DJL-100型温室大棚卷帘机设计.pdf

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1、第１期总第２4７期农业科技与装备Ｎｏ.１ＴｏｔａｌＮｏ．２4７２０１５年１月ＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅ＆ＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙａｎｄＥｑｕｉｐｍｅｎｔＪａｎ.２０１５ＤＪＬ－１００型温室大棚卷帘机设计高占文（辽宁省农业机械化研究所，沈阳１１０１６１）摘要：为提高卷帘机的安全性，设计ＤＪＬ－１００型温室大棚卷帘机。详细介绍卷帘机的结构及工作原理，探讨卷帘机主要技术参数的确定方法及电动机的选择，校核卷帘机的工作负荷和最大工作负荷，确定卷帘机设计合理。关键词：卷帘机；温室大棚；设计；负荷；技术参数中图分类号：Ｓ６２５．３文献标识码：Ａ文章

2、编号：1674-1161（201５）０１-00１７-03卷帘机是用于驱动日光温室外保温材料展开和该卷帘机的撑杆通过撑杆轴与立杆铰链，立杆的收拢的设备，是日光温室大棚生产重要的农业机械。另一端与地基形成铰链联接，立杆下端与减速器的底近年来，随着我国农业产业结构的调整，大棚种植越座相连，电动机固定在减速器上。电动机的输出扭矩来越被政府和农民所重视，卷帘机对日光温室生产的通过带传动传至齿轮式减速器输入轴上，减速器输出重要性得到农户、专家和政府的一致认可。然而，卷帘轴将输出扭矩通过联轴器或者法兰盘传至卷帘轴，从机使用环境恶劣，不确定因素多，在设计、生

3、产、安装而实现卷帘轴的卷帘和放帘作业。收帘时，电动机通和使用等方面存在很多问题，质量和安全问题时有发过减速器带动卷帘轴转动，使拴在卷帘轴上的帘子卷生。因此，研制一种新型省工、省力、安全、高效的卷帘在卷帘轴上；铺帘时，电动机旋转方向相反，完成铺帘机械，对有效解决卷帘机质量安全问题具有重要的现作业。实意义。２ＤＪＬ－１００型温室大棚卷帘机主要技术参１ＤＪＬ－１００型温室大棚卷帘机的结构及工数确定作原理２．１卷帘要求ＤＪＬ－１００型温室大棚卷帘机采用前置卷轴上推收帘或铺帘作业在５ｍｉｎ内结束；卷帘轴转速式结构，由主机、支撑杆、立杆、联接活结、底座、

4、联接ｎ１≤３ｒ／ｍｉｎ。板等组成，其中主机包括主电机、变速箱、卷杆、离合２．２卷帘转角及自由度与制动系统等（如图１所示）。卷帘过程中忽略帘子的压缩量，帘子以卷帘轴为中心按阿基米德螺旋规律运动。卷帘轴每转１周，卷帘半径的变化量为δ＝０．０４ｍ。卷帘轴半径ｒ０＝０．２５ｍ。保温被卷为阿基米德螺旋线，其极坐标方程为：δ０．０４ｒ＝ｒ０＋θ＝０．２５＋θ（１）２π２π式中：ｒ为卷帘半径，ｍ；ｒ０为卷帘轴半径，ｍ；δ为保温被厚度，ｍ；θ为卷帘轴转角，ｒａｄ。保温被卷起工作原理如图２所示。保温被卷起部图１ＤＪＬ－１００型温室大棚卷帘机结构示意图分的长度为

5、：Ｆｉｇｕｒｅ１ＳｃｈｅｍａｔｉｃｄｉａｇｒａｍｏｆｔｙｐｅＤＪＬ－１００ｒｏｌｌｉｎｇｂｌｉｎｄｓｍａｃｈｉｎｅｆｏｒｇｒｅｅｎｈｏｕｓｅｕｓｉｎｇｒｓ·θ（０＜θ≤θ０）Ｓ＝≤（２）Ｒ１（θ－θ０）＋ｒ·ｓθ０（θ０＜θ≤π／２－α０）式中：Ｓ为保温被卷起部分的长度，ｍ；ｒｓ为温收稿日期：２０１４－１１－２３室屋顶小圆弧半径，ｍ；Ｒ１为温室屋顶大圆弧半径，基金项目：辽宁省设施蔬菜、花生产业创新团队项目（辽财［２０１０］７１７号）ｍ；θ为温室屋顶的展角，ｒａｄ；θ０为温室屋顶大、小圆作者简介：高占文（１９６５—），男，教授级高级工作师，从事

6、农业相接处的展角（弧度），θ０＝Ａｒｃｔａｎ（ａ／ｂ）；α０为温室屋脊机械设计工作。处的坡角。１８农业科技与装备２０１５年1月代入数据，得：ｓ＝１０．９５ｍ。２．５卷帘机总传动比及分配保温被半径ｒ与保温被卷长度Ｓ之间的关系为：卷帘轴转速ｎ２＝β／ｔ。式中：ｔ为卷帘所需要的时δ间；β为卷帘轴回转圈数。取ｔ＝５ｍｉｎ，β＝５。则ｎ２＝１ｄＳ＝ｒｄθ＝（ｒ０＋θ）ｄθ（３）２πｒａｄ。１推导得：θ＝２π［（ｒ２＋Ｓδ／π）２－ｒ］／δ（４）为降低机器设计制造成本，选择转速为１４００ｒａｄ００的电动机。总传动比ｉ＝ｎ１／ｎ２＝１４００﹥４８０，为降低

7、减速δ将式（４）代入ｒ＝ｒ０＋θ，得：２π器质量，减小减速器的结构尺寸，采用一级带轮和６１／２级齿轮传动的结构型式。ｒ＝（ｒ０＋ｓδ／π）（４）将数据代入，得：θ２＋７８．５θ－３４３８．３＝０。解方程得卷带传动传动比ｉ１＝２．２５，减速器的总传动比ｉ减＝帘轴转角为θ＝３２．３１ｒａｄ；卷帘轴回转圈数β＝θ／２π＝６２１．００。实际总传动比ｉ＝１３９７．２５，实际卷帘轴转速３１．３１／２π＝４．９８。ｎ２＝ｎ１／ｉ＝１．００２ｒａｄ，实际收帘所需时间ｔ＝β／ｎ２＝电动机通过减速器带动卷帘轴转动时，卷帘轴在４．９９ｍｉｎ，符合使用要求。铅锤平面

8、内一方面作上下铅锤运动，另一方面作水平３卷帘机受力分析方向的前后水平运动。因此，整个机构在铅锤平面内随着卷帘作业的进行，保温被卷起的质量不断加必须有２个自由度，即支