农业装备导论蔬菜大棚卷帘机的设计.doc

新疆农业大学机械交通学院 农业装备导论课程论文开题报告 题 目 蔬菜大棚卷帘机的设计 学 院 xxxxxx 专 业 机械设计制造及其自动化 班级 xxxx 姓 名 xx 学号 xxxxx 指导教师 xxxx 职称 xxxx 2014年12月20日 蔬菜大棚卷帘机的设计 　　　　　　　　　　　　　向龙 随着城乡人民生活水平的提高，冬季栽培鲜菜、鲜果的温室大棚蓬勃发展，其规模越来越大。但是，在温室大棚作业中，卷铺草帘是最费时费工的主要作业环节之一，尤其在严寒冬季的凌晨和傍晚，在寒风刺骨的恶劣条件下，农民站在大棚顶上从事着艰苦笨重的草帘卷铺劳动，情况可想而知。对于一个长80米大棚来说，每天都要在早上拉启、傍晚放下，各要用40分钟左右。严格的来说，冬天里的阳光和温度是“大棚”所依赖珍贵资源。农民要争分夺秒，辛苦是可想而知的。但这仍然解决不了问题 由于“大棚”保温帘开启和关闭时间相对集中，引起的劳力不足和耗用时间过长，已经严重制约了“大棚”的产量效益和发展空间 电动卷帘机的出现则彻底解决了人工卷铺帘子带来的一系列不便。使用电动卷帘机，可随时启动，延长了光照时间，增加了光合作用，更重要的是节省劳动时间，减轻了劳动强度。日光温室在深冬生产过程中，每平方米温室人工控帘约需1.5小时，而卷帘机只需分钟左右，太阳落山前，人工放帘需用约1小时左右，由此看来，每天若用卷帘机起放帘子，比人工节约近2小时的时间。同时延长了室内宝贵的光照时间，增加了光合作用时间另外使用电动卷帘机对草帘、棉帘保护性好，延长了草帘、棉帘的使用寿命，既降低生产成本，同时因其整体起放，其抗风能力也大大增强。使农民能比较轻松地用更多的精力提高对蔬菜进行管理，提高品质、扩大规模卷帘机 目前卷帘机主要有两种：一种是固定式，卷帘机固定在大棚后墙的砖垛上，利用机械动力把草帘子卷上去，利用大棚的坡度和草帘子的重量往下滚放草帘子。该种型号的卷帘机造价较高，大棚要有一定的坡度，如果棚面坡度太平，草帘子滚不下来。一种是走动式采用机械手的原理，利用卷帘机的动力上下自由卷放草帘子，不受大棚坡度大小的限制 对于较常见的80米长的果蔬大棚，通过文献检索，有一些满足要求的卷帘机械，现将代表性的结构特点分析如下。 图1是一种卷帘机的使用状态示意图，该卷帘机采用固定式结构，主要由工作电机及固定机构，减速机，卷绳管，卷帘绳，螺栓，轴承等组成。其工作原理为电机通过减速箱减速，使输出轴与卷绳管连接，带动卷绳管转动，卷绳管与卷帘绳一端固定，电机工作，卷绳管带动卷帘绳卷起，卷帘绳带动草帘卷起，完成卷的过程。电动反转，卷帘在自身重力作用下沿绳放下，完成放的过程。其中卷帘机的电机和减速机分别固定在一电机支杆上，电机支杆的下端固定在温室的墙上。大棚卷帘机包括多个卷绳管支承机构，卷绳管直接与减速箱的输出轴相连。卷绳管通过支架固定。支架通过螺栓固定在大棚的顶墙上。卷帘绳一端套在卷绳轴上，另一端绕过卷轴大棚顶端。其中电机通过减速机予以减速，带动整体。优点：结构简单，以电机驱动，卷帘卷起速度快，省工省力，适合大面积作业。 图1 一种卷帘机的使用状态示意图 大棚顶端三角支架的结构图如图2所示，卷绳轴顶端支承机构的竖支杆的下端固定在横支板上，斜支杆的两端分别与竖支杆和横支杆连接，横支杆可固定在温室大棚的墙体上，如此三个支板形成三角形支承，大大加强了支板的支承能力和安全性。 图2 卷绳轴顶端三角支架的结构图 经过上述分析，为了适应农业上的需要，本课题要设计一种操作简单，经济实用的卷帘机。此款卷帘机结构要合理，维修要方便，能在北方恶劣的环境下长期工作。此款卷帘机依靠电力采用电机驱动。经过减速机降速，将扭矩传输给卷动机构。卷动通则带动草帘完成卷帘，放帘作业。卷帘机通过控制电机正反转，完成卷帘，放帘作业。其操作方式为固定式，可降低对大棚结构的要求，适应绝大多数农民的需要,具有广阔的市场。 3 设计任务与要求 1)利用电机作动力，经减速机降速，通过控制电机正反转，完成卷帘、放帘作业。 2)用于长度在80米以内的常用形状的温室大棚。 3)需在5分钟内完成卷、放帘作业。结构合理、成本较低。 4)电动机功率为1.1KW，经减速机减速后降为1.6e/min。 4 拟解决的关键问题 4.1电机与减速箱的固定及稳定性问题 由于卷帘机要在露天的状态下作业，因此电机和减速机一定要固定好。