1連棟溫室屋頂壓雪運輸除雪機的設計余克強 山西農(nóng)業(yè)大學工程學院 中國山西太古人 e-mail：yuke406336022hotmail.com王雙喜 山西農(nóng)業(yè)大學工程學院 中國山西太古人 e-mail：wsxsxau.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，我們設計了這種壓力運輸除雪機。在未來溫室屋頂積雪的去除方面，這是一個有幫助的，有效的，低廉的，而且環(huán)保的項目。關(guān)鍵詞語壓力運輸；連棟溫室屋頂；除雪機；設計. 介紹在中國，現(xiàn)代園藝設備有著繁榮的趨向，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。因此浪費了很多能量。還有，積雪影響溫室結(jié)構(gòu)的總強度和剛性，導致很多溫室被摧毀。因此，如何有效地消除溫室屋頂?shù)姆e雪變成一個很重要的項目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，融雪法和機器除雪法。人工除雪法需要大量的人力，很長的時間，而且浪費資源。融雪法能提高除雪的效率，但是會引起一系列的環(huán)境污染和建筑物的嚴重損壞2。另外，這是一筆很大的投資費用，不能適應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輸除雪機的設計。. 設備構(gòu)成這個設備主要適用于 610m 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。這個設備主要有六個部分：平衡裝置，掃雪裝置，供能傳動裝置，運輸裝置，壓雪裝置，控制裝置。整個設備的結(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-供能傳動裝置 4-運輸裝置 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，齒輪傳動系統(tǒng)，V 帶，皮帶輪，連桿，連接架，刷盤，清掃頭，導流板，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 10-齒輪傳動系統(tǒng) 11- V 帶 12-皮帶輪 13-連桿 14-連接架 15-刷盤 16-清掃頭 17-導流板 18-軸承3單邊的溫室屋頂共有 46 個刷盤，高度按比例從 150400mm 之間選取。在這個裝置制造中，電機為離排水溝和齒輪傳動系統(tǒng)最近的刷盤供能，其余鄰近的刷盤用 V帶驅(qū)動。在每一個鄰近的刷盤之間安裝導流板，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有彈性的清掃頭刷分別相連。當掃雪裝置開始運行時，電機通過齒輪傳動系為最近的刷盤供電，其余鄰近的刷盤用 V 帶驅(qū)動。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 掃雪裝置供能傳動示意圖9-電機 10-齒輪傳動系統(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。為了使除雪機的掃雪裝置平衡移動到承載橫梁，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從動鏈輪，滾子鏈，刮刀，細連桿，小套筒，主動鏈輪，粗連桿，滾筒，刮刀架，軸承，連桿，底座，隔風板，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-從動鏈輪 25-滾子鏈 26-刮刀 27-細連桿 28-小套筒 29-主動鏈輪 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輸裝置的電機，能量由 V 帶傳遞給主動鏈輪。刮刀和刮刀架在它們之間適當?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)示意圖當刮刀移動到壓雪裝置底部時，由于使刮刀移動的底座是凸狀的，回位彈簧逐漸地伸長。當刮刀移出底座時，回位彈簧的收縮使得刮刀回到初始位置。在這個裝置中，主動鏈輪和三個從動鏈輪通過滾子鏈連接，兩個連接有粗連桿上的滾子鏈又與粗連桿連接。我們應該搞清需要安裝多少刮刀和刮刀架，在整個鏈輪圈上均勻地安裝刮刀架，把隔風板放在整個裝置的兩邊，最后底座安裝在整個裝置的最底部。電機把能量通過 V 帶傳給皮帶輪使從動鏈輪和主動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入由刮刀，小套筒，底座和位于兩邊的阻風門組成的壓力空間。小套筒和刮刀通過滾子鏈水平地移動，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輸帶上，雪塊連續(xù)不斷地通過運輸帶輸送到車上。D 供能傳動裝置供能和傳動裝置位于刷盤的兩端，主要包括行走輪，齒輪減速器，電機和 V 帶驅(qū)動。它的結(jié)構(gòu)如圖 7 所示。由于電機輸出的高速通過齒輪減速器降低，然后通過 V 帶驅(qū)動行走輪，使得整個裝置向前移動。6圖 7 供能傳動裝置示意圖41-行走輪 42-齒輪減速器 43-電機 44-V 帶驅(qū)動E 運輸裝置運輸裝置主要由滾筒，輸送帶，張緊輪，連桿和軸承，支架，滑輪， “”型連桿，電機和皮帶輪組成。它的結(jié)構(gòu)如圖 8 所示。圖 8 運輸裝置結(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-“”型連桿F 控制裝置控制裝置的控制系統(tǒng)有一個外面的部分，一個微控制器和計算機。外面的部分有幾個雨夾雪傳感器，它們能根據(jù)下雪量計算積雪的厚度，然后控制機器工作和關(guān)閉的時間。由于溫室的長度很長，所以需要很長的運輸帶。為了運輸和移動的方便，運輸帶7的每一段是 3m 長。它們一段接著一段通過“” 型連桿連接在壓雪裝置的后面。運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。.總結(jié)通過與傳統(tǒng)除雪方法的比較，機器除雪法是有效的，低廉的除雪項目。這種連棟溫室屋頂壓雪運輸除雪機需要注意以下幾個問題：(1) 這種設備只使用于三角形屋頂?shù)臏厥摇?2) 在設計中，這種設備的強度，剛性和傳輸效率必須嚴格地計算。同時，結(jié)構(gòu)的牢固性和驅(qū)動的可靠性必須保證。(3) 這種設備的核心是壓雪裝置。設計和安裝每一個組件必須合理。參考文獻1 周增產(chǎn)，龍志強，李修剛等，溫室屋頂除雪設備的發(fā)展與應用，中國社會農(nóng)業(yè)工程出版社，第 1 卷，第二章，P239-242, 2004.32 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 171-181,20003 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 155-165,19994 周增產(chǎn)，龍志強，李修剛等，溫室屋頂除雪設備的發(fā)展與應用，中國社會農(nóng)業(yè)工程出版社，第 36 卷，P144-146, 2005.55 王雙喜，農(nóng)業(yè)工程設備，北京：中國農(nóng)業(yè)出版社， 2010