一種動(dòng)物糞便清理裝置

王伊卓

摘 要： 為了方便人們?cè)谌粘Ｉ钪星謇斫值赖裙矆?chǎng)所的動(dòng)物糞便，本人通過調(diào)查、研究，運(yùn)用了“皮帶傳動(dòng)”“鏈條傳動(dòng)”等科學(xué)原理進(jìn)行該清理裝置的設(shè)計(jì)。本裝置結(jié)構(gòu)合理，設(shè)計(jì)巧妙，操作簡(jiǎn)便，使用輕巧，能快速清理動(dòng)物糞便，很好地解決現(xiàn)有動(dòng)物糞便清理產(chǎn)品中存在的結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、不合理，不方便操作和拆卸維修困難等技術(shù)問題，對(duì)現(xiàn)有技術(shù)來說，具有很好的市場(chǎng)前景和發(fā)展空間。

關(guān)鍵詞： 動(dòng)物;糞便;清理裝置

隨著人們生活水平的提高，越來越多的人養(yǎng)起寵物，尤其是老年人和兒童，更是把它當(dāng)作自己的家庭成員。另一方面，經(jīng)濟(jì)水平的提高，人們對(duì)居住環(huán)境的要求也越來越高，隨著寵物的大量增多，糞便清理成為一件令人頭痛的事，一些人外出遛狗很少主動(dòng)去清理寵物狗的糞便，導(dǎo)致周圍人的不滿;一些人使用報(bào)紙清理糞便，但是需要手動(dòng)清理，這樣也帶來了不少尷尬。而且合理的收集糞便有利于充分響應(yīng)我國綠色生態(tài)環(huán)保建設(shè)號(hào)召，為綠色農(nóng)田建設(shè)提供新方式。

在我們國內(nèi)，對(duì)“動(dòng)物糞便清理裝置”的研究也日益得到了人們的關(guān)注，如：揚(yáng)州業(yè)恒智能科技有限公司的實(shí)用新型專利《一種動(dòng)物糞便清理裝置》，國人史耀東等人的專利《動(dòng)物糞便小型清理裝置》，國人王國強(qiáng)等人所著的論文《單片機(jī)在SM-1型畜禽糞便清理設(shè)備中的應(yīng)用》等，在對(duì)動(dòng)物糞便清理方面都有仁者見仁、智者見智的一面。

經(jīng)過對(duì)國內(nèi)外關(guān)于此方面的研究發(fā)現(xiàn)：我們國內(nèi)越來越多的人開始有較強(qiáng)的環(huán)保意識(shí)，并付諸于行動(dòng)。各種設(shè)計(jì)新穎、功能強(qiáng)大、清理效果好的動(dòng)物糞便清理裝置應(yīng)運(yùn)而生就是一個(gè)很好地例證。經(jīng)過對(duì)比，發(fā)現(xiàn)相關(guān)的研究產(chǎn)品雖然實(shí)現(xiàn)了無需手工清理寵物糞便的功能，但是仍然存在以下問題：（1）操作系統(tǒng)繁瑣，使用操作不方便;（2）內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜，裝置的出故障率高，維修保養(yǎng)不方便;（3）產(chǎn)品造價(jià)較高，不利用推廣。系統(tǒng)繁瑣，使用操作不方便。那么如何設(shè)計(jì)一種結(jié)構(gòu)合理，設(shè)計(jì)巧妙，操作簡(jiǎn)便，實(shí)用輕巧，快速清理動(dòng)物糞便，方便維修的動(dòng)物糞便清理裝置是本人需要研究、解決的問題。

一、目前在生活中人們對(duì)于動(dòng)物糞便清理的現(xiàn)狀及對(duì)動(dòng)物糞便清理方式的需求

本次研究，共發(fā)放給“居民、環(huán)衛(wèi)工人、養(yǎng)狗人士”這三類不同的群體共180份問卷，調(diào)查、統(tǒng)計(jì)結(jié)果如下：

（1）目前動(dòng)物糞便清理的現(xiàn)狀：都認(rèn)為動(dòng)物糞便成災(zāi)，大多數(shù)調(diào)查者都有過不愉快的經(jīng)歷，對(duì)目前的現(xiàn)狀不滿意。

（2）目前大家看到的動(dòng)物糞便大部分沒有清理，即使清理也是主人拿報(bào)紙或塑料袋包起動(dòng)物糞便，扔進(jìn)路邊的垃圾桶或綠化帶內(nèi)，影響環(huán)境和公眾健康。同時(shí)受訪的人中有158人表示清理動(dòng)物糞便是動(dòng)物主人的責(zé)任。

（3）在統(tǒng)計(jì)中，對(duì)看到有動(dòng)物主人沒有清理糞便這種不文明的行為時(shí)，在對(duì)普通居民發(fā)放的180份問卷中，86人表示會(huì)勸告動(dòng)物主人履行自己的義務(wù);62人僅表示輕視這種行為但自己不會(huì)去行動(dòng);另外也有32人表示不關(guān)我事。調(diào)查結(jié)果顯示市民對(duì)待這個(gè)問題態(tài)度還反應(yīng)還是積極的。

（4）在統(tǒng)計(jì)中，有95%以上的居民希望養(yǎng)狗人士能隨身攜帶清理小動(dòng)物糞便的工具;有5%的的居民認(rèn)為無所謂。

（5）被調(diào)查人員的反饋和建議：

①政府要加強(qiáng)管理，建立依法養(yǎng)狗，文明養(yǎng)狗相關(guān)管理規(guī)定，落實(shí)處罰約束機(jī)制;

②人們迫切希望能有一種便捷、輕巧、價(jià)格便宜且清潔效果理想的工具來進(jìn)行動(dòng)物糞便的清理;

③結(jié)合國內(nèi)和國際的動(dòng)物糞便處理做法，把動(dòng)物糞便集中處理，這樣，有利于把動(dòng)物糞便“變廢為寶”，做到動(dòng)物糞便有效利用，利于環(huán)保。

二、方案設(shè)計(jì)

為解決上述問題所采用的技術(shù)方案是：一種動(dòng)物糞便清理裝置，包括桿體、收納箱和清掃機(jī)構(gòu)，清掃機(jī)構(gòu)設(shè)置在收納箱的開口處，所述的清掃機(jī)構(gòu)包括第一轉(zhuǎn)軸和設(shè)置在第一轉(zhuǎn)軸上的清掃板，第一轉(zhuǎn)軸水平設(shè)置在收納箱的中心線上;桿體的頂部設(shè)置有與第一轉(zhuǎn)軸配合使用的第二轉(zhuǎn)軸，第二轉(zhuǎn)軸驅(qū)動(dòng)第一轉(zhuǎn)軸并帶動(dòng)清掃板轉(zhuǎn)動(dòng)，將糞便掃進(jìn)收納箱。

如下圖1所示：

所述的清掃板的固定端設(shè)置在第一轉(zhuǎn)軸上，清掃板的自由端向外輻射延伸至收納箱的開口處，清掃板的自由端向內(nèi)彎折，便于清掃糞便。

所述的清掃板的數(shù)量為2-4個(gè)。

所述的第二轉(zhuǎn)軸的伸出端設(shè)置有便于轉(zhuǎn)動(dòng)的旋轉(zhuǎn)手柄。

所述的第一轉(zhuǎn)軸和第二轉(zhuǎn)軸通過鏈條傳動(dòng)連接。

三、具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。

如圖4所示，一種動(dòng)物糞便清理裝置，包括桿體1、收納箱2和清掃機(jī)構(gòu)3，清掃機(jī)構(gòu)3設(shè)置在收納箱2的開口處，所述的清掃機(jī)構(gòu)3包括第一轉(zhuǎn)軸301和設(shè)置在第一轉(zhuǎn)軸301上的清掃板302，第一轉(zhuǎn)軸301水平設(shè)置在收納箱2的中心線上;桿體1的頂部設(shè)置有與第一轉(zhuǎn)軸301配合使用的清掃板303，第二轉(zhuǎn)軸303驅(qū)動(dòng)第一轉(zhuǎn)軸301并帶動(dòng)清掃板302轉(zhuǎn)動(dòng)，將糞便掃進(jìn)收納箱2。

以上為本發(fā)明的基本實(shí)施方式，可在以上基礎(chǔ)上做進(jìn)一步的改進(jìn)、完善和限定：如所述的清掃板302的固定端設(shè)置在第一轉(zhuǎn)軸301上，清掃板302的自由端向外輻射延伸至收納箱2的開口處，清掃板302的自由端向內(nèi)彎折，便于清掃糞便。

四、項(xiàng)目的創(chuàng)新效果

本項(xiàng)目包括桿體、收納箱和清掃機(jī)構(gòu)，清掃機(jī)構(gòu)設(shè)置在收納箱的開口處，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單清晰明了，使用輕巧，快速清理動(dòng)物糞便，也便于使用后拆卸，操作方便。如：清掃板的固定端設(shè)置在第一轉(zhuǎn)軸上，清掃板的自由端向外輻射延伸至收納箱的開口處，清掃板的自由端向內(nèi)彎折，便于清掃糞便;又如第二轉(zhuǎn)軸的伸出端設(shè)置有便于轉(zhuǎn)動(dòng)的旋轉(zhuǎn)手柄，操作更簡(jiǎn)單;再如：第一轉(zhuǎn)軸和第二轉(zhuǎn)軸通過鏈條傳動(dòng)連接，也可更換為其它傳動(dòng)方式，傳動(dòng)功能實(shí)現(xiàn)有多種方式，維修更換方便。

五、項(xiàng)目運(yùn)用的科學(xué)原理

該項(xiàng)目應(yīng)用的主要科學(xué)方法是“控制變量法”。運(yùn)用了“皮帶傳動(dòng)”“鏈條傳動(dòng)”等科學(xué)原理進(jìn)行設(shè)計(jì)與實(shí)施。

在確定各齒輪參數(shù)等方面，采用了物理學(xué)中常用的“控制變量法”來進(jìn)行參數(shù)設(shè)計(jì)、后期參數(shù)調(diào)整等，最終確定出各齒輪的最優(yōu)參數(shù)。

在第一轉(zhuǎn)軸和第二轉(zhuǎn)軸連接部位先后運(yùn)用了“皮帶傳動(dòng)”“鏈條傳動(dòng)”進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，兩種設(shè)計(jì)方式均達(dá)到了預(yù)期效果，考慮到產(chǎn)品使用環(huán)境，鏈條傳動(dòng)沒有彈性滑動(dòng)和打滑，能保持準(zhǔn)確的平均傳動(dòng)比，后經(jīng)過計(jì)算及后期反復(fù)驗(yàn)證，最終采用“鏈條傳動(dòng)”。

六、研究實(shí)施過程

在本項(xiàng)目的研究過程中，進(jìn)行了反復(fù)多次的修改和技術(shù)上的更新。

（一）第一代設(shè)計(jì)作品

在最初的設(shè)計(jì)過程中，只有清掃機(jī)構(gòu)一部分，最初的設(shè)想就是為了攜帶便捷，因此，沒有設(shè)計(jì)桿體這一部分，把手柄設(shè)計(jì)在了清掃機(jī)構(gòu)一側(cè)，清掃板為平的，自由端沒有向內(nèi)彎析，收納箱為方形。其他部件均和最終的產(chǎn)品設(shè)計(jì)一致。在操作時(shí)，需蹲下身子，用手轉(zhuǎn)動(dòng)手柄，使轉(zhuǎn)軸帶動(dòng)清掃板把糞便清理至收納箱。

在試用時(shí)，發(fā)現(xiàn)這樣的設(shè)計(jì)有以下幾個(gè)缺點(diǎn)：

（1）年歲大的老人操作不便;

（2）平頭清掃板清理地面的糞便不夠徹底，且清掃板在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中，因材質(zhì)問題，發(fā)現(xiàn)的噪聲較大。

（二）第二代設(shè)計(jì)作品

在第一代設(shè)計(jì)作品的基礎(chǔ)上，作了以下幾個(gè)地方的改動(dòng)：首先設(shè)計(jì)了長(zhǎng)度合適的伸縮桿體，便于不同年齡的人操作;其次，運(yùn)用了皮帶傳動(dòng)的科學(xué)原理;又把清掃板的自由端向內(nèi)彎析，收納箱改為弧形，清掃板也由原來的三個(gè)增加為四個(gè)，即為最終作品。

七、本次設(shè)計(jì)理念創(chuàng)新

本項(xiàng)目結(jié)構(gòu)合理，設(shè)計(jì)巧妙，操作簡(jiǎn)便，使用輕巧，快速清理動(dòng)物糞便，方便維修，解決現(xiàn)有動(dòng)物糞便清理器中存在的結(jié)構(gòu)不合理，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，不方便操作和拆卸維修困難等技術(shù)問題，對(duì)現(xiàn)有技術(shù)來說，具有很好的市場(chǎng)前景和發(fā)展空間。另外，便捷的清理動(dòng)物糞便清潔裝置能解決人們?nèi)粘Ｇ謇韯?dòng)物糞便的難題，更好地增強(qiáng)人們的環(huán)保意識(shí)。

八、結(jié)論

針對(duì)該項(xiàng)目的研究，本人根據(jù)自己對(duì)發(fā)明創(chuàng)新的熱愛和所學(xué)的相關(guān)物理、數(shù)學(xué)等相關(guān)知識(shí)對(duì)動(dòng)物糞便清理裝置的改良設(shè)計(jì)作了較細(xì)致的研究，設(shè)計(jì)出一種新型動(dòng)物糞便清理裝置。本裝置能很好地解決現(xiàn)有動(dòng)物糞便清理器產(chǎn)品中存在的結(jié)構(gòu)不合理，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，不方便操作和拆卸維修困難等技術(shù)問題。結(jié)合該項(xiàng)目在實(shí)際操作中的使用意見，后期在現(xiàn)有基礎(chǔ)上可以作以下改進(jìn)：（1）對(duì)該項(xiàng)目進(jìn)一步的改進(jìn)、完善和限定：如所述的清掃板302的數(shù)量為3-4個(gè);針對(duì)不同的使用環(huán)境，在第一轉(zhuǎn)軸301和第二轉(zhuǎn)軸303之間驅(qū)動(dòng)采用皮帶傳動(dòng)和鏈條傳動(dòng)多種傳動(dòng)方式，在第一轉(zhuǎn)軸301處設(shè)切換裝置。（2）正常使用時(shí)，將收納箱的開口處對(duì)準(zhǔn)寵物的糞便，用小電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)旋轉(zhuǎn)手柄4，第二轉(zhuǎn)軸303利用鏈條驅(qū)動(dòng)第一轉(zhuǎn)軸301，并帶動(dòng)清掃板302轉(zhuǎn)動(dòng)，將糞便掃進(jìn)收納箱，會(huì)更省力。

通過本次研究和設(shè)計(jì)，本人受益匪淺，真切地感受到提高個(gè)人環(huán)保意識(shí)，增強(qiáng)國民素質(zhì)的重要性;但我更深切地體會(huì)到創(chuàng)意來源于生活，科技才能點(diǎn)亮我們更美好的未來。因本人的所具備的知識(shí)有限，這項(xiàng)設(shè)計(jì)還存在著不足，相信在未來知識(shí)不斷儲(chǔ)備中，本人會(huì)設(shè)計(jì)出更理想的動(dòng)物糞便清理裝置，讓它更好地為人們服務(wù)，為我們的環(huán)保事業(yè)做出力所能及的貢獻(xiàn)。

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