大棚自动卷帘机文献综述

图1 一种卷帘机的使用状态示意图
大棚顶端三角支架的结构图如图2所示，卷绳轴顶端支承机构的竖支杆的下端固定在横支板上，斜支杆的两端分别与竖支杆和横支杆连接，横支杆可固定在温室大棚的墙体上，如此三个支板形成三角形支承，大大加强了支板的支承能力和安全性[9]。
图2 卷绳轴顶端三角支架的结构图
经过上述分析，为了适应农业上的需要，本课题要设计一种操作简单，经济实用的卷帘机。此款卷帘机结构要合理，维修要方便，能在北方恶劣的环境下长期工作。此款卷帘机依靠电力采用电机驱动。经过减速机降速，将扭矩传输给卷动机构。卷动通则带动草帘完成卷帘，放帘作业。卷帘机通过控制电机正反转，完成卷帘，放帘作业。其操作方式为固定式，可降低对大棚结构的要求，适应绝大多数农民的需要,具有广阔的市场。
——防止卷起的草帘滚落。卷起的草帘在自身重力的作用下会自由下滚，由于坡度大、下滚速度快，对棚顶造成很大损坏，还容易造成人身伤害。该机不使用任何制动机构，利用蜗杆机构本身固有特性——自锁，而且蜗轮的模数大、齿的厚度大，不会出现打齿现象，杜绝了由于齿轮打齿或制动机构失效所产生的草帘滚落现象。
——防止卷起的草帘坠落。卷帘机在卷到棚顶时，如操作不当，不及时关掉电源，卷起的草帘就会从棚顶的最高处从另一侧坠落。在棚顶卷起草帘的停放位置设置了行程开关，当卷起的草帘到达停放位置，行程开关自动切断电源，卷帘机停止运行，防止了由于卷过而造成草帘坠落。
对于较常见的80米长的果蔬大棚，通过文献检索，有一些满足要求的卷帘机械，现将代表性的结构特点分析如下。
图1是一种卷帘机的使用状态示意图，该卷帘机采用固定式结构，主要由工作电机及固定机构，减速机，卷绳管，卷帘绳，螺栓，轴承等组成。其工作原理为电机通过减速箱减速，使输出轴与卷绳管连接，带动卷绳管转动，卷绳管与卷帘绳一端固定，电机工作，卷绳管带动卷帘绳卷起，卷帘绳带动草帘卷起，完成卷的过程。电动反转，卷帘在自身重力作用下沿绳放下，完成放的过程[8]。其中卷帘机的电机和减速机分别固定在一电机支杆上，电机支杆的下端固定在温室的墙上。本款大棚卷帘机包括多个卷绳管支承机构，卷绳管直接与减速箱的输出轴相连。卷绳管通过支架固定。支架通过螺栓固定在大棚的顶墙上。卷帘绳一端套在卷绳轴上，另一端绕过卷轴大棚顶端。其中电机通过减速机予以减速，带动整体。优点：结构简单，以电机驱动，卷帘卷起速度快，省工省力，适合大面积作业。
文献综述
题目：大棚自动卷帘机的现状与发展
大棚自动卷帘机的现状与发展
摘要:近几年，我国的塑料大棚生产发展较快，各地形成了塑料大棚蔬菜、瓜果生产基地等保护地建设规模不断加大。辽宁省部分市审时度势把保护地建设作为农业经济发展的一项重要内容，投入较高的项目扶持资金，极大地促进了农民的大棚生产积极性。然而目前大棚建设中保温帘的卷放就是一个很值得关注的问题.本文阐述了一个由传感器、控制器和电机组成的大棚保温帘自动卷放装 摘要 置。它对太阳光强弱进行判断，从而控制电机的启动与停止，再由电动机控制保温帘的卷放。
卷帘机顺应老百姓的需求就出现了，它的出现彻底解决了人工卷铺帘子带来的一系列不便。同时延长了光照时间，增加了光合作用，更重要的是节省劳动时间，减轻了劳动强度。如今，自动卷帘机更是让人们减轻了工作负担，通过传感器对光照强度进行判断，来控制电动机的开启与启动，通过电动机的正反转控制草帘子的卷放。日光温室在深冬生产过程中，每一千平方米温室人工控帘约需1.5小时，而卷帘机只需5分钟左右，太阳落山前，人工放帘需用约1小时左右，由此看来，每天若用卷帘机起放帘子，比人工节约近2小时的时间。同时延长了室内宝贵的光照时间，增加了光合作用时间[4]。另外，使用电动卷帘机对草帘、棉帘保护性好，延长了草帘、棉帘的使用寿命，既降低生产成本，同时因其整体起放，其抗风能力也大大增强。总体上可使农民能比较轻松地用更多的精力提高对蔬菜进行管理，提高品质、扩大规模[5]。
3
温室大棚是发展农村经济、提高农民收入的重要手段之一。温室大棚中，人工卷帘是体力劳
动相当大的环节之一。由于电动卷帘机卷帘与人工卷帘相比，具有减轻劳动强度、提高作业效率、延长光照时间等优点，受到大棚种植户的欢迎，应用越来越普遍。
经过几年的探索、开发，卷帘机有了很快的发展，但其仍存在一些安全问题需要解决，主要有以下几点：
——防止电机和卷帘机损坏。在卷帘机卷起草帘时，如负荷超过电机的额定负荷，会使电流过大，往往会烧毁电机，甚至损坏卷帘机机头，造成事故发生。该机设置了限流保护电路，当电流超过设定值时，会自动将电源切断，保护了电机和卷帘机，防止了事故发生。真正做到：蜗轮蜗杆有自锁，棘轮抱闸都不用；无须担忧怕失灵，卷放平稳任意停、安全隐患全避免，性能可靠放心用。
因此，开发经济、实用的自动卷帘机是一项很好的研究课题。
2.
目前国内生产的卷帘机主要有两种工作方式[6]：一种是固定式，卷帘机固定在大棚后墙的砖垛上，它模拟人工操作，通过缠绕在轴上的绳子的拉紧和放松。利用机械动力把草帘子卷上去，利用大棚的坡度和草帘子的重量往下滚放草帘子。该种型号的卷帘机造价较高，大棚要有一定的坡度，如果棚面坡度太平，草帘子滚不下来，当风大时容易乱绳并影响工作，且安装复杂。另一种是走动式，这种卷帘机由悬臂杆、支撑杆、电机、减速机构和卷帘轴等组成。其工作方式是采用机械手的原理，利用卷帘机的动力上下自由卷放草帘子，不必受大棚坡度大小的限制。但存在以下不足，悬臂杆和支撑杆稳定性差，对草帘整体弯度要求较高，不易满足长度较大的大棚，且其卷帘轴被焊接成整体构件，拆装不方便[7]。
关键词人民生活水平的提高，冬季栽培鲜菜、鲜果的温室大棚蓬勃发展，其规模越来越大。而且种植反季节蔬菜瓜果可以获得较大收益，也促使温室大棚得到快速发展。但是，在温室大棚作业中，卷铺草帘是最费时费工的主要作业环节之一，尤其在严寒冬季的凌晨和傍晚，在寒风刺骨的恶劣条件下，农民站在大棚顶上从事着艰苦笨重的草帘卷铺劳动，情况可想而知。对于一个长80米大棚来说，每天都要在早上拉启、傍晚放下，各要用大约40分钟左右[1]。严格的来说，冬天里的阳光和温度是“果蔬大棚”中作物正常生长所依赖的珍贵资源[2]。农民要争分夺秒，辛苦是可想而知的。但这仍然解决不了问题，由于“果蔬大棚”保温帘开启和关闭时间相对集中，引起的劳力不足和耗用时间过长，已经严重制约了“果蔬大棚”的产量效益和发展空间[3]。