)暂停,暂停预设时间后继续控制刮板组件(3)运行;
N1=N0+(L-L1)/d··········(V)
式中,N1表示刮板组件(3)运行到暂停位置所需的曲柄(7)的转数,N0表示刮板组件(3)转向切换过程中曲柄(7)转动的圈数,L表示粪沟长度,L1表示刮板组件(3)暂停位置到粪沟末端的距离,d表示曲柄连杆机构的曲柄(7)每转一圈带动刮板组件(3)移动的距离。
4.根据权利要求1、2或3所述的猪舍信息化清粪系统,其特征在于:采用磁控感应开关或者光电传感器实时获取曲柄连杆机构的曲柄(7)在运行过程中的转数n。
5.根据权利要求4所述的猪舍信息化清粪系统,其特征在于:曲柄连杆机构包括连杆(6)和固定连接在电机(9)输出轴上的曲柄(7),连杆(6)其中一端部铰接连接滑动件(5)、另一端转动连接曲柄(7)端部;电机(9)输出轴与传动杆(15)平行。
6.根据权利要求5所述的猪舍信息化清粪系统,其特征在于:刮板组件(3)包括框架(116),在框架(116)端侧设置有左侧板(112)和右侧板(117),左侧板(112)、右侧板(117)端部分别设置有副刮板(111),位于左侧板(112)和右侧板(117)上方的框架(116)上分别设置有导向轮(114)、行走轮(115),在框架(116)中部设置有翼板(120),通过转轴(113)将左侧板(112)、右侧板(117)和翼板(120)连接成为一整体结构,在翼板(120)与左侧板(112)之间设置有左刮板(121),在翼板(120)与右侧板(117)之间设置有右刮板(118),左刮板(121)、右刮板(118)分别通过套环连接在转轴(113)上,且左刮板(121)、右刮板(118)的顶部分别受到与刮板组件(3)运行方向相反的外力之后,左刮板(121)底部、右刮板(118)底部能够翘起;刮板组件(3)运行过程中,与驱动系统连接的传动杆(15)作往复运动,进而通过传动杆(15)上的推杆带动刮板组件(3)作步进式运行。
7.根据权利要求6所述的猪舍信息化清粪系统,其特征在于:在框架(116)顶部设置有转向机构(110),转向机构(110)包括与框架(116)固定连接的底座(101),底座(101)上设置有转向轴(105)和轴盖(104),转向轴(105)上转动连接有转向键(103),转向键(103)上设置有转向拨杆(102);转向键(103)在其自身重力作用下会始终保持一端翘起,当刮板组件(3)运行到粪沟端头且转向拨杆(102)受到与刮板组件(3)运行方向相反的外力之后,转向键(103)转换翘起方向。
8.根据权利要求7所述的猪舍信息化清粪系统,其特征在于:在左刮板(121)、右刮板(118)的顶部分别设置有转向支杆(122)。
9.根据权利要求8所述的猪舍信息化清粪系统,其特征在于,控制器的处理器执行其程序时实现以下步骤:
启动信号发出后,首先判断曲柄(7)的转数是否为零,如果否则发出故障报警信号,如果是则启动刮板组件(3)前进;
刮板组件(3)前进过程中曲柄转数每增加1则进行判断曲柄转数是否为预先设置的刮板暂停位转数N1,如果否则控制刮板组件(3)继续前进,如果是则控制刮板组件(3)暂停;
待预设的停止时长T1结束后控制刮板组件(3)继续前进,此后每次曲柄转数增加1则判断曲柄转数是否为刮板卸粪位转数N2,如果否则控制刮板组件(3)继续前进,如果是则控制刮板组件(3)停止前进;
按照预设的停止时长T2后控制刮板组件(3)开始后退,此后曲柄转数每增加1判断曲柄转数是否为预设的刮板组件(3)停泊位转数N3,如果否则控制刮板组件(3)继续后退,如果是则控制刮板组件(3)停止后退
前述步骤结束后将曲柄转数归零,等待下一次启动信号的发出。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202110344199.XA CN112841048B (zh) | 2021-03-31 | 2021-03-31 | 一种猪舍信息化清粪系统 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202110344199.XA CN112841048B (zh) | 2021-03-31 | 2021-03-31 | 一种猪舍信息化清粪系统 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN112841048A CN112841048A (zh) | 2021-05-28 |
CN112841048B true CN112841048B (zh) | 2022-06-03 |
Family
ID=75991811
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202110344199.XA Active CN112841048B (zh) | 2021-03-31 | 2021-03-31 | 一种猪舍信息化清粪系统 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN112841048B (zh) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113261508A (zh) * | 2021-06-28 | 2021-08-17 | 中国农业大学 | 一种用于猪舍的步进式刮粪装置 |
CN116349608A (zh) * | 2023-05-16 | 2023-06-30 | 重庆市畜牧科学院 | 一种猪舍步进式自动刮粪系统 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB191312984A (en) * | 1913-06-04 | 1914-06-04 | Michael Wilamoff | Improvements in Traps for Catching Flies and other Insects. |
DE3526603A1 (de) * | 1984-07-26 | 1986-02-13 | Kabushiki Kaisha Toyoda Jidoshokki Seisakusho, Kariya, Aichi | System zum steuern der maschinengeschwindigkeit bei einer fahrtrichtungsaenderung eines fahrzeugs |
CN105794662A (zh) * | 2016-05-30 | 2016-07-27 | 中国农业大学 | 猪舍粪沟自动清粪系统 |
CN210746601U (zh) * | 2019-11-01 | 2020-06-16 | 山东省农业科学院畜牧兽医研究所 | 一种猪舍自动刮粪装置 |
Family Cites Families (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
HU198778B (en) * | 1987-10-14 | 1989-11-28 | Csepeli Autogyar | Method for starting motor vehicle by back-and-forth running |
JPH07223552A (ja) * | 1994-02-15 | 1995-08-22 | Nissan Motor Co Ltd | 車両用後輪舵角制御装置 |
JP3124751U (ja) * | 2006-04-01 | 2006-08-31 | 徳孝 鈴木 | ペット糞の捕集容器 |
CN102763601B (zh) * | 2012-08-13 | 2015-12-02 | 王程东 | 机械清扫猪舍 |
CN204837429U (zh) * | 2015-06-24 | 2015-12-09 | 北京国科诚泰农牧设备有限公司 | 一种刮粪装置 |
CN205623702U (zh) * | 2016-05-30 | 2016-10-12 | 中国农业大学 | 猪舍粪沟自动清粪系统 |
WO2020086030A2 (en) * | 2018-10-01 | 2020-04-30 | Erdogan Hilal | A system used in biological control |
CN109042575B (zh) * | 2018-10-08 | 2024-01-30 | 贵州省植保植检站 | 一种利用风能的跳甲诱捕装置 |
CN211153220U (zh) * | 2019-11-28 | 2020-08-04 | 常州牧羊人养殖机械有限公司 | 导轨式的刮粪小车及自动清粪系统 |
CN212728394U (zh) * | 2020-04-27 | 2021-03-19 | 郭丹 | 一种畜牧业用自动刮粪装置 |
CN112190181B (zh) * | 2020-09-23 | 2022-04-29 | 深圳作为科技有限公司 | 一种大小便辅助清理机器人 |
-
2021
- 2021-03-31 CN CN202110344199.XA patent/CN112841048B/zh active Active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB191312984A (en) * | 1913-06-04 | 1914-06-04 | Michael Wilamoff | Improvements in Traps for Catching Flies and other Insects. |
DE3526603A1 (de) * | 1984-07-26 | 1986-02-13 | Kabushiki Kaisha Toyoda Jidoshokki Seisakusho, Kariya, Aichi | System zum steuern der maschinengeschwindigkeit bei einer fahrtrichtungsaenderung eines fahrzeugs |
CN105794662A (zh) * | 2016-05-30 | 2016-07-27 | 中国农业大学 | 猪舍粪沟自动清粪系统 |
CN210746601U (zh) * | 2019-11-01 | 2020-06-16 | 山东省农业科学院畜牧兽医研究所 | 一种猪舍自动刮粪装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN112841048A (zh) | 2021-05-28 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN112841048B (zh) | 一种猪舍信息化清粪系统 | |
CN211910041U (zh) | 一种畜牧养殖粪便清理装置 | |
CN112470948A (zh) | 一种畜牧业粪便清理装置 | |
US6948450B2 (en) | Scraper for animal stalls | |
CN201467791U (zh) | 畜舍环卫车 | |
CN107347656A (zh) | 奶牛牛舍粪尿分离装置 | |
CN103766224A (zh) | 一种猪场自动化倒料、清粪系统 | |
CN205511433U (zh) | 一种猪舍粪便自动清扫装置 | |
CN105794662A (zh) | 猪舍粪沟自动清粪系统 | |
CN208908820U (zh) | 楼房式动物房舍的刮粪系统 | |
CN105918139A (zh) | 一种养殖场自动化刮粪机的制作方法 | |
CN111919759A (zh) | 一种粪污回收系统 | |
CN107824522A (zh) | 集群式太阳能面板的智能化高效清洁装置 | |
CN203737690U (zh) | 一种可变换方向的光伏电池板组清洗装置的行走机构 | |
CN212014004U (zh) | 一种猪舍地沟清扫机器人 | |
CN202907581U (zh) | 新型牛舍粪污输送设备 | |
CN114847170A (zh) | 一种具有清理并且收集猪粪功能的养猪房 | |
CN220545606U (zh) | 一种粪便清理的肉牛养殖圈舍 | |
CN106718962B (zh) | 一种多能源补给水力驱动除粪装置和方法 | |
CN207167356U (zh) | 奶牛牛舍粪尿分离装置 | |
CN219612757U (zh) | 一种用于牛场自动清粪装置 | |
CN218868991U (zh) | 一种智能清粪机的遥控控制系统 | |
CN218831571U (zh) | 一种智能清粪机驱动结构 | |
CN203167766U (zh) | 一种一驱四带刮粪板 | |
CN215188688U (zh) | 一种猪舍平面刮粪装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |