一种垫料翻耙机的制作方法

本发明涉及农业机械设备技术领域，具体涉及一种家禽发酵床垫料智能翻耙机。

背景技术：

近十几年来，禽类养殖户获得了丰厚的利润，同时禽类养殖引起的粪便污染也成为了人们普遍关注的问题。据统计，一只鸭平均每天排出鲜粪100克，每万只鸭每天产粪就可达1吨，如处理不当不仅会传播疾病，还会造成土壤、水体及大气的污染。对居民生产、生活和身体健康也会造成一定的影响。

家禽粪便中含有有机质、氮、磷、钾等养分，与锯末、稻壳等垫料混合后，添加菌剂进行发酵，待发酵完全可作为生产有机肥的原料。不仅可以除臭，减少家禽染病几率，还可以增加收入，改善工人工作环境。

家禽发酵床垫料智能翻耙机能将禽粪和菌种进行均匀翻拌，又能对发酵物料中的板结块进行有效的粉碎，增加透气性。为物料发酵创造了更好的好氧环境。有效防止了发酵过程中有害、恶臭气体的产生，既符合环保要求，又能生产上好的生物有机肥。

现有的翻耙机构多为单一翻耙组，为避免翻耙不均，或垫料含水量较高时就需要增加翻耙次数；此外，现有家禽发酵床垫料智能翻耙机多为单一的翻耙或是翻耙同时增加菌液的喷洒，而喷洒菌液的量及翻耙频率多靠人工经验来控制，这样既达不到好的垫料翻耙效果又浪费了劳动力。现迫切需求一种能够根据垫料的实时参数数据自动且智能控制翻耙机对垫料进行菌液喷洒和翻耙的智能垫料翻耙机。

技术实现要素：

(一)要解决的技术问题

本发明目要解决的技术问题是：现有的垫料翻耙机结构功能单一，不能根据垫料的实时参数自动控制喷洒菌液和翻耙垫料。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种垫料翻耙机，包括机架组件、监测组件、喷洒组件、转动翻耙组件和控制组件；所述监测组件设置于所述机架组件的前端，用于采集和监控垫料的实时参数；所述喷洒组件设置于所述机架组件的中端，用于向垫料喷洒菌液；所述转动翻耙组件设置于所述机架组件的后端，用于翻耙垫料；所述控制组件设置于所述机架组件上且分别与所述监测组件、喷洒组件和转动翻耙组件连接。

其中，所述机架组件包括行走轮和固定翻耙组，所述行走轮设置于机架组件的下端，所述固定翻耙组设置于机架组件的中间位置。

其中，所述固定翻耙组设置有15～25个翻耙齿，所述翻耙齿通过转轴与控制组件连接。

其中，所述监测组件包括监测垫料温度的温度传感器、监测垫料湿度的湿度传感器、监测垫料上方空气内氨气浓度的氨气传感器及监测菌液液位的水位传感器。

其中，所述温度传感器设置在所述机架组件一侧的前端，深入垫料15～25cm处，所述湿度传感器设置于所述机架组件的另一侧的前端，深入垫料15～25cm处。

其中，所述喷洒组件包括设置在所述机架组件上的菌液桶，所述菌液桶连接有输液管，所述输液管的另一端设置有喷嘴。

其中，所述输液管上设置有水泵和流量控制器，所述水泵和流量控制器与所述控制组件连接。

其中，所述转动翻耙组件包括转动翻耙组和液压缸，所述转动翻耙组通过连杆与机架组件铰接，所述液压缸通过连杆分别与所述转动翻耙组和所述机架组件铰接，且所述液压缸与所述控制组件连接。

其中，所述控制组件包括控制器和驱动系统；所述控制器的控制模块连接有红外光电开关、电源模块、总开关和液晶屏模块，并通过RS485接口芯片与所述监测组件连接，通过驱动系统与所述机架组件连接，通过继电器分别与所述喷洒组件和所述转动翻耙组件连接。

其中，所述控制模块的控制公式为：

式中，x表示垫料含水量，y＝1时，所述转动翻耙组工作，所述喷洒组件不工作；y＝0时，所述喷洒组件与所述转动翻耙组均不工作；y＝-1时，所述喷洒组件工作，所述转动翻耙组不工作。

(三)有益效果

本发明所提供的垫料翻耙机，能够根据监测组件的监测数据，智能控制进行喷洒菌液和翻耙垫料；可根据垫料的实际情况控制转动翻耙组是否与固定翻耙组共同进行翻耙；其结构简单、节约成本、翻耙效率高，操作过程简单易控，节省人力。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明的垫料翻耙机结构示意图；

图2是本发明的垫料翻耙机结构俯视图；

图3是本发明的垫料翻耙机硬件框图；

图4是本发明的垫料翻耙机的翻耙齿结构示意图。

附图标记：1-机架组件，11-行走轮，12-固定翻耙组，21-转动翻耙组件，211-转动翻耙组，2111-翻耙齿，2112-转轴，212-连杆，213-液压缸，22-喷洒组件，221-菌液桶，222-喷嘴，223-输液管，224-水泵，225-流量控制器，3-监测组件，31-温度传感器，32-湿度传感器，33-氨气传感器，34-水位传感器，4-控制组件

具体实施方式

下面结合说明书附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例仅用于说明本发明，但不能用来限制本发明的范围。

参见图1、图2所示，本发明提供的一种垫料翻耙机，包括：机架组件1、监测组件3、喷洒组件22、转动翻耙组件21和控制组件4；所述监测组件3设置于所述机架组件1的前端，用于采集和监控垫料的实时参数；所述喷洒组件22设置于所述机架组件1的中端，用于向垫料喷洒菌液；所述转动翻耙组件21设置于所述机架组件1的后端，用于翻耙垫料；所述控制组件4设置于所述机架组件上且分别与所述监测组件3、喷洒组件22和转动翻耙组件21连接。

所述机架组件1还包括行走轮11和固定翻耙组12，所述行走轮11设置在机架组件1的下部，由控制组件4的驱动系统驱动其行驶；所述固定翻耙组12设置在机架组件1的中部。固定翻耙组12设置有15～25个翻耙齿2111，优选设置18个翻耙齿2111，所述翻耙齿2111通过转轴2112与控制组件4连接，起到疏松垫料、散发热气、调节水分、混匀垫料等作用。

所述监测组件3包括温度传感器31、湿度传感器32、氨气传感器33及水位传感器34，温度传感器31设置在机架组件1一侧的前端，深入垫料15～25cm处，优选20cm处，用以监测垫料的温度；湿度传感器32设置于机架组件1的另一侧的前端，深入垫料15～25cm处，优选20cm处，用以监测垫料的含水量；氨气传感器33设置于机架组件1的前端上部，用以监测空气中的氨气浓度；水位传感器34设置于菌液桶221内，用以监测菌液桶221内的剩余菌液量。

所述转动翻耙组件21包括转动翻耙组211，转动翻耙组211的两端均铰接有连杆212，所述连杆212的另一端铰接在机架组件1尾部，转动翻耙组211的两端还分别铰接有液压缸213，所述液压缸213的另一端铰接在机架组件1尾端上部，所述液压缸213与控制组件4连接。所述转动翻耙组211包括15～25个翻耙齿2111，优选16个翻耙齿2111，所述翻耙齿2111通过转轴2112与控制组件4连接。如图4所示，所述翻耙齿2111具有呈螺旋排布的4个尖齿，在其转动时能够迅速的伸入到垫料中。

所述喷洒组件22包括设置在机架组件1中部的菌液桶221，一端连接于菌液桶211的输液管223，以及输液管223另一端连接的喷嘴222。还包括设置于输液管223上的水泵224和流量控制器225，流量控制器225用以控制向垫料中喷洒菌液的量。本实施例菌液桶221优选塑料质地。

如图3所示，所述控制组件包括电源模块、总开关、液晶屏、控制器、红外光电开关、RS485接口芯片、驱动系统及继电器。所述控制器包括控制模块，与红外光电开关、电源模块、总开关和液晶屏模块通过导线连接，并通过RS485接口芯片与监测组件连接，通过驱动系统与机架组件连接，通过继电器与执行组件连接。按下总开关，电源模块开始供电，监测组件将监测到的信息通过RS485接口芯片传输至控制器，控制器控制液晶屏模块，完成实时显示监测数据的任务；控制器通过控制继电器的启闭来控制执行组件即控制转动翻耙组件和喷洒组件；控制器通过驱动系统控制机架组件即控制行走轮和固定翻耙组工作；控制器控制红外光电开关，当预设距离内出现遮挡时，翻耙机就反向运行。本实施例优选地，所述继电器为G5LA，所述控制器为STC12LE5A60S2，所述RS485接口芯片位SP3485，所述液晶屏模块为DMT10600C070，所述红外光电开关为G50-3A30JC。

本发明所提供的垫料翻耙机具体工作过程如下：

按下总开关，电源模块开始供电，控制器控制驱动系统带动行走轮11及固定翻耙组件12开始运行，在行驶过程中对垫料进行翻耙。监测组件3将监测信息包括垫料温度、湿度、空气中氨气浓度及菌液桶221中菌液的剩余量，通过RS485接口芯片传递给控制器，控制器控制液晶屏模块实时显示监测组件3的监测信息。实时显示的菌液桶221中剩余菌液量，可以保证及时向菌液桶221中补充菌液，本实施例是将菌剂稀释后加入菌液桶221。控制器通过控制继电器的启闭，控制转动翻耙组件21及喷洒组件22。

所述控制模块的控制公式为：

式中x表示垫料含水量，当垫料含水量高于45％时，y＝1，即转动翻耙组211在液压缸213的作用下发生转动，与固定翻耙组12共同对垫料进行翻耙；当垫料含水量低于38％时，y＝-1，即控制器向继电器发送控制信号来控制喷洒组件22进行菌液的喷洒，菌液经水泵224作用，流经输液管223，由流量控制器225控制菌液的流量，再经由喷嘴222进行菌液的喷洒，以增加垫料的湿度；当垫料含水量达到38％～45％时，y＝0，即控制器控制转动翻耙组211不再与固定翻耙组12共同翻耙，喷洒组件22也停止喷洒。由控制器控制红外光电开关，当前方预设距离内出现遮挡时，翻耙机就会沿原路反向运行。

与现有的家禽发酵床垫料翻耙机相比，本发明的垫料翻耙机包含温度传感器、湿度传感器及氨气传感器，可根据监测结果智能控制喷洒菌液量；设计为双翻耙组，转动翻耙组可根据垫料的实际情况控制是否与固定翻耙组共同进行翻耙；具有结构简单、节约成本、翻耙效率高，操作过程简单易控，节省人力的优点。

以上实施方式仅用于说明本发明，而非对本发明的限制。尽管参照实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，对本发明的技术方案进行各种组合、修改或者等同替换，都不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。