李海龍

摘要：針對目前超長連棟塑料大棚卷膜放風作業(yè)中存在的問題，設計一種自動卷膜放風裝置。闡述該裝置的整體結構與工作原理，詳細介紹其主要工作部件的設計，總結創(chuàng)新點，以期為超長連棟塑料大棚自動卷膜放風裝置的改進與應用提供參考。

關鍵詞：超長連棟塑料大棚;卷膜放風裝置;自動;結構設計

中圖分類號：S625.3? ? 文獻標識碼：A? ? 文章編號：1674-1161（2021）03-0023-02

近年來我國設施農業(yè)發(fā)展迅速，百米以上的超長大棚、連棟大棚得到廣泛應用。目前大棚卷膜放風作業(yè)大多采取人工或單、雙側動力卷膜放風方式。由于超長連棟大棚長度過長，人工卷膜工作量大且效率過低，側動力卷膜不均勻且卷膜軸容易扭曲斷裂。為了保證超長連棟塑料大棚放風時卷膜均勻，同時避免棚膜損壞，本課題設計一種超長連棟塑料大棚自動卷膜放風裝置。

1 自動卷膜放風裝置總體設計

1.1 整體結構

超長連棟塑料大棚自動卷膜放風裝置主要由卷膜裝置主機、導軌、卷膜軸等部分組成（如圖1所示）。

1.2 工作原理及過程

安裝時先在大棚中部相鄰的4根骨架外側鋪好塑料棚膜，再將2根導軌分別固定在中間2根大棚骨架外側上卷膜放風作業(yè)所需高度位置，然后將驅動主機卷膜驅動軸上的棘輪機構置于導軌上，使驅動主機能夠在導軌作業(yè)范圍內來回移動。將驅動主機置于作業(yè)位置最下端，在卷膜驅動軸兩側連接卷膜軸并使卷膜軸與地面保持平行，將棚膜需要卷起的部分纏繞在卷膜軸上并保持繃緊狀態(tài)，用卡子將棚膜與卷膜軸固定。在大棚兩端骨架外側放風位置處分別固定1根導軌，卷膜軸從其中穿過，將棘輪機構固定在卷膜軸上，使其隨卷膜軸一起在導軌上來回滾動。兩個卷膜軸分別與驅動裝置上的卷膜驅動軸兩端連接，通過卷膜驅動裝置帶動卷膜軸沿兩外側導軌運動，實現(xiàn)大棚自動卷膜放風。

2 主要工作部件設計

驅動裝置是自動卷膜放風裝置的主要工作部件，由電機、傳動機構、卷膜驅動軸、支撐定位軸、支撐板、張緊機構及棘輪機構等部分組成。2個支撐定位軸與卷膜驅動軸平行，設置于卷膜驅動軸上方，連接在支撐板上，其兩端伸出支撐板通過張緊機構連接內側導軌;卷膜驅動軸通過軸承座安裝在支撐板上，其兩端伸出支撐板及內側導軌與卷膜軸連接，其與內側導軌間通過棘輪機構連接;電機通過傳動機構連接卷膜驅動軸;卷膜軸通過棘輪機構連接在外側導軌上。

2.1 棘輪機構

棘輪機構包括鏈輪、內棘輪、棘爪和軸套（如圖2所示）。鏈輪與內棘輪通過螺釘固定連接，棘輪內側壁沿圓周均勻設置波浪曲面，軸套與內棘輪通過軸承連接，2個棘爪對稱安裝在軸套側壁圓槽內;棘爪一端帶有容置彈簧的槽孔，另一端為頂部呈小圓弧狀的尖端，與棘輪內側壁波浪曲面接觸，彈簧起到張緊作用，使棘爪尖端與內棘輪內側壁在相對滑動時保持緊密接觸。軸套內側與卷膜驅動軸及卷膜軸連接，通過頂絲固定，隨同卷膜軸轉動，同時在彈簧壓緊的棘爪作用下帶動內棘輪及鏈輪沿導軌鏈條軌道滾動。

由于鏈輪直徑大于卷膜軸直徑，同樣轉一圈鏈輪行進的距離大于卷膜軸行進的距離，在卷膜機構自身重力（大于內棘輪內側壁與棘爪之間的摩擦力）的作用下，內棘輪內側壁與棘爪就會發(fā)生滑動，使鏈輪行進速度與卷膜軸行進速度同步（此時鏈輪轉速小于卷膜軸轉速）。卷膜時卷膜軸轉動，將棚膜纏繞在卷膜軸上，棚膜變短帶動卷膜機向上運動，這時卷膜機的重力對棚膜產生一定的拉力，如果拉力過大就會損壞棚膜，而內棘輪內側壁與棘爪之間的摩擦力則會抵消一部分拉力，使棚膜不會纏繞過緊，從而避免棚膜損壞。鏈輪沿鏈條軌道轉動可使卷膜機不發(fā)生偏移，從而實現(xiàn)棚膜卷動整齊，保證卷膜質量。

2.2 張緊機構

張緊機構包括支撐輪和張緊輪。支撐輪連接在支撐定位軸兩端，與導軌支撐部外側面配合;張緊輪與支撐輪對應每側設置2個，通過連接架對稱套置在卷膜驅動軸兩端的軸承座上;2個連接架間連接有扭簧，保證張緊輪緊密貼合在導軌支撐部內側面。

2.3 導軌

導軌包括軌道殼體和鏈條軌道。軌道殼體截面為凹槽型結構，凹槽底面開有限位條孔，一側設置鏈條軌道，與棘輪機構配合，另一側為支撐部，支撐部內側面為與張緊輪配合的帶擋邊的槽型面，支撐部外側面為與支撐輪配合的支撐面。

3 創(chuàng)新點

1） 自動卷膜放風裝置采用中置式設計，將驅動裝置安裝在大棚卷膜放風位置的中部，兩側連接卷膜軸，在驅動裝置兩側及卷膜軸兩側的大棚骨架上均設置導軌，通過驅動裝置驅動卷膜驅動軸沿內側導軌運動，卷膜驅動軸上連接并帶動卷膜軸沿外側導軌運動，實現(xiàn)自動卷膜防風。

2） 驅動裝置上的支撐定位軸與卷膜驅動軸平行設置于卷膜驅動軸上方，支撐定位軸和卷膜驅動軸兩端均連接在支撐板上，卷膜驅動軸和卷膜軸兩側均通過棘輪機構連接在導軌上，在卷膜時提供助力，減少棚膜受力，使卷膜更省力、更均勻。

3） 支撐定位軸兩端通過張緊機構連接內側導軌，張緊機構的支撐輪與導軌支撐部的外側面配合，張緊輪與導軌支撐部的內側面配合，限制驅動裝置運行的范圍，同時為驅動裝置運行提供導向作用。

4） 導軌一側為鏈條軌道，另一側為支撐面，在鏈條軌道和支撐面間開有限位條孔，可以限制卷膜驅動軸和卷膜軸在限位條孔內運動。

參考文獻

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Development of an Automatic Coiling Film Ventilation Device for

Super Long Multi-Block Plastic Greenhouses

LI Hailong

（Liaoning Institute of Agricultural Mechanization， Shenyang 110161， China）

Abstract： In view of the problems existing in the coiling film ventilation operation of the super-long multi-block plastic greenhouses， an automatic coiling film ventilation device was designed. This paper expounded the overall structure and working principle of the device， introduced the design of its main working parts in detail， and summarized the innovation points， in order to provide reference for the improvement and application of the automatic coiling film ventilation device for super-long multi-block plastic greenhouses.

Key words： super long multi-block plastic greenhouse; coiling film ventilation device; automatic; structural design