粪尿清理自动控制系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于畜牧养殖技术领域，具体涉及一种热塑性增强复合材料漏粪板、以及涉及漏粪板的横梁、热塑性长纤维复合材料的加工方法及用途、高分子复合材料粪尿收集装置、高分子复合材料粪尿收集装置的加工方法、刮粪装置和粪尿清理自动控制系统。
【背景技术】
[0002]日常生活中人们对猪肉等需求量日益增加，养猪场发展也越来越红火。现在猪场的养殖密度比较高，在猪舍打扫和清除粪便的时候工作量比较大。目前，现有的漏粪板多为水泥、铸铁和塑料材料制成，此类漏粪板的加工方法比较简单，使用效果差。水泥、铸铁类的漏粪板较为笨重，不便于移动，铸铁类的成本较高，普通塑料材料的漏粪板易于老化，使用周期较短，不能满足现有大规模现代化的饲养条件的要求。现有漏粪板存在的问题集中表现为:1)水泥的比重较大，进而造成运输成本增加；2)因为笨重造成安装及施工成本增加，同时影响安装进度。3)水泥横梁的加工成型精度差，导致安装时与漏粪板之间配合精度低。
[0003]由于现有漏粪板结构多为含有长条状孔的平面结构，背部无加强筋，加之漏粪板底部的横梁设计不合理。在安装时，因相邻漏粪板间无连接装置，需花费大量的人工铺设以形成大面积的养殖地面。并且，现有规格的漏粪板尺寸较小，需要在粪池中设置支撑立柱。而立柱的设置使得粪池中出现空间阻碍，在清理粪便的时候无法实现机械化，必须依靠人工作业，工作量巨大，有待改进。
[0004]在现有畜牧养殖领域中，粪尿收集装置的设计也不合理。现有水泥浇筑粪槽的尺寸精度差，与刮板之间配合已出现死角及间隙不均，粪尿不易刮干净；施工困难，人工成本高；建造周期长，无法实现批量化生产；水泥吸水率高，易吸收动物粪尿而造成使粪槽散发臭味；不利于养殖舍内温度及环境控制，为降低养殖舍内氨气含量一般采用通风，那么冬季易使养殖舍内热量丧失；夏季通风会使外部热量进入，存在能耗较大问题。
[0005]我国现代畜牧业的发展，形成集约化规模化的生猪养殖场越来越普遍，由此产生的粪量集中而且量大，原始方式采用人工清粪，其工作量十分巨大，劳动强度高，且生产效率低下已不能满足畜牧养殖业的发展需求。现代养殖场多采用机械清粪，通常的清理粪便方式多采用高压水冲洗，该方式浪费了大量的水资源。受环保和节约水资源的压力，干湿分离清粪成为现今集约化(养殖场)的主要粪尿清理模式，但现有干湿分离清粪配备的刮粪装置，通常都是铁质的活动刮粪板，由于现有粪槽一般采用水泥浇筑，铲除时所需的铲力及排出的推力要大，这种活动刮粪板容易刮坏整个刮粪装置，而且易生锈及被尿液腐蚀，因而寿命较短。
[0006]针对上述刮粪装置的现状，与刮粪装置相结合使用的粪尿清理控制系统的行程开关和许多关键部件，必须经常外露，容易受到污染或过早损害，影响使用寿命，维护难度大，成本高。为防止行程接触开关出现失灵后会导致牵引设备不停止持续运行而损害漏粪系统的问题，部分控制系统的驱动电机和控制电路设计在漏粪槽内部，更加容易造成污染，组装和维修都非常麻烦，使用寿命较短。例如，现有刮粪机都是采用机械式行程开关控制方式，这种方式的缺点为必须放置在粪槽一端，因长期接触粪尿被腐蚀而造成触点氧化，进而造成接触开关或设备失灵，卷扬机不停机，巨大牵引力会引起安全事故和破坏整个系统。另夕卜，机械式的行程开关，都是通过机械方式来控制，其控制精度无法保证，无法对刮粪机的刮粪装置进行精确控制。而且，机械的行程开关在不断的使用过程当中，很容易发生磨损，当磨损严重时，其控制精度就会降低。
【实用新型内容】
[0007]本实用新型针对现有的粪尿收集装置的漏粪槽多为水泥浇筑，铲除粪尿时阻力大，刮不净等问题，提供一种结构稳定、与漏粪槽刮板之间配合无死角、清洁干净、耐腐蚀强的养殖用复合材料粪尿收集装置。并提供一种可实现批量化、工厂化生产的质量稳定、拉伸强度高的粪尿收集装置的加工方法。
[0008]针对现有刮粪装置的铁质刮粪板易腐蚀，或者因刮粪装置设计不合理，提供一种设计合理，结构简单，方便粪便清理和避免资源浪费的刮粪装置。
[0009]针对现有技术的清粪机使用过程中驱动装置容易腐蚀，造成驱动装置失灵和存在安全隐患的问题，提供一种采用光电磁感应控制方式实现自动控制的目的的粪尿清理控制系统，使得驱动装置免受污染。
[0010]为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案如下:
[0011]一种热塑性增强复合材料漏粪板，所述漏粪板设有漏粪孔，漏粪板的两边或周边带有连接装置，所述的连接装置用于漏粪板之间的连接，所述的连接装置包括挂钩机构，插接结构，或拼接结构；该漏粪板采用热塑性增强复合材料制作，所述的连接装置包括挂钩、合页、螺栓、卡槽。
[0012]该漏粪板还设有若干个垂直交叉的横向主筋和纵向主筋，将漏粪板分成若干个区域。
[0013]所述的纵向主筋由两根纵支撑及若干纵支撑加强筋组成。
[0014]所述漏粪板背面设有横支撑，所述横支撑两侧设有支撑板加强筋，加强筋与横支撑呈“非”字状布置。
[0015]所述漏粪板的规格为600-3000*600。
[0016]所述的漏粪板可以为长方形、正方形、六边形、弧形。所述的热塑性纤维增强塑料主要由连续纤维与热塑性聚合物复合而成。所述的热塑性聚合物为聚丙烯、尼龙、聚乙烯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、PVC聚合物。
[0017]所述的纤维为玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维、天然植物纤维中一种或多种纤维。
[0018]采用本实用新型中的带有连接装置的漏粪板，可以实现漏粪板间的快速、稳固连接；本实用新型中在漏粪板背部设置纵横向加强筋，与同样厚度的漏粪板相比，抗冲击强度、拉伸强度等力学性能均有大幅度提高，在保证强度的情况下节省原材料成本，并且降低了漏粪板的变形量；采用本实用新型技术方案的漏粪板可以将漏粪板的尺寸提高到2.4米甚至3米，可取消粪池中的立柱，实现使用自动刮粪机进行机械清粪，彻底解放了劳动力。
[0019]本实用新型将结合具体实施例进一步阐明采用技术方案的优点。在一些实施例中，连接装置采用挂钩结构，挂钩上可以设置挂钩加强筋；在漏粪板周边或两边设置挂钩，挂钩搭接在横梁上，可以起到左右防晃动作用，实现漏粪板的简单快捷安装。
[0020]一种热塑性长纤维复合材料漏粪板的加工方法，其特征是，该方法包括以下步骤:将热塑性聚合物及添加剂混合；进入螺杆挤出机塑化，得到的熔融化合物，连同连续纤维纱一起进入到螺杆挤出机中，经螺杆剪切、分散、熔炼后，送入模具中成型；
[0021]或，将纤维增强热塑性塑料粒料加热熔融挤出后注塑成型；或，将纤维增强热塑性塑料片材烘烤软化后置于模具上，压制成型。
[0022]所述的纤维增强热塑性塑料粒料或纤维增强热塑性塑料片材由热塑性聚合物、添加剂以及纤维组成；或，所述的聚合物及添加剂混合是连续在线混合或/和准确称量混合。
[0023]物料在螺杆挤出机中熔融的温度为160-250°C，螺杆转速100_160r/min ;所述的物料指热塑性聚合物及添加剂。
[0024]以重量份表示:热塑性聚合物100份，添加剂0.5-35份，玻璃纤维20_120。
[0025]采用如下一种或多种热塑性聚合物:聚丙烯、尼龙、聚乙烯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、PVC聚合物。
[0026]采用如下一种或多种添加剂:增韧剂、偶联剂、无机填料、抗老剂、润滑剂、色母。
[0027]采用如下一种或多种增韧剂:苯乙烯系嵌段共聚物、三元乙丙橡胶、丁苯橡胶、聚乙烯辛烯共弹性体；采用如下一种或多种为偶联剂:马来酸酐接枝物、硅烷偶联剂、钛酸酯、硼酸酯、铝酸酯。
[0028]采用如下一种或多种无机填料:碳酸钙、滑石粉、氢氧化铝、氢氧化镁、高岭土 ；采用如下一种或多种抗老剂:抗氧剂1010、抗氧剂168或者两者的复配物，或者为抗紫外线吸收剂；采用如下一种或多种纤维材料:玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维、天然植物纤维。
[0029]所述的纤维增强热塑性塑料粒料的长度为5_40mm。
[0030]一种热塑性长纤维复合材料漏粪板的加工方法，以热塑性聚合物及添加剂混合制成；包括以下加工步骤:将热塑性聚合物及添加剂混合；进入螺杆挤出机塑化，得到的熔融化合物，连同连续纤维纱一起进入到螺杆挤出机中，经螺杆剪切、分散、熔炼后，送入压制模具中成型。
[0031]一种热塑性长纤维复合材料漏粪板的加工方法，将纤维增强热塑性塑料粒料加热熔融挤出后注塑成型；或，将纤维增强热塑性塑料片材烘烤软化后置于模具上，压制成型。
[0032]本实用新型的复合材料漏粪板的加工方法中半成品步骤被省去了，直接由原料加工得到成品，降低了加工成本以及二次加工对材料性能的影响。本实用新型在材料选择上更加灵活，不仅纤维的含量和长度可以调整，而且基体聚合物也可以直接调整到最终部件的要求；可使产品中的纤维长度增加，产品的力学性能得到大幅度提升。本实用新型通过调整添加剂的用量可以改变和影响制品的机械性能和特殊应用材料的特性，如热稳定性、着色性、紫外稳定性以及纤维与基体的粘结特性等，能满足用户的需要。本实用新型的加工方法缩短了生产周期，提高了生产效率；全过程采用自动化生产线，解放了劳动力，有利于提高经济效益。
[0033]将长纤维热塑性复合材料引入到猪舍漏粪系统中，该材料具有低密度、高比强度、高比模量和抗冲击性强等特性，而且可添加抗菌剂，使细菌的繁殖受到抑制，进而达到长期卫生、安全的目的；同时该材料经粉碎后可直接作为原料直接使用，环保经济。
[0034]本实用新型中使用的漏粪板通常通过复合材料横梁来支撑和实现漏粪板件相互连接。本实用新型中的横梁包含如下特征:
[0035]漏粪板横梁包括管状基座，管状基座上有一个上立边，上立边两边是管状基座形成的抬肩，所述的上立边有定位和连接作用，所述的定位和连接作用包括为漏粪板定位或与漏粪板的挂钩连接；所述的抬肩有定位和支撑作用，所述的定位和支撑作用包括为漏粪板定位和支撑漏粪板；所述的定位包括上下左右方向的定位；
[0036]或，所述的横梁为管状基座，所述的横梁有定位和支撑作用，所述的定位和支撑作用包括为漏粪板定位和支撑漏粪板；所述的定位包括上下左右方向的定位。
[0037]所述的管状基座为中空结构，沿管延伸方向的截面形状为圆形或方形或梯形或三角形。
[0038]所述的上立边沿其延伸方向的截面形状为实心的倒“凸”字形状，其下端与管状底座的上部连接成一体。
[0039]所述的管状基座的底部宽度大于或等于其的顶部的宽度。
[0040]所述的漏粪板横梁，其材质为纤维增强复合材料。
[0041]所述的纤维增强复合材料包含热固性纤维增强塑料和热塑性纤维增强塑料。
[0042]所述的热塑性纤维增强塑料主要由连续纤维与热塑性聚合物复合而成。
[0043]所述的热塑性聚合物为聚丙烯、尼龙、聚乙烯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、PVC聚合物。
[0044]所述的纤维为玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维、天然植物纤维中一种或多种纤维。
[0045]所述横梁的加工方式为拉挤成型。
[0046]该横梁的结构紧凑，支撑稳定性好，强度高，另外将纤维增强复合材料引入到猪舍漏粪系统中，该材料具有低密度、高比强度、高比模量和抗冲击性强等特性，运输成本低，安装便捷，成型周期短、生产效率高，是理想的养殖用复合材料漏粪板用支撑梁。
[0047]与漏粪板搭配使用，安装便捷，可以将漏粪板所受压力部分转移至横梁上，提到整体承重效果。
[0048]本实用新型还包含用于收集从漏粪板粪孔中落下粪便的粪尿收集装置。粪尿收集装置包括由热固性或热塑性复合材料制成的漏粪槽