一种具有防粘附功能的振动式蚯蚓分离装置的制作方法

本发明涉及一种分离缠绕在一起的蚯蚓活体并将其成行排出的装置，具体为一种具有防粘附功能的振动式蚯蚓分离装置。

背景技术：

由于耕地的过度开发和化肥、农药的滥用导致耕地质量不断下降，加剧了土质退化和各种农业灾害，如东北黑土层变薄，华北平原耕层变浅，南方地区土壤酸化、西北有机质含量下降等突出的土壤质量问题，严重影响了耕地产出。

长期研究发现，蚯蚓在吞噬土壤的同时在土壤中形成的孔道和洞穴调节了土壤孔隙率、含水率以及微生物的生存状况，改善了土壤结构，提高土壤养分的供应能力；蚯蚓通过对土壤的消化加工，在运动过程中排泄蚓粪，蚯蚓粪中含有大量的微生物，为耕种土壤添加了营养物质，改变微生物区系构成，并有效促进土壤有益微生物的生长，减少了病原真菌的数量；蚯蚓的表皮细胞具有分泌粘液的特性，蚯蚓分泌液的主要形式为粘液蛋白质，其中50％为体内排出的氮，可以在氮素的循环过程中被植物和土壤微生物吸收。因此，将蚯蚓做为肥沃土壤的改良剂已成为土壤肥料研究者的共识。但蚯蚓“播种”到耕地中存在着以下三方面的难题：一是蚯蚓从土壤中分离洗净之后易缠绕，机械分离易损伤蚯蚓活体，难以控制蚯蚓播量；二是蚯蚓粘液与分离装置粘附严重，需要解决蚯蚓与装置之间的有效分离；三是针对耕地分行定垄的农艺要求，需要实现成行的活体蚯蚓条播。

自然界中，水稻叶片具有良好的疏水能力，叶片表面上存在着多重毫米级和微米级的几何特征结构。当水滴在水稻叶片特别是叶脉凸起部位滴落时，水滴在自身的表面张力作用下形成球状，并滚落叶面。

技术实现要素：

本发明为了解决现有蚯蚓分离装置存在易损伤蚯蚓活体、分离效果差且无法实现条播的问题，提供了一种具有防粘附功能的振动式蚯蚓分离装置。

本发明是采用如下技术方案实现的：一种具有防粘附功能的振动式蚯蚓分离装置，包括机架，机架上设置有蓄电池箱和至少一组分离机构，分离机构包括前后依次连通的料箱、充料盒、分离盒及蚯蚓条播管，充料盒和分离盒的底部固定有直线电磁振动器；料箱内设置有分离板，分离板上开有若干圆形网孔，分离板下方设置有若干块位于料箱内且前后分布的弧状落料板，弧状落料板的上表面设置有水稻叶脉形状的凸起棱，且弧状落料板的右端设置有穿出料箱的销轴，销轴的外端设置调节旋钮，调节旋钮下方设置有与其外柱面紧贴的弹性锁定把手；充料盒为后端截面小于前端截面的缩口结构，且充料盒的前端为上下插接于其上的充料挡板，且充料盒上拧有紧贴充料挡板侧壁的充料锁紧螺栓；分离盒内设置有若干左右分布的分离栅板，分离盒前端为上下插接于其上的分离挡板，且分离盒上拧有紧贴分离挡板侧壁的分离锁紧螺栓。

作业时，将洗干净的蚯蚓通过料箱喂入，蚯蚓落在分离板上，蚯蚓透过分离板的圆形网孔落在弧状落料板上，转动调节旋钮控制弧状落料板的旋转角度，蚯蚓通过弧状落料板之间的间隙落入料箱底部，蚯蚓在直线电磁振动器的振动作用下依次通过充料盒和分离盒落入蚯蚓条播管后，播入耕地之中，克服了现有蚯蚓分离装置存在易损伤蚯蚓活体、分离效果差且无法实现条播的问题。

分离板的边长i的取值范围为120至150mm，厚h的取值范围为2至5mm，分离板上的圆形网孔的数量为m个、直径为d，以圆心距g横纵方向分布，且圆形网孔的数量m、直径d、圆心距g的关系式为：(m-1)·g+d≤i，m的取值范围是9至11，g的取值范围是12至15mm，d的取值范围是8至10mm。

弧状落料板长L的取值范围为120至150mm，厚f的取值范围为5至7mm；弧状落料板的半径R的取值范围为70至80mm，弧形的圆心角为90°；弧状落料板沿且长边方向等距离L1设置分割槽，距离L1的取值范围为20至25mm；凸起棱的截面轮廓曲线方程为f(x)＝a+exp{-[(x-b)/c]²}，其中a的取值范围为4.603至5.621，b的取值范围为6.284至6.917，c的取值范围为3.775至4.654，x的取值范围为0至15mm，凸起棱在弧状落料板截面上以间隔角度为α的方式均匀布置，α的取值范围为10°至20°，凸起棱与弧状落料板短边方向夹角为β，β的取值范围为30°至45°，分隔槽两侧的凸起棱对称设置形成平行脉序结构。

弧状落料板、凸起棱、分离盒和充料盒是采用疏水材料超高分子量聚乙烯制成的，且分离盒和充料盒上端盖是由聚甲基丙烯酸甲酯制成的。

位于中间的分离栅板高度向左右两侧分离栅板高度依次递减高度差L2，L2的取值范围为10至20mm。

本发明结构设计合理可靠，方便快速的实现了蚯蚓活体的无损伤有效分离，而且精确控制蚯蚓播量的同时，实现了排序条播，具有结构简单、加工方便且成本低的优点。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为图1中分离机构的剖面示意图；

图3为图2中分离板的结构示意图；

图4为图2中弧状落料板的结构示意图；

图5为图2中弧状落料板的凸起轮廓曲线图；

图6为图2中弧状落料板的截面示意图；

图7是图2中分离栅板的结构示意图。

图中：1-机架，2-蓄电池箱，3-料箱，4-充料盒，5-分离盒，6-蚯蚓条播管，7-直线电磁振动器，8-分离板，9-圆形网孔，10-弧状落料板，11-凸起棱，12-销轴，13-调节旋钮，14-弹性锁定把手，15-充料挡板，16-充料锁紧螺栓，17-分离栅板，18-分离挡板，19-分离锁紧螺栓，20-分隔槽，21-螺栓连接台。

具体实施方式

实施例1

分离板8的边长i的取值为150mm，厚h的取值为5mm，分离板8上的圆形网孔9的数量为m个、直径为d，以圆心距g横纵方向分布，且圆形网孔9的数量m、直径d、圆心距g的关系式为：(m-1)·g+d≤i，m的取值是10，g的取值是15mm，d的取值是10mm。

弧状落料板10长L的取值为150mm，厚f的取值为7mm；弧状落料板10的半径R的取值为80mm，弧形的圆心角为90°；弧状落料板10沿且长边方向等距离L1设置分割槽20，距离L1的取值为25mm；凸起棱11的截面轮廓曲线方程为f(x)＝a+exp{-[(x-b)/c]²}，其中a的取值为5.621，b的取值为6.917，c的取值为4.654，x的取值范围为0至15mm，凸起棱11在弧状落料板10截面上以间隔角度为α的方式均匀布置，α的取值范围为20°，凸起棱11与弧状落料板10短边方向夹角为β，β的取值为45°，分隔槽20两侧的凸起棱11对称设置形成平行脉序结构。

位于中间的分离栅板17高度向左右两侧分离栅板17高度依次递减高度差L2，L2的取值范围为10mm。

实施例2

分离板8的边长i的取值范围为120mm，厚h的取值为3mm，分离板8上的圆形网孔9的数量为m个、直径为d，以圆心距g横纵方向分布，且圆形网孔9的数量m、直径d、圆心距g的关系式为：(m-1)·g+d≤i，m的取值是9，g的取值是14mm，d的取值是8mm。

弧状落料板10长L的取值范围为120mm，厚f的取值为6mm；弧状落料板10的半径R的取值为70mm，弧形的圆心角为90°；弧状落料板10沿且长边方向等距离L1设置分割槽20，距离L1的取值为20mm；凸起棱11的截面轮廓曲线方程为f(x)＝a+exp{-[(x-b)/c]²}，其中a的取值为5.112，b的取值为6.6，c的取值为4.215，x的取值范围为0至13mm，凸起棱11在弧状落料板10截面上以间隔角度为α的方式均匀布置，α的取值为10°，凸起棱11与弧状落料板10短边方向夹角为β，β的取值为30°，分隔槽20两侧的凸起棱11对称设置形成平行脉序结构。

位于中间的分离栅板17高度向左右两侧分离栅板17高度依次递减高度差L2，L2的取值为20mm。

实施例3

分离板8的边长i的取值为135mm，厚h的取值为4mm，分离板8上的圆形网孔9的数量为m个、直径为d，以圆心距g横纵方向分布，且圆形网孔9的数量m、直径d、圆心距g的关系式为：(m-1)·g+d≤i，m的取值是11，g的取值是12mm，d的取值是10mm。

弧状落料板10长L的取值为135mm，厚f的取值为6mm；弧状落料板10的半径R的取值为75.5mm，弧形的圆心角为90°；弧状落料板10沿且长边方向等距离L1设置分割槽20，距离L1的取值为23mm；凸起棱11的截面轮廓曲线方程为f(x)＝a+exp{-[(x-b)/c]²}，其中a的取值为4.603，b的取值为6.284，c的取值为3.775，x的取值范围为0至14mm，凸起棱11在弧状落料板10截面上以间隔角度为α的方式均匀布置，α的取值为15°，凸起棱11与弧状落料板10短边方向夹角为β，β的取值为40°，分隔槽20两侧的凸起棱11对称设置形成平行脉序结构。

位于中间的分离栅板17高度向左右两侧分离栅板17高度依次递减高度差L2，L2的取值范围为15mm。

具体实施过程中，分离板8四条边的中心位置均设置螺栓连接台(21)，分离板8通过螺栓连接在料箱3上，圆形网孔6用于蚯蚓分离，避免大量蚯蚓从料箱3喂入后直接置于弧状落料板10上，发生大量蚯蚓缠绕堵塞造成分离困难的问题。

调节旋钮13用于调节弧状落料板10的旋转角度，控制蚯蚓喂入量，当弧状落料板10的旋转角度调节好之后，使用弹性锁定把手14锁紧调节旋钮13，实现对弧状落料板10位置的锁定。

驱动直线电磁振动器7的动力由蓄电池箱2提供。