本發(fā)明涉及蚯蚓及其養(yǎng)殖土壤的分離裝置，具體為一種采用電刺激方式分離蚯蚓及其養(yǎng)殖土壤的機械裝置。

背景技術(shù)：

蚯蚓俗稱曲蟮，中藥稱地龍，蚯蚓的藥用價值和營養(yǎng)價值極高。現(xiàn)代科學(xué)對蚯蚓進行了大量研究，蚯蚓本身蛋白質(zhì)含量高達72％，含有人體必須的氨基酸、維生素等。從蚯蚓提取液中分離的蚓激酶，對心血管類疾病有較好的治療效果，還可以降低血液粘度，抑制血小板凝集、抗凝血，促進血液流暢等作用。

蚯蚓具有吞食泥土的習(xí)性和消化泥土的本領(lǐng)，在土壤內(nèi)層掘穴前進的過程中，吞入土粒、腐殖質(zhì)和微生物的混合物，經(jīng)消化形成中性的孔隙狀團粒結(jié)構(gòu)。蚯蚓養(yǎng)殖土壤中蚓糞、孔道和洞穴形成了尺寸不同的土壤孔隙結(jié)構(gòu)，有利于水分和空氣的自由流通，適合于農(nóng)作物根系發(fā)育和生長。蚯蚓養(yǎng)殖土是水果、花卉、蔬菜的廉價高效肥料，養(yǎng)殖土中含有大量有機物質(zhì)，為土壤微生物提供了能量和營養(yǎng)物質(zhì)，促進了微生物的繁殖，能夠加強土壤酶活性，提高腐殖質(zhì)分解效率和土壤有效肥力，具有顆粒均勻、透氣保水、無味衛(wèi)生、肥效持久等特點。

蚯蚓與土壤的分離和收集是實現(xiàn)活體蚯蚓及其養(yǎng)殖土壤分別利用的關(guān)鍵步驟。蚯蚓養(yǎng)殖土粘性較高，養(yǎng)殖土容易與分離裝置發(fā)生粘附，清理較為困難。目前從蚯蚓養(yǎng)殖土中分離和收集活體蚯蚓的方法主要是通過人工分揀，該方法效率較低；而采用機械篩分法容易對活體蚯蚓造成損傷。

裸子植物蘇鐵的樹形呈圓錐形，上部葉片恰好不遮蔽下部葉片的空間，葉面空間布置良好，葉片按這個角度生長，既不浪費空間又充分利用光照，透過效率較高。蘇鐵莖部和根部表面具有顯見的凸起結(jié)構(gòu)，莖部表面的凸起結(jié)構(gòu)將土壤分割為非連續(xù)界面，增加了土壤孔隙度，降低了土壤對莖部和根部的粘附，根部表面的凸起結(jié)構(gòu)深入土壤中，有助于固定蘇鐵根系，吸收土壤養(yǎng)分。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明為了解決現(xiàn)有蚯蚓及其養(yǎng)殖土壤分離存在效率低下、易損傷活體蚯蚓且清理較為困難的問題，提供了一種采用電刺激方式分離蚯蚓及其養(yǎng)殖土壤的機械裝置。

本發(fā)明是采用如下技術(shù)方案實現(xiàn)的：一種采用電刺激方式分離蚯蚓及其養(yǎng)殖土壤的機械裝置，包括進料組件、電驅(qū)離組件、蚯蚓分離機構(gòu)、電控系統(tǒng)和機箱；進料組件包括若干上下分布且位于機箱上端的倒錐形分離欄框，分離欄框的內(nèi)表面形狀為裸子植物蘇鐵莖部葉柄形狀，且分離欄框的傾斜角度等同于裸子植物蘇鐵葉片生長角度，相鄰分離欄框之間均設(shè)置有間隙支撐桿，最下層分離欄框下端設(shè)置有底面斜度為β的盛料盤，盛料盤一側(cè)設(shè)置有延伸出機箱側(cè)壁且出口漸縮的導(dǎo)料盤，盛料盤的底面開有排土口；電驅(qū)離組件包括設(shè)置在盛料盤上且位于分離欄框內(nèi)的固定柱，固定柱上設(shè)置有錐狀電驅(qū)離空心件，且固定柱與盛料盤和錐狀電驅(qū)離空心件之間均設(shè)置有絕緣墊，錐狀電驅(qū)離空心件的外側(cè)面設(shè)置有裸子植物蘇鐵根部表面凸起狀結(jié)構(gòu)；蚯蚓分離機構(gòu)包括空心轉(zhuǎn)軸，空心轉(zhuǎn)軸的上端連接有位于盛料盤下側(cè)的圓盤狀落料盤，圓盤狀落料盤上開有與排土口位置對應(yīng)的排土口I，空心轉(zhuǎn)軸下端設(shè)置有與其連接且與機箱固定的電機；電控系統(tǒng)的輸出端與電機的輸入端連接，電控系統(tǒng)的輸出端與錐狀電驅(qū)離空心件的輸入端通過空心轉(zhuǎn)軸內(nèi)的導(dǎo)線連接，機箱內(nèi)傾斜設(shè)置有位于圓盤狀落料盤下方的排土板。

工作時，從進料組件中倒入蚯蚓養(yǎng)殖土，蚯蚓養(yǎng)殖土落在分離欄框內(nèi)部，此時電控系統(tǒng)通過導(dǎo)線控制錐狀電驅(qū)離空心件得電，蚯蚓受到電刺激遠離放電中心，通過分離欄框之間的空隙掉落在盛料盤上，待一段時間后電控系統(tǒng)控制電機旋轉(zhuǎn)，進而帶動空心轉(zhuǎn)軸及圓盤狀落料盤旋轉(zhuǎn)使落料盤的排土口I與盛料盤底部的排土口對應(yīng)，分離后的蚯蚓養(yǎng)殖土落至機箱的排土板排出，電控系統(tǒng)控制落料盤反向旋轉(zhuǎn)回原位置，再次由進料組件倒入蚯蚓養(yǎng)殖土；錐狀電驅(qū)離空心件的外側(cè)面設(shè)置的裸子植物蘇鐵根部表面凸起狀結(jié)構(gòu)具有破土和增大與土的接觸面積的作用，而且深入養(yǎng)殖土中導(dǎo)電效果更加明顯；克服了現(xiàn)有蚯蚓及其養(yǎng)殖土壤分離存在效率低下、易損傷活體蚯蚓且清理較為困難的問題。

分離欄框是由四條欄條組成，每條欄條的寬為i，i的取值范圍是7至15mm，厚為h，h的取值范圍是2至4mm，分離欄框共有n層，且兩相鄰分離欄框上下層之間的長度L_n關(guān)系為L_n-60＝L_n-1，n的取值范圍是(2,5)，其中L_n的取值范圍是600至650mm，分離欄框的材質(zhì)為304不銹鋼，分離欄框的欄條與豎直方向的夾角α的取值范圍是30°至45°，分離欄框內(nèi)表面豎向截面的輪廓曲線方程為：0A段：(x-a)²+f²(x)＝b，a的取值范圍是(1,2)，b的取值范圍是(2.25,4)，AB段：f(x)＝c·x+d，c的取值范圍是(0.45,0.46)，d的取值范圍是(1.20,1.28)，BC段：(x-e)²+f²(x)＝g，e的取值范圍是(12,14)，g的取值范圍是(36,49)，分離欄框內(nèi)表面水平截面是半徑為f(x)的半圓形，盛料盤的底面斜度β的取值范圍是3°至5°，排土口在幾何中心為四開口結(jié)構(gòu)，每個開口為月牙狀結(jié)構(gòu)，開口外圓弧直徑為D₁，D₁的取值范圍是300至350mm，開口內(nèi)圓弧直徑為D₂，D₂的取值范圍是150至200mm，開口圓弧圓心角為γ，γ的取值范圍是45°至75°，開口以外圓弧圓心為對稱中心，相隔90°均勻設(shè)置。

錐狀電驅(qū)離空心件外側(cè)面的裸子植物蘇鐵根部表面凸起狀結(jié)構(gòu)豎向截面的輪廓曲線方程為：0D段：f(x)＝j(luò)·x^k+m，j的取值范圍是(-77.18,32)，k的取值范圍是(-0.25,0.10)，m的取值范圍是(-28.94,80.03)，DE段：f(x)＝p·x+q，p的取值范圍是(0.35,0.5)，q的取值范圍是(3.79,5)，EF段：f(x)＝r·e^[s·(x-t)]+u·e^[v·(x-t)]，r的取值范圍是(-0.018,0.01)，s的取值范圍是(0.65,1.52)，u的取值范圍是(13.98,15,48)，v的取值范圍是(-0.086,-0.033)，t的取值范圍是(85,92)，錐狀電驅(qū)離空心件外側(cè)面的裸子植物蘇鐵根部表面凸起狀結(jié)構(gòu)比錐狀電驅(qū)離空心件外側(cè)面高出z，z的取值范圍為3至10mm，錐狀電驅(qū)離空心件外側(cè)面的裸子植物蘇鐵根部表面凸起狀結(jié)構(gòu)的水平截面是半徑為f(x)的半圓形。

本發(fā)明結(jié)構(gòu)設(shè)計合理可靠，采用電刺激原理設(shè)計了分離蚯蚓及其養(yǎng)殖土壤的機械裝置，實現(xiàn)了蚯蚓從養(yǎng)殖土中快速分離的要求；而且實現(xiàn)了活體蚯蚓與養(yǎng)殖土壤的分別利用，提高了蚯蚓與養(yǎng)殖土壤的分離效率，同時降低了對活體蚯蚓的損傷，具有結(jié)構(gòu)簡單、操作方便且成本低的優(yōu)點。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為圖1的剖視示意圖；

圖3為圖2中分離欄框處的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為圖2中盛料盤處的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為圖2中錐狀電驅(qū)離空心件的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為圖2中落料盤的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7為圖2中空心轉(zhuǎn)軸處的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖8為圖2中分離欄框內(nèi)表面豎向截面的輪廓曲線示意圖；

圖9為圖2中錐狀電驅(qū)離空心件外側(cè)面的裸子植物蘇鐵根部表面凸起狀結(jié)構(gòu)豎向截面的輪廓曲線示意圖。

圖中：1-電控系統(tǒng)，2-機箱，3-分離欄框，4-間隙支撐桿，5-盛料盤，6-導(dǎo)料盤，7-固定柱，8-錐狀電驅(qū)離空心件，9-空心轉(zhuǎn)軸，10-圓盤狀落料盤，11-排土口I，12-電機，13-導(dǎo)線，14-排土板，15-U型件。

具體實施方式

實施例1

一種采用電刺激方式分離蚯蚓及其養(yǎng)殖土壤的機械裝置，包括進料組件、電驅(qū)離組件、蚯蚓分離機構(gòu)、電控系統(tǒng)1和機箱2；進料組件包括若干上下分布且位于機箱2上端的倒錐形分離欄框3，分離欄框3的內(nèi)表面形狀為裸子植物蘇鐵莖部葉柄形狀，且分離欄框3的傾斜角度等同于裸子植物蘇鐵葉片生長角度，相鄰分離欄框3之間均設(shè)置有間隙支撐桿4，最下層分離欄框3下端設(shè)置有底面斜度為β的盛料盤5，盛料盤5一側(cè)設(shè)置有延伸出機箱2側(cè)壁且出口漸縮的導(dǎo)料盤6，盛料盤5的底面開有排土口；電驅(qū)離組件包括設(shè)置在盛料盤5上且位于分離欄框3內(nèi)的固定柱7，固定柱7上設(shè)置有錐狀電驅(qū)離空心件8且固定柱7與盛料盤5和錐狀電驅(qū)離空心件8之間均設(shè)置有絕緣墊，錐狀電驅(qū)離空心件8的外側(cè)面設(shè)置有裸子植物蘇鐵根部表面凸起狀結(jié)構(gòu)；蚯蚓分離機構(gòu)包括空心轉(zhuǎn)軸9，空心轉(zhuǎn)軸9的上端連接有位于盛料盤5下側(cè)的圓盤狀落料盤10，圓盤狀落料盤10上開有與排土口位置對應(yīng)的排土口I11，空心轉(zhuǎn)軸9下端設(shè)置有與其連接且與機箱2固定的電機12；電控系統(tǒng)1的輸出端與電機12的輸入端連接，電控系統(tǒng)1的輸出端與錐狀電驅(qū)離空心件8的輸入端通過空心轉(zhuǎn)軸9內(nèi)的導(dǎo)線13連接，機箱2內(nèi)傾斜設(shè)置有位于圓盤狀落料盤10下方的排土板14。

分離欄框3是由四條欄條組成，每條欄條的寬為i，i的取值是7mm，厚為h，h的取值是2mm，分離欄框3共有n層，且兩相鄰分離欄框3上下層之間的長度L_n關(guān)系為L_n-60＝L_n-1，n的取值是2，其中L_n的取值是600mm，分離欄框3的材質(zhì)為304不銹鋼，分離欄框3的欄條與豎直方向的夾角α的取值是30°，分離欄框3內(nèi)表面豎向截面的輪廓曲線方程為：0A段：(x-a)²+f²(x)＝b，a的取值是1，b的取值是2.25，AB段：f(x)＝c·x+d，c的取值是0.45，d的取值是1.20，BC段：(x-e)²+f²(x)＝g，e的取值是12，g的取值是36，分離欄框3內(nèi)表面水平截面是半徑為f(x)的半圓形，盛料盤5的底面斜度β的取值是3°，排土口在幾何中心為四開口結(jié)構(gòu)，每個開口為月牙狀結(jié)構(gòu)，開口外圓弧直徑為D₁，D₁的取值是300mm，開口內(nèi)圓弧直徑為D₂，D₂的取值是150mm，開口圓弧圓心角為γ，γ的取值是45°，開口以外圓弧圓心為對稱中心，相隔90°均勻設(shè)置；錐狀電驅(qū)離空心件8外側(cè)面的裸子植物蘇鐵根部表面凸起狀結(jié)構(gòu)豎向截面的輪廓曲線方程為：0D段：f(x)＝j(luò)·x^k+m，j的取值是-77.18，k的取值是-0.25，m的取值是-28.94，DE段：f(x)＝p·x+q，p的取值是0.35，q的取值是3.79，EF段：f(x)＝r·e^[s·(x-t)]+u·e^[v·(x-t)]，r的取值是-0.018，s的取值是0.65，u的取值是13.98，v的取值是-0.086，t的取值是85，錐狀電驅(qū)離空心件8外側(cè)面的裸子植物蘇鐵根部表面凸起狀結(jié)構(gòu)比錐狀電驅(qū)離空心件8外側(cè)面高出z，z的取值為3mm，錐狀電驅(qū)離空心件8外側(cè)面的裸子植物蘇鐵根部表面凸起狀結(jié)構(gòu)的水平截面是半徑為f(x)的半圓形。

實施例2

一種采用電刺激方式分離蚯蚓及其養(yǎng)殖土壤的機械裝置，包括進料組件、電驅(qū)離組件、蚯蚓分離機構(gòu)、電控系統(tǒng)1和機箱2；進料組件包括若干上下分布且位于機箱2上端的倒錐形分離欄框3，分離欄框3的內(nèi)表面形狀為裸子植物蘇鐵莖部葉柄形狀，且分離欄框3的傾斜角度等同于裸子植物蘇鐵葉片生長角度，相鄰分離欄框3之間均設(shè)置有間隙支撐桿4，最下層分離欄框3下端設(shè)置有底面斜度為β的盛料盤5，盛料盤5一側(cè)設(shè)置有延伸出機箱2側(cè)壁且出口漸縮的導(dǎo)料盤6，盛料盤5的底面開有排土口；電驅(qū)離組件包括設(shè)置在盛料盤5上且位于分離欄框3內(nèi)的固定柱7，固定柱7上設(shè)置有錐狀電驅(qū)離空心件8且固定柱7與盛料盤5和錐狀電驅(qū)離空心件8之間均設(shè)置有絕緣墊，錐狀電驅(qū)離空心件8的外側(cè)面設(shè)置有裸子植物蘇鐵根部表面凸起狀結(jié)構(gòu)；蚯蚓分離機構(gòu)包括空心轉(zhuǎn)軸9，空心轉(zhuǎn)軸9的上端連接有位于盛料盤5下側(cè)的圓盤狀落料盤10，圓盤狀落料盤10上開有與排土口位置對應(yīng)的排土口I11，空心轉(zhuǎn)軸9下端設(shè)置有與其連接且與機箱2固定的電機12；電控系統(tǒng)1的輸出端與電機12的輸入端連接，電控系統(tǒng)1的輸出端與錐狀電驅(qū)離空心件8的輸入端通過空心轉(zhuǎn)軸9內(nèi)的導(dǎo)線13連接，機箱2內(nèi)傾斜設(shè)置有位于圓盤狀落料盤10下方的排土板14。

分離欄框3是由四條欄條組成，每條欄條的寬為i，i的取值是15mm，厚為h，h的取值是4mm，分離欄框3共有n層，且兩相鄰分離欄框3上下層之間的長度L_n關(guān)系為L_n-60＝L_n-1，n的取值是5，其中L_n的取值是650mm，分離欄框3的材質(zhì)為304不銹鋼，分離欄框3的欄條與豎直方向的夾角α的取值是45°，分離欄框3內(nèi)表面豎向截面的輪廓曲線方程為：0A段：(x-a)²+f²(x)＝b，a的取值是2，b的取值是4，AB段：f(x)＝c·x+d，c的取值是0.46，d的取值是1.28，BC段：(x-e)²+f²(x)＝g，e的取值是14，g的取值是49，分離欄框3內(nèi)表面水平截面是半徑為f(x)的半圓形，盛料盤5的底面斜度β的取值是5°，排土口在幾何中心為四開口結(jié)構(gòu)，每個開口為月牙狀結(jié)構(gòu)，開口外圓弧直徑為D₁，D₁的取值是350mm，開口內(nèi)圓弧直徑為D₂，D₂的取值是200mm，開口圓弧圓心角為γ，γ的取值是75°，開口以外圓弧圓心為對稱中心，相隔90°均勻設(shè)置；錐狀電驅(qū)離空心件8外側(cè)面的裸子植物蘇鐵根部表面凸起狀結(jié)構(gòu)豎向截面的輪廓曲線方程為：0D段：f(x)＝j(luò)·x^k+m，j的取值是32，k的取值是0.10，m的取值是80.03，DE段：f(x)＝p·x+q，p的取值是0.5，q的取值是5，EF段：f(x)＝r·e^[s·(x-t)]+u·e^[v·(x-t)]，r的取值是0.01，s的取值是1.52，u的取值是15.48，v的取值是-0.033，t的取值是92，錐狀電驅(qū)離空心件8外側(cè)面的裸子植物蘇鐵根部表面凸起狀結(jié)構(gòu)比錐狀電驅(qū)離空心件8外側(cè)面高出z，z的取值為10mm，錐狀電驅(qū)離空心件8外側(cè)面的裸子植物蘇鐵根部表面凸起狀結(jié)構(gòu)的水平截面是半徑為f(x)的半圓形。

實施例3

一種采用電刺激方式分離蚯蚓及其養(yǎng)殖土壤的機械裝置，包括進料組件、電驅(qū)離組件、蚯蚓分離機構(gòu)、電控系統(tǒng)1和機箱2；進料組件包括若干上下分布且位于機箱2上端的倒錐形分離欄框3，分離欄框3的內(nèi)表面形狀為裸子植物蘇鐵莖部葉柄形狀，且分離欄框3的傾斜角度等同于裸子植物蘇鐵葉片生長角度，相鄰分離欄框3之間均設(shè)置有間隙支撐桿4，最下層分離欄框3下端設(shè)置有底面斜度為β的盛料盤5，盛料盤5一側(cè)設(shè)置有延伸出機箱2側(cè)壁且出口漸縮的導(dǎo)料盤6，盛料盤5的底面開有排土口；電驅(qū)離組件包括設(shè)置在盛料盤5上且位于分離欄框3內(nèi)的固定柱7，固定柱7上設(shè)置有錐狀電驅(qū)離空心件8且固定柱7與盛料盤5和錐狀電驅(qū)離空心件8之間均設(shè)置有絕緣墊，錐狀電驅(qū)離空心件8的外側(cè)面設(shè)置有裸子植物蘇鐵根部表面凸起狀結(jié)構(gòu)；蚯蚓分離機構(gòu)包括空心轉(zhuǎn)軸9，空心轉(zhuǎn)軸9的上端連接有位于盛料盤5下側(cè)的圓盤狀落料盤10，圓盤狀落料盤10上開有與排土口位置對應(yīng)的排土口I11，空心轉(zhuǎn)軸9下端設(shè)置有與其連接且與機箱2固定的電機12；電控系統(tǒng)1的輸出端與電機12的輸入端連接，電控系統(tǒng)1的輸出端與錐狀電驅(qū)離空心件8的輸入端通過空心轉(zhuǎn)軸9內(nèi)的導(dǎo)線13連接，機箱2內(nèi)傾斜設(shè)置有位于圓盤狀落料盤10下方的排土板14。

分離欄框3是由四條欄條組成，每條欄條的寬為i，i的取值是9mm，厚為h，h的取值是3mm，分離欄框3共有n層，且兩相鄰分離欄框3上下層之間的長度L_n關(guān)系為L_n-60＝L_n-1，n的取值是4，其中L_n的取值是617mm，分離欄框3的材質(zhì)為304不銹鋼，分離欄框3的欄條與豎直方向的夾角α的取值范圍是41°，分離欄框3內(nèi)表面豎向截面的輪廓曲線方程為：0A段：(x-a)²+f²(x)＝b，a的取值范圍是2，b的取值是3.31，AB段：f(x)＝c·x+d，c的取值是0.46，d的取值是1.25，BC段：(x-e)²+f²(x)＝g，e的取值是13，g的取值是41，分離欄框3內(nèi)表面水平截面是半徑為f(x)的半圓形，盛料盤5的底面斜度β的取值是4°，排土口在幾何中心為四開口結(jié)構(gòu)，每個開口為月牙狀結(jié)構(gòu)，開口外圓弧直徑為D₁，D₁的取值是317mm，開口內(nèi)圓弧直徑為D₂，D₂的取值是181mm，開口圓弧圓心角為γ，γ的取值是49°，開口以外圓弧圓心為對稱中心，相隔90°均勻設(shè)置；錐狀電驅(qū)離空心件8外側(cè)面的裸子植物蘇鐵根部表面凸起狀結(jié)構(gòu)豎向截面的輪廓曲線方程為：0D段：f(x)＝j(luò)·x^k+m，j的取值是-15.17，k的取值是-0.01，m的取值是53.78，DE段：f(x)＝p·x+q，p的取值是0.47，q的取值是4.83，EF段：f(x)＝r·e^[s·(x-t)]+u·e^[v·(x-t)]，r的取值是-0.013，s的取值是1.18，u的取值是14.83，v的取值是-0.047，t的取值是89，錐狀電驅(qū)離空心件8外側(cè)面的裸子植物蘇鐵根部表面凸起狀結(jié)構(gòu)比錐狀電驅(qū)離空心件8外側(cè)面高出z，z的取值為9mm，錐狀電驅(qū)離空心件8外側(cè)面的裸子植物蘇鐵根部表面凸起狀結(jié)構(gòu)的水平截面是半徑為f(x)的半圓形。

具體實施過程中，空心轉(zhuǎn)軸9上端設(shè)置有與圓盤狀落料盤10連接的U型件15；電控系統(tǒng)1是基于MCS-51單片機設(shè)計多檔位時間計數(shù)器，根據(jù)工況的不同，以不同的時間間隔對電機正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)進行控制，同時通過導(dǎo)線控制錐狀電驅(qū)離空心件9的得電與失電。