李延國 李建軍 任慧 趙紅星 黃雷 楊眉 孫雪嬌 歐志鵬 何禹 張航

摘? 要：雙側溫室自動鋪卷簾幕裝置包括溫室、固定桿、簾幕、鋪卷桿、移動軌道、減速電機、支撐桿、連接桿、鉸鏈銷、擋片、L型支架、底座、自動控制中心;該裝置為對稱結構，具有2個簾幕、鋪卷桿、減速電機、支撐桿、連接桿和L型支架;簾幕一端與鋪卷桿相連，另一端被固定桿固定在溫室棚頂;鋪卷桿一端沿著軌道運動，另一端與減速電機驅動軸連接;支撐桿頂端與減速電機外殼連接，底端與連接桿構成滑動伸縮結構;連接桿底端開有銷孔，與鉸鏈銷外徑形成滑動配合;整個裝置固定在底座上，鉸鏈銷垂直穿過L型支架、連接桿和擋片。本實用新型能實現(xiàn)上下往復運動，將溫室簾幕收卷起來或鋪放在溫室棚頂表面，保持溫室內植物的正常生長環(huán)境。

關鍵詞：雙側溫室;鋪卷;簾幕;生長環(huán)境

中圖分類號：S-3? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? DOI：10.11974/nyyjs.20181032022

1? ? ?研究的背景

溫室是設施農(nóng)業(yè)的核心部分，是采用工程技術手段，營造相對可控的植物生長環(huán)境，進行高效生產(chǎn)的一種現(xiàn)代農(nóng)業(yè)方式。與露天植物種植相比，設施溫室不僅能在冬季有效的利用自然光，生產(chǎn)出反季節(jié)的蔬菜、花卉等;同時還能減少病蟲害、降低農(nóng)藥殘留，培育出安全和優(yōu)質的農(nóng)產(chǎn)品，滿足消費者的生活需求。因此，為了提高溫室的利用效率，創(chuàng)造和改善相應的溫室配套設施成為了其實現(xiàn)的關鍵點。

溫度和光照是影響植物生長發(fā)育的重要環(huán)境因素，溫室內部環(huán)境易受外界溫度和光照的影響。在溫室的棚頂和側壁鋪設簾幕設施，有助于維護溫室內部環(huán)境的穩(wěn)定，為植物生長提供最佳的生長環(huán)境，提高溫室的利用效率。當外界光照強、溫度高，致使溫室內部溫度高于植物生長的最佳溫度時，可以在溫室外部鋪設遮陽簾幕，有助于降低溫室內部溫度，避免強光灼傷植物，尤其在夏季的中午最為明顯。當外界溫度過低時，直接導致溫室內部溫度低于植物生長的適宜溫度，可以在溫室外部鋪設保溫簾幕，來維持溫室的內部溫度，在冬季最為常用。除此之外，簾幕有助于抵擋外界風沙、雨雪等惡劣的環(huán)境氣候對溫室性能結構的侵蝕，提高溫室的使用壽命。

簾幕是溫室外部設施的重要組成部分，能抵御溫室外部環(huán)境的大幅度變化，保護溫室結構性能的穩(wěn)定，調控溫室內部環(huán)境，維護植物正常生長。與單側日光溫室相比，雙側溫室具有采光量大，采光時間長等優(yōu)點，但相應的抵御外界環(huán)境變化的能力較弱，鋪設遮陽網(wǎng)、保溫被等簾幕的難度遠高于單側日光溫室。目前，緊貼雙側溫室表面鋪卷遮陽網(wǎng)難度大，多是在溫室棚頂搭設遮陽棚，這種做法易受太陽入射角影響，效果欠佳;保溫被鋪卷的機械化程度較低，多數(shù)雙側溫室仍存在人工鋪卷，浪費人力物力，而且具有一定的危險性。因此，需要研究開發(fā)一種合理、簡便的雙側溫室自動鋪卷簾幕裝置。

2? ? ?技術要點

雙側溫室自動鋪卷簾幕裝置可用于雙側溫室外部遮陽網(wǎng)、保溫被等簾幕的鋪放或收卷，可上下往復的將簾幕鋪放到溫室棚頂和側壁，能夠抵擋外界環(huán)境的大幅度變化，維持植物的正常生長環(huán)境，延長溫室的使用壽命，同時解決了溫室外側簾幕收卷不便及機械化程度低等問題，還節(jié)省人力物力，提高了溫室的利用效率。

該裝置能同時實現(xiàn)溫室兩側簾幕上下往復運動，將溫室簾幕收卷起來或鋪放在溫室棚頂表面，保證溫室內植物的正常生長環(huán)境的穩(wěn)定而不受外界環(huán)境變化的影響。

3? ? ?自動鋪卷簾幕裝置構成及附圖說明

3.1? ? 顯示的是自動鋪卷簾幕裝置工作狀態(tài)下的整體透視結構示意圖

如圖1所示。

3.2 顯示的是自動鋪卷簾幕裝置工作狀態(tài)下的正視圖

如圖2所示。

1.雙側溫室;2.固定桿;3.簾幕;4.鋪卷桿，5.移動軌道;6.減速電機;7.支撐桿;8.連接桿;9.鉸鏈銷;10.擋片;11.L型支架;12.底座;13.自動控制中心

4? ? ?自動鋪卷簾幕裝置工作原理

結合圖1和圖2說明如下：雙側溫室自動鋪卷簾幕裝置包括雙側溫室1、固定桿2、簾幕3、鋪卷桿4、移動軌道5、減速電機6、支撐桿7、連接桿8、鉸鏈銷9、擋片10、L型支架11、底座12、自動控制中心13;所述的裝置為對稱結構，符合雙側溫室1的結構形式，具有兩個簾幕3、鋪卷桿4、減速電機6、支撐桿7、連接桿8和L型支架11;所述的減速電機6外殼與支撐桿7剛性連接，減速電機6的驅動軸與鋪卷桿4剛性連接;鋪卷桿4帶動簾幕3，沿著移動軌道5進行鋪放或收卷。連接桿8與支撐桿7的底端構成可滑動的伸縮結構，連接桿8底端的銷孔內徑與鉸鏈銷9外徑進行滑動配合;鉸鏈銷9垂直穿過L型支架11、連接桿8和擋片10。

簾幕3完全展開后呈長方形，長度和寬度要比雙側溫室1側壁邊長略長，一端被固定桿2固定，另一端與鋪卷桿4相連。選用的鋪設簾幕3為柔性材料，耐磨性好，且長時間暴露在惡劣氣候條件下，不易損壞和侵蝕。柔性材料可選用塑料材料、機織織物及復合材料等，比如夏季可采用性能好的遮陽塑料材料，冬季可選用具有一定厚度的保溫復合材料。

固定桿2位于雙側溫室1棚頂，縱向軸線與雙側溫室1棚頂?shù)募咕€重合，為剛性或半剛性的長方形構件，可以通過螺栓、鉚釘?shù)确绞桨押熌?固定在雙側溫室1棚頂。其作用是將簾幕3的一端固定在雙側溫室1棚頂，便于簾幕3的鋪放或收卷，材料可選用帶有防護涂層的金屬材料、塑料或其他復合材料，便于拆卸安裝。

鋪卷桿4為剛性的實心或空心的圓柱形構件，要比雙側溫室1的長度略長。要求構件的材料堅固，具有很強的承重能力，且不宜變形，能夠承受簾幕3鋪放或收卷的所有重力，可選用帶有防護涂層的金屬材料或其他復合材料。

移動軌道5處于雙側溫室1長方向的一端，與減速電機6所在端相對。移動軌道5是鋪卷桿4鋪放或收卷簾幕3的移動軌道，為鋪卷桿4轉動時的著力點，材料可以選用帶有涂料的矩形金屬板，完成一定的弧度，經(jīng)螺栓或焊接等方式形成移動軌道5并通過支架安裝在雙側溫室1上。

減速電機6為一端封閉的殼體結構，驅動軸輸出端與鋪卷桿4同軸剛性連接，比如螺栓連接、焊接等方式實現(xiàn)。當減速電機6收到程序控制命令時，驅動軸沿順時針或者逆時針轉動，帶動鋪卷桿4轉動，完成簾幕3的鋪放或收卷。

支撐桿7為剛性的空心圓柱形構件，具有很強機械強度且不易變形，長度要比溫室的高度要長。其頂端與減速電機6的殼體剛性連接，如采用焊接、螺栓或螺釘連接等，底端與連接桿8形成可滑動的伸縮配合。

連接桿8為剛性的實心圓柱形構件，底端部分開有圓柱形銷孔，垂直于支撐桿7的縱向軸線。連接桿8與支撐桿7底端形成可伸縮的滑動結構，有利于簾幕3更好的鋪放或收卷。連接桿8底端的銷孔內徑與鉸鏈銷9外徑相連，形成滑動配合。

鉸鏈銷9垂直穿過L型支架11、連接桿8和擋片10，其位于雙側溫室1一端正中間或者相對的雙側溫室1另一端，軸線與雙側溫室1長方向的軸線一致。鉸鏈銷9的外徑與支撐桿7的銷孔形成滑動配合連接，材料必須堅固，能夠承受較大的壓力而不會變形和彎曲。

擋片10一端固定在鉸鏈銷9上，另一端固定在底座12上，位于兩個連接桿8之間，作用是防止連接桿8移動時產(chǎn)生相互摩擦而影響裝置的運行。

L型支架11，為堅固不易變形的金屬材料，具有很強的承重能力。

底座12為承重構件，主要是起到固定作用，使簾幕3鋪放或收卷時能平穩(wěn)進行，有效防止運行時發(fā)生傾斜或劇烈震動。

自動控制中心13內部含有控制模塊、定時模塊、傳感器、電路等。自動控制中心13控制模塊能向減速電機6發(fā)出信號“鋪放或收卷”的程序控制命令，并且使減速電機6做出相應的響應，對簾幕3進行鋪放或收卷。如果簾幕3已經(jīng)鋪放到極限位置時，則停止鋪放信號命令;同理，當收卷到極限位置時，則停止收卷信號命令。定時模塊不僅可以通過定時控制減速電機6的轉動圈數(shù)，進行簾幕3的鋪放或收卷，也可以制定1d中鋪卷桿4的啟動時間，比如處于冬季的溫室，白天接受陽光時簾幕3自動卷起，夜晚簾幕3自動鋪放在溫室棚頂表面，起到保溫作用。

5? ? ?自動鋪卷簾幕裝置特點

該裝置為對稱結構，具有2個簾幕、2個鋪卷桿、2個減速電機、2個支撐桿、2個連接桿和2個L型支架，能夠同時對溫室兩側進行鋪放或收卷工作。

簾幕一端被固定桿固定在雙側溫室棚頂，縱向軸線與屋頂?shù)募咕€重合，另1端與鋪卷桿相連，減速電機外殼與支撐桿剛性連接，減速電機驅動軸與鋪卷桿剛性連接，鉸鏈銷垂直穿過L型支架、連接桿和擋片，具有結構緊湊容易實現(xiàn)聯(lián)動控制。

簾幕的鋪放或收卷，均通過鋪卷桿轉動來實現(xiàn)，非常方便運行。

鋪卷桿一端是沿著預設的移動軌道運行，具有很好的導向作用，使簾幕的鋪放或收卷過程中運行穩(wěn)定而不至震動。

支撐桿底端與連接桿構成可滑動的伸縮結構，保證了卷桿在棚頂很好的仿行。

自動控制中心的控制模塊能向減速電機發(fā)出信號“鋪放或收卷”的程序控制命令，定時模塊能控制減速電機起止時間，保證了整個控制系統(tǒng)的正常運行。

6? ? ?結論

由于該裝置采用的對稱結構，符合雙側溫室的結構形式，能方便、省力的將溫室簾幕收卷起來或鋪放在溫室棚頂表面，具有快捷性、上下往復性、整體鋪放或收卷一致性好等特點。該裝置的簾幕可以根據(jù)季節(jié)氣候要求進行更換，如夏季可以鋪設遮陽網(wǎng)，冬季可以鋪設保溫被等來給溫室保溫以保持溫室內植物的正常生長，提高植物產(chǎn)量。同時，在維護溫室結構，延長溫室壽命，更換溫室覆蓋透光材料等方面具有很大的作用。