連棟溫室屋頂壓雪運(yùn)輸除雪機(jī)的設(shè)計(jì)
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1連棟溫室屋頂壓雪運(yùn)輸除雪機(jī)的設(shè)計(jì)余克強(qiáng) 山西農(nóng)業(yè)大學(xué)工程學(xué)院 中國山西太古人 e-mail:yuke406336022@hotmail.com王雙喜 山西農(nóng)業(yè)大學(xué)工程學(xué)院 中國山西太古人 e-mail:wsx@sxau.edu.cn摘 要——溫室屋頂上的積雪對溫室的透光性和熱損失有很大的影響。它對植物的生長有不利的影響,而且影響溫室的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。為了減少溫室工廠屋頂積雪的影響,總體考慮溫室屋頂情況,例如積雪的厚度,溫度條件等等,我們設(shè)計(jì)了這種壓力運(yùn)輸除雪機(jī)。在未來溫室屋頂積雪的去除方面,這是一個(gè)有幫助的,有效的,低廉的,而且環(huán)保的項(xiàng)目。關(guān)鍵詞語——壓力運(yùn)輸;連棟溫室屋頂;除雪機(jī);設(shè)計(jì)Ⅰ. 介紹在中國,現(xiàn)代園藝設(shè)備有著繁榮的趨向,而且規(guī)模也越來越大。然而,冬天連續(xù)的降雪覆蓋了溫室屋頂,不僅影響室內(nèi)植物的光合作用,使植物不能得到最好的生長,而且它要你影響溫室光的通透性和熱的保留。因此浪費(fèi)了很多能量。還有,積雪影響溫室結(jié)構(gòu)的總強(qiáng)度和剛性,導(dǎo)致很多溫室被摧毀。因此,如何有效地消除溫室屋頂?shù)姆e雪變成一個(gè)很重要的項(xiàng)目[1]。目前有三種常用的去除溫室屋頂積雪的方法:人工除雪法,融雪法和機(jī)器除雪法。人工除雪法需要大量的人力,很長的時(shí)間,而且浪費(fèi)資源。融雪法能提高除雪的效率,但是會(huì)引起一系列的環(huán)境污染和建筑物的嚴(yán)重?fù)p壞[2]。另外,這是一筆很大的投資費(fèi)用,不能適應(yīng)小溫室水果和蔬菜產(chǎn)品[3]。由于這些原因,這篇論文主要介紹連棟溫室屋頂壓力運(yùn)輸除雪機(jī)的設(shè)計(jì)。Ⅱ. 設(shè)備構(gòu)成這個(gè)設(shè)備主要適用于 6—10m 跨度的玻璃或者塑料板 連棟溫室屋頂,以及其他型號的三角形塑料膜連棟溫室屋頂。這個(gè)設(shè)備主要有六個(gè)部分:平衡裝置,掃雪裝置,供能傳動(dòng)裝置,運(yùn)輸裝置,壓雪裝置,控制裝置。整個(gè)設(shè)備的結(jié)構(gòu)如圖 1 所示。2圖 1 整體結(jié)構(gòu)示意圖1- 平衡裝置 2-掃雪裝置 3-供能傳動(dòng)裝置 4-運(yùn)輸裝置 5-壓雪裝置 6-排水溝 7-連棟溫室屋頂 8-承載梁A. 掃雪裝置掃雪裝置結(jié)構(gòu)是由電機(jī),齒輪傳動(dòng)系統(tǒng),V 帶,皮帶輪,連桿,連接架,刷盤,清掃頭,導(dǎo)流板,軸承構(gòu)成。它的結(jié)構(gòu)如圖 2 所示。圖 2 掃雪裝置示意圖9-電機(jī) 10-齒輪傳動(dòng)系統(tǒng) 11- V 帶 12-皮帶輪 13-連桿 14-連接架 15-刷盤 16-清掃頭 17-導(dǎo)流板 18-軸承3單邊的溫室屋頂共有 4—6 個(gè)刷盤,高度按比例從 150—400mm 之間選取。在這個(gè)裝置制造中,電機(jī)為離排水溝和齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)最近的刷盤供能,其余鄰近的刷盤用 V帶驅(qū)動(dòng)。在每一個(gè)鄰近的刷盤之間安裝導(dǎo)流板,在刷盤旋轉(zhuǎn)過程中,它能刮掉粘合在刷盤上的積雪,而且能預(yù)防積雪散落。為了減少刷盤的重量,清掃頭用聚碳酸酯材料。大約 5cm 長環(huán)繞套筒的尼龍刷與每一個(gè)有彈性的清掃頭刷分別相連。當(dāng)掃雪裝置開始運(yùn)行時(shí),電機(jī)通過齒輪傳動(dòng)系為最近的刷盤供電,其余鄰近的刷盤用 V 帶驅(qū)動(dòng)。它的結(jié)構(gòu)如圖 3 所示。所有的刷盤同向旋轉(zhuǎn)使積雪從溫室屋頂聚集到排水溝。圖 3 掃雪裝置供能傳動(dòng)示意圖9-電機(jī) 10-齒輪傳動(dòng)系統(tǒng) 11- V 帶 12-皮帶輪 13-連桿 14-連接架 15-刷盤B. 平衡裝置平衡裝置是由平衡支架,橡膠環(huán),空心軸,軸承和套管組成。它的結(jié)構(gòu)如圖 4 所示。圖 4 平衡裝置結(jié)構(gòu)示意圖419-平衡支架 20-橡膠環(huán) 21-空心軸 22-軸承 23-套管在這個(gè)裝置中,軸承固定在空心軸的兩端,套管裝配在空心軸的中心,橡膠軸承環(huán)套在軸承環(huán)外組成橡膠輪,套管焊接在平衡支架的底部,平衡支架安裝在掃雪裝置的托架上,通過角鋼連接在一起。為了使除雪機(jī)的掃雪裝置平衡移動(dòng)到承載橫梁,在溫室屋頂排水溝的兩側(cè)有兩行工作在橫梁上的塔器。a) 壓雪裝置壓雪裝置由三個(gè)從動(dòng)鏈輪,滾子鏈,刮刀,細(xì)連桿,小套筒,主動(dòng)鏈輪,粗連桿,滾筒,刮刀架,軸承,連桿,底座,隔風(fēng)板,V 帶,皮帶輪和彈簧組成。它的結(jié)構(gòu)如圖 5 所示。圖 5 壓雪裝置結(jié)構(gòu)示意圖24-從動(dòng)鏈輪 25-滾子鏈 26-刮刀 27-細(xì)連桿 28-小套筒 29-主動(dòng)鏈輪 30-粗連桿 31-滾筒 32-刮刀架 33-軸承 34-連桿 35-底座 36-隔風(fēng)板 37- V 帶 38-皮帶輪 39-滑輪 40-回位彈簧壓雪裝置的功能來自于運(yùn)輸裝置的電機(jī),能量由 V 帶傳遞給主動(dòng)鏈輪。刮刀和刮刀架在它們之間適當(dāng)?shù)奈恢孟噙B,回位彈簧固定在它們中間,它能保持刮刀處于伸出5刮刀架的狀態(tài)。它的結(jié)構(gòu)如圖 6 所示。圖 6 刮刀和刮刀架結(jié)構(gòu)示意圖當(dāng)刮刀移動(dòng)到壓雪裝置底部時(shí),由于使刮刀移動(dòng)的底座是凸?fàn)畹?,回位彈簧逐漸地伸長。當(dāng)刮刀移出底座時(shí),回位彈簧的收縮使得刮刀回到初始位置。在這個(gè)裝置中,主動(dòng)鏈輪和三個(gè)從動(dòng)鏈輪通過滾子鏈連接,兩個(gè)連接有粗連桿上的滾子鏈又與粗連桿連接。我們應(yīng)該搞清需要安裝多少刮刀和刮刀架,在整個(gè)鏈輪圈上均勻地安裝刮刀架,把隔風(fēng)板放在整個(gè)裝置的兩邊,最后底座安裝在整個(gè)裝置的最底部。電機(jī)把能量通過 V 帶傳給皮帶輪使從動(dòng)鏈輪和主動(dòng)鏈輪通過滾子鏈旋轉(zhuǎn)。在排水溝的積雪通過張開的刮刀進(jìn)入由刮刀,小套筒,底座和位于兩邊的阻風(fēng)門組成的壓力空間。小套筒和刮刀通過滾子鏈水平地移動(dòng),使得壓雪空間逐漸地變小,因此積雪別壓成雪塊。在壓雪裝置的底部,成塊的雪通過刮刀被推到運(yùn)輸帶上,雪塊連續(xù)不斷地通過運(yùn)輸帶輸送到車上。D. 供能傳動(dòng)裝置供能和傳動(dòng)裝置位于刷盤的兩端,主要包括行走輪,齒輪減速器,電機(jī)和 V 帶驅(qū)動(dòng)。它的結(jié)構(gòu)如圖 7 所示。由于電機(jī)輸出的高速通過齒輪減速器降低,然后通過 V 帶驅(qū)動(dòng)行走輪,使得整個(gè)裝置向前移動(dòng)。6圖 7 供能傳動(dòng)裝置示意圖41-行走輪 42-齒輪減速器 43-電機(jī) 44-V 帶驅(qū)動(dòng)E. 運(yùn)輸裝置運(yùn)輸裝置主要由滾筒,輸送帶,張緊輪,連桿和軸承,支架,滑輪, “Ⅰ”型連桿,電機(jī)和皮帶輪組成。它的結(jié)構(gòu)如圖 8 所示。圖 8 運(yùn)輸裝置結(jié)構(gòu)示意圖45-滾筒 46-輸送帶 47-張緊輪 48-連桿和軸承 49-支架 50-滑輪 51-“Ⅰ”型連桿F. 控制裝置控制裝置的控制系統(tǒng)有一個(gè)外面的部分,一個(gè)微控制器和計(jì)算機(jī)。外面的部分有幾個(gè)雨夾雪傳感器,它們能根據(jù)下雪量計(jì)算積雪的厚度,然后控制機(jī)器工作和關(guān)閉的時(shí)間。由于溫室的長度很長,所以需要很長的運(yùn)輸帶。為了運(yùn)輸和移動(dòng)的方便,運(yùn)輸帶7的每一段是 3m 長。它們一段接著一段通過“Ⅰ” 型連桿連接在壓雪裝置的后面。運(yùn)輸帶和壓雪裝置連接在壓雪裝置的底座上,它的結(jié)構(gòu)如圖 8 所示。Ⅲ.總結(jié)通過與傳統(tǒng)除雪方法的比較,機(jī)器除雪法是有效的,低廉的除雪項(xiàng)目。這種連棟溫室屋頂壓雪運(yùn)輸除雪機(jī)需要注意以下幾個(gè)問題:(1) 這種設(shè)備只使用于三角形屋頂?shù)臏厥摇?2) 在設(shè)計(jì)中,這種設(shè)備的強(qiáng)度,剛性和傳輸效率必須嚴(yán)格地計(jì)算。同時(shí),結(jié)構(gòu)的牢固性和驅(qū)動(dòng)的可靠性必須保證。(3) 這種設(shè)備的核心是壓雪裝置。設(shè)計(jì)和安裝每一個(gè)組件必須合理。參考文獻(xiàn)[1] 周增產(chǎn),龍志強(qiáng),李修剛等,溫室屋頂除雪設(shè)備的發(fā)展與應(yīng)用,中國社會(huì)農(nóng)業(yè)工程出版社,第 1 卷,第二章,P239-242, 2004.3[2] Bargale P C,Wulfsohn D, Irudayaj J , et al-Prediction of oilexpression by uniaxial compression using time - varyingoilseedproperties. Journal of Agricultural Engineering Research,vol.77,NO.2,pp 171-181,2000[3] Bargale P C , Fbrd R , Jwulfsohn D, et a1. Measurement ofconsolidation and permeability properties of extruded soy undermechanical pressing. Journal of Agricultural Engineering Research,vol.74,pp 155-165,1999[4] 周增產(chǎn),龍志強(qiáng),李修剛等,溫室屋頂除雪設(shè)備的發(fā)展與應(yīng)用,中國社會(huì)農(nóng)業(yè)工程出版社,第 36 卷,P144-146, 2005.5[5] 王雙喜,農(nóng)業(yè)工程設(shè)備,北京:中國農(nóng)業(yè)出版社, 2010- 1.請仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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