日光溫室薄膜高效清洗機的研制與試驗研究
發(fā)布時間:2020-05-10 07:32
【摘要】:溫室可有效規(guī)避不利環(huán)境因素,為溫室作物提供較為舒適的生長環(huán)境。但隨著溫室薄膜使用時間的延長,薄膜表面會沉積較多塵土,對于棚內(nèi)光照產(chǎn)生一定影響。對于中小溫室,農(nóng)戶尚且可手動清潔,但對于日光溫室,由于溫室跨度大、高度高的原因,手動清潔存在清洗范圍偏小、強度大、危險性較高的問題,因此迫切需要研制一種適用于我國日光溫室,作業(yè)效率高、清洗效果好、成本低廉的溫室清洗機,清除薄膜表面附著的塵土,對提高棚內(nèi)光照強度、增加作物產(chǎn)量有重要意義。經(jīng)試驗驗證,所設計的日光溫室薄膜清洗機運行平穩(wěn)流暢、薄膜清潔效果理想,可滿足使用需求。本文主要研究內(nèi)容如下:(1)確定日光溫室薄膜高效清洗機總體設計方案,其機械結構組成包括清洗部分與行走部分:清洗部分完成溫室表面清洗的功能,行走部分完成清洗機移位、換棚的功能。清洗部分采用清洗電機帶動兩組不同減速比的減速器作為動力傳動,低轉(zhuǎn)速帶動爬升轉(zhuǎn)軸、高轉(zhuǎn)速帶動毛刷轉(zhuǎn)動。(2)清洗以及行走部分設計。包括清洗部分動力傳動系統(tǒng)、清洗電機、毛刷的選型,清洗機結構框架的設計;行走電機的選型、清洗部分放置平臺的設計、導向軌道的定位設計。(3)清洗部分結構仿真優(yōu)化。清洗部分框架結構在不同設計方案下,得出其應力與位移分布云圖,經(jīng)互相比較并結合作業(yè)環(huán)境,最終得到最優(yōu)設計方案為清洗機在單側中間部分設置一組連接支架并采用兩組拉繩。(4)控制系統(tǒng)設計。主要完成控制系統(tǒng)硬件部分設計與軟件部分設計,并完成觸摸屏在不同操作模式下頁面的布局設計。(5)樣機加工與試驗。在山東農(nóng)業(yè)大學科技創(chuàng)新園完成樣機加工、并針對日光溫室完成清洗試驗。試驗表明,清洗機運行平穩(wěn)流暢,溫室清洗效果明顯,在噴水量為2L/min全程噴水、爬升速度在2.8m/min至5.6m/min作業(yè)參數(shù)下,可得到較理想的溫室清潔效果。(6)數(shù)據(jù)分析與結論。不同天氣條件,清洗與未清洗薄膜透光率差異顯著:晴天,自然條件下使用三個月的新膜,清洗后透光率最高可達90%,薄膜透光率可提高約15%;陰霾天,薄膜清洗后透光率最高可達67%,未清洗薄膜透光率為61%左右。
【圖文】:
山東農(nóng)業(yè)大學碩士專業(yè)學位論文,但其研究主要針對于塑料拱棚、連棟溫室以及玻璃溫室,盡管不同種類溫室相似性,但由于溫室結構以及表面覆蓋材料的差異,現(xiàn)研發(fā)的溫室清洗機大都強,不同種類溫室之間通用性較差,均無法適用于日光溫室薄膜。.2 研究意義現(xiàn)階段,盡管我國對于溫室清洗方面取得了一定的研究成果,但目前多數(shù)研究在專利與試制階段,國內(nèi)外鮮有清洗設備可滿足我國帶有遮陽網(wǎng)、棉被等雜物室清洗(陳大軍等,2018)。農(nóng)戶一般采用自制的簡易工具手動對于溫室薄膜,效率較低、危險性較高、清潔效果也并不理想。對于一般的低矮棚室,手動尚可應用;但由于日光溫室普遍高度較高、跨度較大,手動清洗方法將難以應大程度影響農(nóng)戶實際清洗溫室的積極性,下圖 1-1 為農(nóng)戶手動清洗溫室作業(yè)場
日光溫室薄膜高效清洗機的研制與試驗研究.2.1 國外研究現(xiàn)狀荷蘭作為設施園藝最為發(fā)達的國家,除擁有先進的設施農(nóng)業(yè)技術外,其溫室配套的研究也居于世界前列(陳春良,2016)。目前,荷蘭在本國市場已投入使用“Ven玻璃溫室清洗機與連棟塑料溫室清洗裝置!癡enlo”型玻璃溫室清洗機整機包括走部分、清洗部分及其控制部分。行走部分借助于兩側相鄰天溝作為行走軌道,,采質(zhì)不吸水毛刷旋轉(zhuǎn)并配合于沖水裝置將溫室表面灰塵沖刷至天溝,在整機行走作業(yè)時,天溝內(nèi)清潔毛刷會將臟水以及污泥沖刷至溫室盡頭處。除此之外,該玻璃溫室機還配套設計有移動平臺,采用計算機編程精準控制其運動狀態(tài),自動完成清洗機換位,便于實現(xiàn)作業(yè)過程的自動化,實際清洗作業(yè)過程如下圖 1-2 所示。.2 溫室清洗機發(fā)展現(xiàn)狀
【學位授予單位】:山東農(nóng)業(yè)大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2019
【分類號】:S625;TP273
本文編號:2656963
【圖文】:
山東農(nóng)業(yè)大學碩士專業(yè)學位論文,但其研究主要針對于塑料拱棚、連棟溫室以及玻璃溫室,盡管不同種類溫室相似性,但由于溫室結構以及表面覆蓋材料的差異,現(xiàn)研發(fā)的溫室清洗機大都強,不同種類溫室之間通用性較差,均無法適用于日光溫室薄膜。.2 研究意義現(xiàn)階段,盡管我國對于溫室清洗方面取得了一定的研究成果,但目前多數(shù)研究在專利與試制階段,國內(nèi)外鮮有清洗設備可滿足我國帶有遮陽網(wǎng)、棉被等雜物室清洗(陳大軍等,2018)。農(nóng)戶一般采用自制的簡易工具手動對于溫室薄膜,效率較低、危險性較高、清潔效果也并不理想。對于一般的低矮棚室,手動尚可應用;但由于日光溫室普遍高度較高、跨度較大,手動清洗方法將難以應大程度影響農(nóng)戶實際清洗溫室的積極性,下圖 1-1 為農(nóng)戶手動清洗溫室作業(yè)場
日光溫室薄膜高效清洗機的研制與試驗研究.2.1 國外研究現(xiàn)狀荷蘭作為設施園藝最為發(fā)達的國家,除擁有先進的設施農(nóng)業(yè)技術外,其溫室配套的研究也居于世界前列(陳春良,2016)。目前,荷蘭在本國市場已投入使用“Ven玻璃溫室清洗機與連棟塑料溫室清洗裝置!癡enlo”型玻璃溫室清洗機整機包括走部分、清洗部分及其控制部分。行走部分借助于兩側相鄰天溝作為行走軌道,,采質(zhì)不吸水毛刷旋轉(zhuǎn)并配合于沖水裝置將溫室表面灰塵沖刷至天溝,在整機行走作業(yè)時,天溝內(nèi)清潔毛刷會將臟水以及污泥沖刷至溫室盡頭處。除此之外,該玻璃溫室機還配套設計有移動平臺,采用計算機編程精準控制其運動狀態(tài),自動完成清洗機換位,便于實現(xiàn)作業(yè)過程的自動化,實際清洗作業(yè)過程如下圖 1-2 所示。.2 溫室清洗機發(fā)展現(xiàn)狀
【學位授予單位】:山東農(nóng)業(yè)大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2019
【分類號】:S625;TP273
【參考文獻】
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本文編號:2656963
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