用于土壤中农膜碎片的分离装置
本发明属于农业机械领域，特别涉及用于土壤中农膜碎片的分离装置。
背景技术：
1、覆膜栽培技术作为一项简而易行、行之有效的技术，在确保我国粮食安全和实现农产品有效供给方面发挥了巨大的作用。覆盖作物种类也从最初的经济作物扩大到棉花、玉米、小麦等大田作物。覆膜栽培技术在给农作物生产带来巨大经济效益的同时，残留塑料农用地膜(以下简称农膜)也带来了一系列的负面影响：较大面积的农膜容易从土壤中很方便的直接拾捡出来，而较小面积的农膜碎片不易拾捡，在农田中残留的量会日益积累，大量的残留农膜碎片破坏土壤结构、危害作物正常生长发育并造成农作物减产，严重威胁农业可持续发展；由残膜进一步分解成为的微塑料(直径小于5mm的塑料)对土壤的污染严重，破坏生态环境，给农田生态环境造成了严重的“白色污染”；残留塑料地膜长期积累造成农产品质量下降，危害人体健康。因此从覆膜农田的土壤中分离出农膜碎片时最有效的能够克服上述问题的办法。
2、现有技术中，分离土壤中农膜碎片的方法主要基于密度浮选原理，土壤在盐溶液中搅拌和静置后，由于密度差异，土壤及杂质在盐溶液中自然沉淀，农膜碎片则漂浮在上清液被过滤收集，但是这类方法存在以下不足：(1)仅静置过程就需要4～48h甚至更久，分离农膜碎片的周期较长；(2)单位时间内的处理量小，用于大面积土壤的农膜碎片分离时，处理效率很低。
3、因此如何从覆膜农田的土壤中高效、快速分离出农膜碎片成为亟待解决的问题。
技术实现思路
1、本发明意在提供用于土壤中农膜碎片的分离装置，以解决现有技术中农膜碎片的分离周期长、效率低的问题。
2、本方案中的用于土壤中农膜碎片的分离装置，包括：
3、分离筒，分离筒通过机架支撑，分离筒的左右来两端为开口，分离筒的底部设有缺口；
4、送风机构，位于分离筒的一端且向分离筒内送风；
5、下料斗，位于送风机构与分离筒之间，且下料斗的下方留有空间使得送风机构送出的风进入分离筒内；
6、起泡机构，位于缺口的正下方，起泡机构产生的泡泡从缺口进入分离筒内。
7、本方案的工作原理是：夹杂有农膜碎片的土壤从下料斗的上方进入，送风机构产生的风经过下料斗的下方吹向分离筒内，因农膜碎片与土壤的孔隙率、比表面积、质地密实程度等物理特性的差异，土壤颗粒从下料斗中直接下落，农膜碎片和土壤微尘在风力的作用下进入分离筒内。
8、起泡机构产生大量的泡泡向上飘，从分离筒底部的缺口进入分离筒内，土壤微尘也会接触到泡泡并附着在泡泡上，本方案利用混合在土壤微尘中的农膜碎片产生的微撞击力，当其接触到泡泡后使得泡泡破裂而形成微小的水珠沉降，此时附着在泡泡上的土壤微尘也会随之沉降。在送风机构产生的风力作用下，农膜碎片则继续向分离筒的末端运动，从而在分离筒内实现了土壤微尘与农膜碎片的分离。
9、本方案的有益技术效果是：
10、1、本发明利用风力实现土壤颗粒和农膜碎片的分离，此为第一次分离，无需长时间等待，分离效率高。
11、2、利用泡泡实现土壤微尘与农膜碎片的分离，此为二次分离，利用农膜碎片和泡泡在空中的无规则运动产生的微撞击力加速泡泡的破裂，使得附着在泡泡上的微尘因泡泡破裂而加速沉降，加快了土壤微尘与农膜碎片的分离，进一步提高效率的同时，还使得农膜碎片的分离更彻底，夹杂的土壤微尘更少。
12、3、利用泡泡发挥降尘作用，避免扬尘现象，从而使得工作环境比较干净，避免灰尘较大而影响人体健康。
13、进一步，所述起泡机构包括导风管、鼓风机、起泡装置；
14、起泡装置包括水槽，水槽内盛装有起泡液，水槽内转动连接有圆盘形的起泡板，起泡板上环设有起泡环，起泡板连接有驱动其转动的动力组件，起泡板转动时，位于最下方的起泡环进入浸泡液中；
15、导风管与鼓风机的出风口连通，导风管导出的风吹向起泡板使起泡环产生的泡泡吹出。
16、在动力组件的作用下起泡板发生转动，每一个气泡环都间歇的经过水槽中的起泡液，起泡环上沾上起泡液，当再经过导风管的出风口时，风力结合到起泡液的表面张力作用下形成泡泡。动力组件持续的转动，鼓风机持续的吹风，使得泡泡持续的产生。
17、进一步，所述缺口贯穿分离筒的左右两端，水槽为长条形且与缺口的长度方向平行，水槽的长度方向上间隔排列有多个所述起泡板，每个起泡板都设有所述起泡环。
18、本方案能够增加泡泡的产生量，更多的泡泡从缺口进入分离筒中，增加分离筒中泡泡的密度，更多的土壤微尘能够接触到泡泡，更进一步的提高土壤微尘与农膜碎片的分离效率。
19、进一步，所述导风管上连通有两个平行设置在水槽两侧的送风管，送风管面对起泡板的一侧设有风嘴；
20、所述动力组件包括多个风扇和转轴，转轴与水槽一侧的侧壁转动连接，转轴的两端分别同轴连接风扇和起泡板，风扇正对其中一个送风管的风嘴。
21、利用鼓风机产生的风力一部分使得泡泡产生，另一部分转化为驱动风扇转动的动力，风扇转动时带动转轴转动，转轴带动起泡板转动，相比于直接靠电力驱动的方式而言，本方案有助于降低能耗，而且每一个风扇独立运行，不受彼此的影响，避免其中有损坏时造成整体停机抢修的问题，从而不会影响工作效率。
22、进一步，多个所述风扇位于水槽的同一侧。结构紧凑，加工方便。
23、进一步，水槽与风扇相邻的一侧设有弧形的聚风板，聚风板向风扇的上方弯曲且聚风板的顶部与风扇相邻一侧的送风管连接。使得风扇附近的风更多的聚集在风扇周围，提高风扇的转动力，风扇转动越快，单位时间内起泡环经过起泡液的频次增加，有助于产生更多的泡泡。
24、进一步，所述动力组件包括多个转轴和齿轮，多个所述转轴与水槽同一侧的侧壁转动连接，转轴的两端分别同轴连接所述齿轮和起泡板，多个所述齿轮共同啮合有一个齿条，齿条采用电机驱动。
25、进一步，所述缺口的四周设有向斜下方倾斜的收集板，用于将产生的泡泡向缺口聚集。
26、进一步，所述分离筒远离送风机构的一端连接有集膜箱。集中收集分离出来的农膜碎片，用于下一个环节的处理。
技术特征：
1.用于土壤中农膜碎片的分离装置，其特征在于：包括：
2.根据权利要求1所述的用于土壤中农膜碎片的分离装置，其特征在于：所述起泡机构包括导风管、鼓风机、起泡装置；
3.根据权利要求2所述的用于土壤中农膜碎片的分离装置，其特征在于：所述缺口贯穿分离筒的左右两端，水槽为长条形且与缺口的长度方向平行，水槽的长度方向上间隔排列有多个所述起泡板，每个起泡板都设有所述起泡环。
4.根据权利要求3所述的用于土壤中农膜碎片的分离装置，其特征在于：所述导风管上连通有两个平行设置在水槽两侧的送风管，送风管面对起泡板的一侧设有风嘴；
5.根据权利要求4所述的用于土壤中农膜碎片的分离装置，其特征在于：多个所述风扇位于水槽的同一侧。
6.根据权利要求5所述的用于土壤中农膜碎片的分离装置，其特征在于：水槽与风扇相邻的一侧设有弧形的聚风板，聚风板向风扇的上方弯曲且聚风板的顶部与风扇相邻一侧的送风管连接。
7.根据权利要求3所述的用于土壤中农膜碎片的分离装置，其特征在于：所述动力组件包括多个转轴和齿轮，多个所述转轴与水槽同一侧的侧壁转动连接，转轴的两端分别同轴连接所述齿轮和起泡板，多个所述齿轮共同啮合有一个齿条，齿条采用电机驱动。
8.根据权利要求1～7任一项所述的用于土壤中农膜碎片的分离装置，其特征在于：所述缺口的四周设有向斜下方倾斜的收集板，用于将产生的泡泡向缺口聚集。
9.根据权利要求1～7任一项所述的用于土壤中农膜碎片的分离装置，其特征在于：所述分离筒远离送风机构的一端连接有集膜箱。
技术总结
本方案公开了农业机械领域的一种用于土壤中农膜碎片的分离装置，包括分离筒，分离筒通过机架支撑，分离筒的左右来两端为开口，分离筒的底部设有缺口；送风机构，位于分离筒的一端且向分离筒内送风；下料斗，位于送风机构与分离筒之间，且下料斗的下方留有空间使得送风机构送出的风进入分离筒内；起泡机构，位于缺口的正下方，起泡机构产生的泡泡从缺口进入分离筒内。本发明利用农膜碎片和泡泡在空中的无规则运动产生的微撞击力加速泡泡的破裂，使得附着在泡泡上的微尘因泡泡破裂而加速沉降，加快了土壤微尘与农膜碎片的分离，进一步提高效率的同时，还使得农膜碎片的分离更彻底，夹杂的土壤微尘更少。
技术研发人员：高宇,曹忠耀,杨应增,王纯杰,张欢,田启秋
受保护的技术使用者：茅台学院
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23