刘德才-温室大棚除雪装置设计

本科毕业论文（设计）题目温室大棚除雪装置设计专业机械设计制造及其自动化作者姓名刘德才学号**********单位机械与汽车工程学院指导教师尹成强2017 年 5 月教务处编原创性声明本人郑重声明：所提交的学位论文是本人在导师指导下，独立进行研究取得的成果。

除文中已经引用的内容外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得聊城大学或其他教育机构的学位证书而使用过的材料。

对本文的研究作出重要贡献的个人和集体，均在文中以明确的方式表明。

本人承担本声明的相应责任。

学位论文作者签名：日期：指导教师签名:日期：摘要现代园艺社会的飞速发展，温室的全面普及，除了给我们的生活带来方便外，还存在一些问题。

在中国北方冬季，温室雪也受到越来越多的关注。

在冬天，温室大棚的顶部积雪严重影光强保温，对喜阳植物的生长有害，而且影响大棚整体强度和刚度，存在安全隐患。

如此，对农民造成严重的经济损失。

目前，在中国的温室除雪主要分为人工除雪方法，雪融法和机械除雪的方法，但各有其优点和缺点。

通过研究以往除雪设备的优缺点，结合我国除雪的发展趋势，开发了温室除雪装置。

它简单，紧凑，成本低，自动。

该装置包括车架、移动车、吹雪机和凸轮转子机构。

水平移动式吹雪器达到移动小车，确保温室内的雪可以吹到空气吹送机构，凸轮转子标高变化，确保温室表面的每一个角度都能吹进雪中，最终由吹雪机完成吹雪任务。

本设计旨在将吹雪机和凸轮转子结构组合起来，使其能高效快速的清理大蹦顶部的积雪。

关键词：温室大棚；除雪装置；凸轮机构AbstractWith the rapid development of modern gardening society and the popularization of greenhouse, there are still some problems besides bringing convenience to our life. Greenhouse snow is also receiving increasing attention in northern China during the winter. In winter, the top snow cover of greenhouse seriously affects light intensity and heat insulation, and is harmful to the growth of flowering plants, and affects the overall strength and stiffness of greenhouse. There are potential safety problems. Thus, it causes serious economic losses to farmers. At present, snow removal in China's greenhouse is mainly divided into manual snow removal method, snow melting method and mechanical snow removal method, but each has its advantages and disadvantages.By studying the advantages and disadvantages of snow removal equipment in the past, combined with the development trend of snow removal in our country, a greenhouse snow removal device was developed. It is simple, compact, low cost and automatic. The device comprises a frame, a moving vehicle, a snow blower and a cam rotor mechanism. Horizontal mobile snow blower to move the car, make sure the temperature indoor snow can be blown into the air blowing mechanism, cam rotor elevation changes, can be blown into the snow to ensure that every aspect of greenhouse surface, ultimately by blowing snow snow blowing machine to complete the task. The design aims to combine the snow blower and the cam rotor structure so that the snow on the top of the jump can be cleaned efficiently and quicklyKey words: Greenhouse; Snow removal device; Cam mechanism目录1.概述 (1)1.1温室大棚除雪目的 (1)1.2常用的温室除雪方法及不足 (1)1.2.1人工除雪方法 (1)1.2.2融雪方法 (1)1.2.3机械除雪方法 (2)1.3发展趋势 (2)2.本温室大棚除雪装置工作原理及结构组成 (4)2.1除雪装置工作原理 (4)2.2除雪装置的结构组成 (4)3.除雪装置结构的设计 (5)3.1底部支撑机架的设计 (6)3.2横向移动平板小车的设计 (6)3.2.1 移动小车的设计 (6)3.2.2 触碰开关及防撞设备 (7)3.3除雪执行机构的设计 (7)4.设计关键部件的设计及其部件选择 (8)4.1吹雪机的设计 (8)4.1.1吹雪机的电动机的选择 (8)4.1.2 吹雪机壳体及扇叶设计 (10)4.2减速器的选定及联结 (11)4.2.1 减速器的选定 (11)4.2.2 联轴器的选择 (11)4.3凸轮机构的设计 (12)4.4小车轴承设计和校核 (15)4.4.1 主轴的结构设计 (15)4.4.2主轴的校核 (16)4.5键的选择与校核 (19)4.5.1 键的选择 (19)4.5.2 校核键的强度 (19)4.6平板小车变频调速电动机选择 (20)5.总结 (22)参考文献 (23)温室大棚除雪装置设计1.概述1.1温室大棚除雪目的当今社会现代化的园艺工艺正在蓬勃发展。

但是，冬季大面积降雪致使大量积雪堆积在温室大蹦的顶部影响其内种植物的正常生长，大量的积雪对温室大棚的总体强度和刚度带来严重影响，无疑更存在安全隐患，对农民的经济造成不可估计的损失（1）。

每年冬季因不正当除雪方式所造成的人员受伤，经济受损都不在少数。

为使广大农民朋友能够在冬季更安全，更省力，更高效，更低成本的完成除雪任务，我们需要不断改进现已有的除雪装置，方式方法。

1.2常用的温室除雪方法及不足1.2.1人工除雪方法人工除雪是基于大量的人工输入，从温室顶部收集雪，然后把它运到合适的地方，让它自然融化。

人员在清扫过程中存在安全隐患，并会对温室大棚软棚骨架和棚膜造成损坏。

这一方法已远远跟不上现代温室产业飞速发展的步伐。

1.2.2融雪方法化学除雪通常使用盐或融雪剂。

但是，使用化学方法除雪，成本较高的环境也有一定的污染。

根据冰雪融公司测算，1h㎡的温室一次融10cm厚的雪需要约3.2万元，且融雪剂对PC板或塑料薄膜等覆盖材料有一定的腐蚀作用，影响温室的使用寿命。

因此，这种方法的使用所受到的限制较多。

加热融雪法有电热法和管道热水法。

电加热法中的低温辐射电热膜是在绝缘聚酯薄膜上用特制的导电油墨印刷导电发热电路，再覆盖一层绝缘聚酯薄膜经热压密封而成的一种纯电阻式发热元件，在东北地区，融掉1h㎡温室一次10cm厚雪需要约1.2万元；热水管融雪法是在水槽下方和温室顶面下方布置几排热水管，可把温室顶部和水槽上面的雪清除掉，这是目前国内外应用最多的一种温室除雪方法。

但一次性投资高，经过成本预算，东北地区投资约40元/㎡，同时运行费用也较高。

1h㎡温室一次融10cm厚雪费用约需要1.3万元。

1.2.3机械除雪方法机械除雪方法是通过对冰雪的直接作用而达到除雪任务的一种方法，这是我们较为传统的除雪方法。

目前，我国温室大棚除雪机械的研制和发展出于初始阶段，多借鉴一些道路除雪设备的经验，但也有一定成果[5]。

吴天峰等人基于慧鱼天花板自动雪机器人研制，由电机驱动，压缩机和其他部件，虽然理论上是比较先进的，但它是难以应用和推广；温室自动卷帘机由刘海峰开发，除雪功能通过V形刮铲刮雪，但刮板与温室膜之间的动作很难保证，所以除雪效率不高；除雪装置由周增婵等人开发的整个运输温室采用窗帘刮雪器实现除雪功能，但整套除雪装置成本[2]。

随着设备的特点，除雪机制，技术已经成熟，但在具体的工作过程中，往往由设施的表面条件，积雪厚度，设备的限制，因此，在除雪机的应用有许多局限性[6]。

如此，在今后的研究中，我们需要考虑众多问题，与以往成熟部分有效的结合起来，进行优化设计，研制出符合温室大棚的除雪装置。

1.3发展趋势(1)研究温室大棚结构，通过力学性质研究，建立标准化模型，以确保温室大棚的承载能力，提高温室大棚抗雪能力，为温室大棚除雪设备的研究奠定基础[3]。

(2)在设备研究中，设备需要向小型化、高效率、易操作的方向发展。

除雪设备的研制不仅要保证积雪的清除，保护温室大棚结构的不损坏，还要做到清雪高效，人员省力，设备操作简易[3]。

(3)向国际化靠拢，向多功能、一体化的方向发展。

国外现今多使用一体化温室大棚，智能操控，集温度，光照，浇水，除雪于一体。

完全实现智能化，人员只需根据具体情况制定一定程序即可。

而在此系统下，除雪装置必将机电一体化，智能除雪。

这些都还处于研究和试验中，但不可否认的是，终究这些都将实现[3]。

(4)从低成本，环保，节省能源的角度出发，研制环保型的融雪剂。

因此，传统的融雪剂已经脱颖而出，开发了一种可生物降解的低成本融雪剂，以减少环境污染。

研究人员现在使用复合融雪剂制成的液体纸，进行酯、酒副产物生产的融雪剂、酒副产物生产的融雪剂和其他非氯化物型融雪剂以及混合型融雪剂的开发。

从根本上替代现在所使用的融雪剂，即可达到低成本融雪功能，又不污染环境[3]。