溫室卷簾機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)【含CAD圖紙+文檔】

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屬于第一種類型的所有模式基于的理論思想是在氣流與驅(qū)動(dòng)氣流循環(huán)運(yùn)動(dòng)的潛在物之間有一種簡(jiǎn)單的非線性關(guān)系。這種分析認(rèn)為溫室室內(nèi)的空氣是不可壓縮的，這一分析純碎根據(jù)經(jīng)驗(yàn)或貝努利方程所得。盡管簡(jiǎn)單的假設(shè)是與具體實(shí)驗(yàn)下得到的改正系數(shù)結(jié)合在一起的，還是大大限制了這項(xiàng)研究成果的有效范圍。 第二種模式中，采用一種數(shù)字化模擬程序來(lái)解決慣性方程，動(dòng)能和能量方程，決定速度，溫度及壓力和溫室內(nèi)最終氣流循環(huán)模式。 世界各國(guó)的現(xiàn)代溫室，于20世紀(jì)60年代逐步完善并快速發(fā)展。第二次世界大戰(zhàn)后，各國(guó)都致力于自身的經(jīng)濟(jì)發(fā)展。因此，經(jīng)濟(jì)迅速恢復(fù)和快速發(fā)展，人們的生活質(zhì)量大幅度提高，對(duì)農(nóng)產(chǎn)品提出了更高的要求；隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和工業(yè)水平的提高，也加快了農(nóng)業(yè)的工業(yè)化進(jìn)程，設(shè)施農(nóng)業(yè)應(yīng)運(yùn)而生，在全球迅速崛起，并形成資金、技術(shù)勞動(dòng)力密集型的高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)，也是當(dāng)今世界最具活力的產(chǎn)業(yè)之一，現(xiàn)代溫室也隨之快速發(fā)展。從國(guó)內(nèi)外現(xiàn)代設(shè)施園藝發(fā)展情況來(lái)看，特別是發(fā)達(dá)國(guó)家，現(xiàn)代溫室大多以大型連棟溫室為主，其中塑料薄膜溫室約60萬(wàn)公頃（含中國(guó)的日光溫室及塑料大棚），主要分布在亞洲；玻璃溫室約4萬(wàn)公頃，主要分布在歐洲；新型覆蓋材料聚碳酸酯板溫室近幾年來(lái)有較快發(fā)展，目前約有1萬(wàn)公頃，零星分布于世界各國(guó)。 荷蘭是世界上溫室產(chǎn)生最發(fā)達(dá)的國(guó)家，其溫室以大型玻璃溫室為主體，現(xiàn)有大型連棟玻璃溫室面積1.0*104hm2，約占世界玻璃溫室的1/4，居世界之首。其中花卉栽培面積為5000hm2,蔬菜栽培面積為5000hm2。荷蘭溫室生產(chǎn)水平很高，如番茄的生產(chǎn)，20世紀(jì)80年代初以來(lái)其產(chǎn)量提高很快，每平方米番茄年產(chǎn)量1970年為20kg左右，80年代后期超過(guò)40kg，現(xiàn)在達(dá)到50-60kg。其主要原因是：無(wú)土栽培的普及，高產(chǎn)品種的開發(fā)，增加溫室高度而改善了栽培環(huán)境，計(jì)算機(jī)應(yīng)用的普及，施肥和環(huán)境管理的改善，利用昆蟲授粉和利用昆蟲天敵治理蟲害等。荷蘭全國(guó)每年花卉出口收入達(dá)15億美元。蔬菜出口收入達(dá)10億美元。其全自動(dòng)化溫室成套設(shè)備在世界上享有很高的聲譽(yù). 我國(guó)現(xiàn)有現(xiàn)代化的大型連棟溫室大棚面積近200hm2，其中，由我國(guó)自行設(shè)計(jì)和建造的有50hm2，自荷蘭、美國(guó)、以色列、日本、韓國(guó)、法國(guó)、西班牙等11個(gè)國(guó)家和地區(qū)引進(jìn)的現(xiàn)代化溫室140hm2以上，其中大型連棟充氣大棚約占2/3，玻璃溫室占1/3。大型現(xiàn)代化溫室及大棚南方多用于花卉栽培，而北方以蔬菜為主，部分用于栽培苗木。 引進(jìn)國(guó)外的玻璃溫室骨架多采用雙層面式鋼骨架，而塑料薄膜連棟充氣溫室，采用圓弧拱頂結(jié)構(gòu)，有的可將部分拱頂開作天窗。除日本的連棟大棚高度為3.5 m較矮以外，其他國(guó)家的連棟溫室、大棚一般高達(dá)5-6.5m，結(jié)構(gòu)高大；因溫室、大棚要常年處在高溫高濕條件下，對(duì)骨架材料不僅要求強(qiáng)度高，而且要耐蝕性好，要熱鍍鋅或進(jìn)行防繡處理，溫室大棚的立柱及拱架粗度為50-75mm間，壁厚達(dá)3mm以上。引進(jìn)的溫室其連棟大棚的結(jié)構(gòu)也有所不同。 我國(guó)溫室發(fā)展迅猛，但由于冬季溫度低，日照時(shí)間短，成為發(fā)展溫室的兩大自然障礙。日光溫室在寒冷的冬季必須在透明物上覆蓋保溫材料，從而解決溫度低，日照時(shí)間短的問題。卷簾機(jī)構(gòu)就成為溫室發(fā)展不可或缺的設(shè)備。卷簾是溫室的通風(fēng)換氣和溫度調(diào)節(jié)裝置之一。溫室的迅猛發(fā)展對(duì)之配套的卷簾裝置提出了新的要求。以往卷簾雖要人工干預(yù)手動(dòng)控制，能實(shí)現(xiàn)任意開度控制，但其低效率和高勞動(dòng)強(qiáng)度嚴(yán)重影響作業(yè)質(zhì)量。現(xiàn)在的卷簾機(jī)構(gòu)可由計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制，能實(shí)現(xiàn)開啟或關(guān)閉兩種狀態(tài)。結(jié)合兩種控制的優(yōu)點(diǎn)，計(jì)算機(jī)控制并可實(shí)現(xiàn)任意開度的卷簾裝置成為今后的發(fā)展趨勢(shì)。 國(guó)內(nèi)外現(xiàn)有的卷簾機(jī)構(gòu)大體可分為手搖式和電動(dòng)式。由于經(jīng)濟(jì)，技術(shù)等條件的制約，手動(dòng)卷簾機(jī)構(gòu)和機(jī)動(dòng)卷簾機(jī)構(gòu)在國(guó)內(nèi)的溫室栽培中都受到廣泛運(yùn)用。 卷簾機(jī)構(gòu)主要分為： （一）.手搖卷簾機(jī)：最初的卷簾設(shè)備是人工的，稱為手搖卷簾機(jī)。人力卷簾機(jī)以纏繞式為主。 主要是根據(jù)保溫被的巻鋪原理，在保溫被的下端橫向固定一根鐵管作為卷簾軸， 在軸的兩端安裝卷簾機(jī)構(gòu)。通過(guò)搖轉(zhuǎn)繞線輪，鋼索牽引卷簾輪轉(zhuǎn)動(dòng)，即可實(shí)現(xiàn)卷簾; （二）.電動(dòng)卷簾機(jī)：電動(dòng)卷簾機(jī)的種類很多，根據(jù)傳動(dòng)方式的不同就可分為V帶傳動(dòng)，齒輪傳動(dòng)，滑輪移動(dòng)等卷簾機(jī)。從工作原理區(qū)別，電動(dòng)卷簾機(jī)可分為以下幾種： 1.單軸牽引型卷簾機(jī)：該機(jī)由卷簾機(jī)組、牽引軸、軸承座、軸承支架、牽引繩、卷簾桿等構(gòu)成。卷簾機(jī)組固定安裝在溫室頂部的一端，包括三相電動(dòng)機(jī)與蝸輪傳動(dòng)減速器。減速器的輸出軸為單頭，與牽引軸相聯(lián)。牽引軸沿溫室縱長(zhǎng)方向通過(guò)軸承座、軸承支架固定在溫室頂部。牽引繩呈對(duì)折狀，其1/2長(zhǎng)度鋪壓在草簾之下，此段的繩頭拴系在溫室頂端，另1/2長(zhǎng)度位于草簾之上，其繩頭按一致的旋向纏繞在牽引軸上，并通過(guò)繩卡將繩頭固定在牽引軸上。草簾的上端被固定在溫室頂部，下端與卷簾桿固定在一起。按動(dòng)卷簾機(jī)控制開關(guān)的按鈕，令卷簾機(jī)組驅(qū)動(dòng)牽引軸轉(zhuǎn)動(dòng)，隨著牽引繩在牽引軸上被纏繞的圈數(shù)增多，牽引繩對(duì)折于草簾上、下方的長(zhǎng)度不斷縮短，草簾即被平穩(wěn)地沿棚面向上拉動(dòng)卷起。反之，令卷簾機(jī)組驅(qū)動(dòng)牽引軸反向轉(zhuǎn)動(dòng)，使?fàn)恳K在牽引軸上纏繞的回?cái)?shù)減少，牽引繩對(duì)折于草簾上、下方的繩長(zhǎng)增加，在被卷草簾自重的作用下，草簾逐漸沿棚面向下展開，直至完全將溫室棚面覆蓋。由于減速器為單頭蝸桿減速器，其輸出軸具有自鎖功能，因此牽引軸可在任意轉(zhuǎn)動(dòng)位置鎖止，被卷動(dòng)的草簾亦可在揭啟的任意位置上停滯靜止。為防止因偶然停電而影響保溫簾的正常揭啟、覆蓋作業(yè)，同時(shí)兼顧某些地方使用三相電源不便，減速器的輸入軸設(shè)為雙頭，除一頭與電機(jī)相聯(lián)外，另一頭可聯(lián)結(jié)手輪。在停電或無(wú)電源的情況下，通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)手輪操縱卷簾機(jī)組運(yùn)轉(zhuǎn)，即可使保溫簾得以揭、蓋。手輪以輔助勞力即可輕松搖動(dòng)，以此操縱整棟溫室。單軸驅(qū)動(dòng)的牽引型卷簾機(jī)主要適于長(zhǎng)度為60米以內(nèi)的單坡面溫室應(yīng)用。 2.雙軸牽引型卷簾機(jī)：該機(jī)的機(jī)構(gòu)和工作原理與單軸驅(qū)動(dòng)牽引型卷簾機(jī)相似，不同點(diǎn)在于：其蝸輪減速器的輸出軸為雙頭，使用時(shí)固定安裝在溫室頂部的中央（圖2.3），兩輸出軸分別與兩邊的牽引軸聯(lián)接，并驅(qū)動(dòng)其對(duì)牽引繩進(jìn)行牽引或放松動(dòng)作。這種雙軸驅(qū)動(dòng)牽引型卷簾機(jī)適合長(zhǎng)度為120米以內(nèi)的單坡面溫室應(yīng)用。 以上兩種形式卷簾機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單、造價(jià)低廉、工作性能可靠。但是，由于其卷簾機(jī)組、牽引軸等主要工作部件須安裝固定于溫室頂部，因而對(duì)溫室頂部建筑結(jié)構(gòu)極其強(qiáng)度有一定要求，同時(shí)對(duì)安裝的技術(shù)也相對(duì)較高。 3.自驅(qū)動(dòng)型卷簾機(jī)：該機(jī)由卷簾機(jī)組、卷簾桿、壓鐵、伸縮支桿和鉸接支座等構(gòu)成（圖2.4）。卷簾機(jī)組固定在伸縮支桿上端的機(jī)座上，減速器的輸出軸通過(guò)法蘭盤與橫貫溫室全長(zhǎng)的卷簾桿相聯(lián)，卷簾桿全長(zhǎng)上均勻地設(shè)有螺孔。保溫簾的上端固定在溫室頂部，下端通過(guò)螺栓與壓鐵被壓緊在卷簾桿上。按動(dòng)卷簾機(jī)控制開關(guān)的按鈕，卷簾組即直接驅(qū)動(dòng)卷簾桿轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)驅(qū)動(dòng)卷簾桿沿棚面向上方轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，卷簾桿即帶動(dòng)保溫簾邊自卷邊向上滾動(dòng)，由于支撐卷簾機(jī)組的伸縮支桿的長(zhǎng)度可隨卷簾機(jī)組位置變動(dòng)而自由變化，因此卷簾機(jī)組亦隨之上升，從而使保溫簾揭啟。反之，令卷簾機(jī)驅(qū)動(dòng)卷簾桿反向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，保溫簾則在自重作用下沿棚面向下方滾動(dòng)，使其重新恢復(fù)到覆蓋狀態(tài)。 與牽引型卷簾機(jī)相比，這種自驅(qū)動(dòng)型卷簾機(jī)的構(gòu)造更為簡(jiǎn)單。特別是它無(wú)須在溫室頂部安裝任何附屬構(gòu)件，因而不僅對(duì)溫室頂部的建筑結(jié)構(gòu)與強(qiáng)度無(wú)特別要求，而且安裝施工亦非常方便、快捷。但是，自驅(qū)動(dòng)型卷簾機(jī)要求減速器的傳動(dòng)比較大，一般為1：300左右，減速器設(shè)計(jì)一般為二級(jí)傳動(dòng)，故成本略高。 4.雙向牽引型卷簾機(jī)：對(duì)于棚面坡度平緩（小于10度）的溫室，當(dāng)需要保溫簾由卷起狀態(tài)向下翻滾，展開到覆蓋狀態(tài)時(shí)，僅依靠保溫簾的自重是難以實(shí)現(xiàn)的。另外，對(duì)于具有后坡，并且后坡亦以保溫簾覆蓋的溫室，欲將保溫簾從后坡底部由卷起狀態(tài)向上翻滾展開時(shí)，不借助外力更是不可能的。因此，這些情況下須采用雙向牽引型卷簾機(jī)，即保溫簾由卷起狀態(tài)向覆蓋態(tài)翻滾展開時(shí)，也利用動(dòng)力和牽引繩作反向拉動(dòng)。 雙向牽引型卷簾機(jī)與其它形式卷簾機(jī)的區(qū)別在于，它在溫室的前沿多設(shè)置若干組滑輪和反拉牽引繩等構(gòu)件。反拉牽引繩的一端拴系于保溫簾最下部，另一頭按正拉牽引繩相反的旋向纏繞固定在牽引軸上。當(dāng)保溫簾卷起時(shí)，反拉牽引繩在牽引軸上纏繞的圈數(shù)隨牽引軸轉(zhuǎn)動(dòng)而減少。其下端則隨保溫簾卷動(dòng)而卷夾在保溫簾各層之間，并向上卷動(dòng)。當(dāng)雖要保溫簾翻滾展開時(shí)，則驅(qū)動(dòng)減速器反轉(zhuǎn)，使正拉牽引繩在牽引軸上的纏繞圈數(shù)逐圈減少，而反拉牽引繩在牽引軸上纏繞圈增多，反拉牽引繩即通過(guò)滑輪而拉動(dòng)保溫簾反向翻滾，從而實(shí)現(xiàn)展開。 二 課題研究的基本內(nèi)容、重點(diǎn)難點(diǎn)及要解決的主要問題 2.1基本內(nèi)容 大體思路是設(shè)計(jì)一種啟動(dòng)裝置能與卷軸同步升降的自驅(qū)動(dòng)卷簾機(jī)。卷軸從下往上卷動(dòng)，因?yàn)槔p繞在卷軸上的透明幕簾（多用薄膜）的上端粘結(jié)在溫室側(cè)墻頂端，承受了作用力，卷軸就不會(huì)明顯彎曲（少許的彎曲是在誤差范圍內(nèi)的）。同步升降卷簾機(jī)主要包括：?jiǎn)?dòng)裝置（電動(dòng)機(jī)），傳動(dòng)裝置（減速器，聯(lián)軸器傳動(dòng)），執(zhí)行裝置（卷軸）以及同步升降配套裝置（固定導(dǎo)軌，鋼絲等）。 2.2主要問題 牽引型卷簾機(jī)的啟動(dòng)和傳動(dòng)裝置一般裝在溫室頂部，對(duì)溫室的頂部的建筑結(jié)構(gòu)和強(qiáng)度要求很高，鋸齒形溫室不太適用。不選用牽引型卷簾機(jī)的主要原因還不僅僅以上的問題。首先，60米長(zhǎng)的卷簾軸可由10根標(biāo)準(zhǔn)鍍鋅鋼管（自來(lái)水管）焊接而成，但牽引型卷簾機(jī)構(gòu)中卷軸位于頂端，是完全受力桿，所以不可避免會(huì)出現(xiàn)中間下凹的情況。其次，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的安裝也是一個(gè)問題。從減速機(jī)構(gòu)到卷簾軸的傳動(dòng)無(wú)法實(shí)現(xiàn)。如果將鏈輪安裝在卷簾軸的最外端又會(huì)出現(xiàn)第一種情況的問題。關(guān)鍵就在于無(wú)法在旋轉(zhuǎn)的卷簾軸的任何部位加一個(gè)支承。第三，也是最關(guān)鍵的問題。因?yàn)樵摐厥覜]有坡度，在這種溫室上安裝牽引式卷簾機(jī)構(gòu)根本就不能實(shí)現(xiàn)薄膜上卷的動(dòng)作。 三 課題研究計(jì)劃與寫作提綱 (1) 設(shè)計(jì)步驟：調(diào)研收集設(shè)計(jì)資料——根據(jù)所給定的參數(shù)制定總體設(shè)計(jì)方案——完成總裝圖及部裝圖——完成零件圖——編寫設(shè)計(jì)說(shuō)明書。 (2)20**年 2月20日----20**年 2 月 26 日： 下達(dá)設(shè)計(jì)任務(wù)書，明確任務(wù)，熟悉課題，收集資料，上交外文翻譯、參考文獻(xiàn)和開題報(bào)告。 20**年 2 月 27 日----20**年4 月 15 日： 制定總體方案，繪制總裝圖草圖。 20**年4月16 日----20**年 5月 27日： 修改并完成總裝圖及部裝圖，完成有關(guān)零件圖的設(shè)計(jì)。 20**年 5 月28日----20**年 6 月5 日： 編寫設(shè)計(jì)說(shuō)明書 20**年 6月 6日----20**年6 月 8 日： 準(zhǔn)備答辯 四 參考文獻(xiàn) 1.周長(zhǎng)吉主編.現(xiàn)代溫室工程.北京:化學(xué)化工出版社,2003 2.王耀林等主編.設(shè)施園藝工程技術(shù).鄭州:河南科學(xué)技術(shù)出版社,2000,10 3.劉步洲等主編.蔬菜塑料大棚的機(jī)構(gòu)和性能.上海:上?？茖W(xué)技術(shù)出版社,1982.9 4.馮廣和主編.設(shè)施農(nóng)業(yè)技術(shù).北京:氣象出版社,1997.12 5.尚書旗.董佑福等設(shè)施栽培工程技術(shù).北京:中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社,P189,1999.12 6.貢月玲等.幾種不同形式的溫室保溫覆蓋卷簾機(jī).設(shè)施園藝，2000年第4期 7.趙樹朋等.日光溫室單軸牽引型卷簾機(jī)設(shè)計(jì).石家莊：河北農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2002.第25卷第4期 8.胡躍高.農(nóng)業(yè)總論【M】.北京：中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)出版社，2000 9.Physical Modeling of Natural Ventilation Through Screens and Windows In Greenhouses.J.agric.Eggnog Rees.(1998) 70,165-176,Article Number:ag970262 10.濮良貴.紀(jì)名剛.機(jī)械設(shè)計(jì).北京：高等教育出版社，2001 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