保温被机械卷取机构的设计

保温被机械卷取机构的设计

一、保温被机械卷铺机构的设计(论文文献综述)

展正朋[1](2020)在《拱型温室外保温被翻越式铺卷系统的设计与模拟试验》文中研究指明覆盖保温被是减少温室夜间通过覆盖层热量散失的重要保温措施。生产中常用的日光温室和塑料大棚,因其屋面拱形结构可以在外侧覆盖保温被,在冬天不需要加温或极少加温就可以满足北方寒冷地区的农业生产。但现有保温被覆盖方式无法实现翻越拱面顶部,且卷起后的保温被放置在屋顶给屋面造成额外荷载和室内遮阴,因此本研究主要完成拱型温室外保温被翻越式铺卷系统(Over-the-top Rolling System,ORS)的设计及验证运行。首先利用SolidWorks建立了卷被杆、卷绳杆和牵引杆的三维模型,导入ANASYS辅助进行变形分析,验证所选杆件的直径、壁厚规格合理性;接着,利用SolidWorks和ADAMS进行链传动系统的建模和动力学仿真分析,验证所选链传动系统各个零部件的规格参数能否满足翻越式铺卷系统传动需要;然后,利用ADAMS进行保温被和钢丝绳两个柔性体的建模,对保温被的受拉张力和卷收最大半径以及钢丝绳的张力情况进行分析,选择合适的保温被厚度和钢丝绳直径。以此来确定翻越式铺卷系统的工作方式和主要零部件参数以及参数的选型方法。根据公式计算以及SolidWorks、ANASYS和ADAMS辅助仿真模拟,设计计算ORS个部件的选型,在1:20比例温室模型上建立ORS验证其运行情况。试验选用蓬松厚度为10 mm、压实厚度为2 mm的保温被,直径为25 mm、壁厚为1.5 mm的不锈钢管,直径为2 mm的钢丝绳,链号为06B的链条和配套29齿的链轮,功率为400 W的正反转减速电机,并设计了螺距为2 mm、22圈、宽2 mm、深1 mm的螺纹、拔摸角度为30°的塔轮,在微缩温室模型上安装翻越式铺卷系统进行模拟试验运行。结果表明:1)翻越式铺卷系统采用拉铺覆盖和卷收打开保温被实现了保温被翻越屋顶的一体化覆盖,工作方式可行,提高了保温被密闭性,有利于提高整体保温性;2)相比保温被放置在屋顶的方式,翻越式铺卷系统放置在天沟上可减少屋面骨架荷载42N/m2,避免保温被放置在屋顶造成的33%室内遮阴,体现了翻越式铺卷系统可以提高室内采光能力,降低拱杆直径和壁厚,有利于骨架轻简化的发展,降低建设成本;3)保温被卷起后平均最大直径为116.2 mm,小于模型温室天沟的宽度(320 mm),不造成额外遮阴;牵引绳的张力最大值为736.119 N,小于所选择钢丝绳(φ=2 mm)的最小破断拉力2 296 N;翻越式铺卷系统最大工作功率为384 W,扭矩传感器最大测量值为8 849.138 N?m,所选电机的额定功率为400 W、最大容许扭矩为6×105 N?m。表明所选规格保温被的厚度、钢丝绳的直径、电机功率和的最大容许扭矩的选型合理,建立了公式计算再运用SolidWorks、ANASYS和ADAMS联合辅助仿真模拟选型ORS部件的方法;4)保温被覆盖和打开的整个工作过程中卷被和卷绳的转速同步,确定了塔轮尺寸与保温被的厚度、宽度,牵引绳径粗,卷被杆径粗之间的关系,建立了塔轮的设计方法。5)链传动系统在整个工作过程中低速稳定的转动,没有发生卡链、崩断现象,表明链传动满足ORS传动的需求、所选规格的链轮链条和设置张紧轮是合理的,确定了通过ADAMS仿真选型链传动系统和电机的方法。

李帅[2](2020)在《大跨度非对称大棚上拉式内保温被卷帘系统的设计与应用评价》文中进行了进一步梳理温室大棚是以采光和保温材料作为全部或部分围护结构、用于栽培植物的建筑。为了提高温室大棚的保温能力,通常采用多层覆盖保温蓄热措施,覆盖材料分为透明和非透明两种,透明材料保温能力较差,非透明材料保温能力较好,在白天卷至温室大棚顶部时,非透明覆盖材料会在温室长度方向上投射出一段阴影带,减少地面阴影部位光照时数及光照强度,且阴影部位随着太阳从日出到日落位置的变化也发生位移,进而对温室北部较大面积作物的生长品质和产量产生一定不良影响。本文通过分析卷帘机演变历程,结合目前市场上使用较多类型的卷帘机,分析了目前使用的保温被类型、内部机械动力结构和外部支撑体系,借鉴连栋玻璃温室遮阳系统工作原理,依托18m跨度非对称双层保温大棚作为试验对象,评判了一种质地轻薄、保温良好、吸水性较差、抗拉性能强的丝棉保温被作为内保温覆盖材料,并按照“电动机-减速机-联轴器-传动轴-牵引绳-配重轴-保温被”的工作方式,设计出一套包括动力装置、传动装置、固定装置和保护装置四部分的大跨度非对称大棚上拉式内保温被卷帘系统。在夜间需要覆盖时,该内保温被卷帘系统驱动传动轴正转,将保温被向上拉升;在白天不需覆盖时,卷帘系统驱动传动轴倒转,牵引绳倒退,让保温被滑落置于地面。经过反复多次试验、优化系统结构,本卷帘系统运行稳定、效果良好,满足生产需求。在冬季温光性能测试中,相比无保温被大棚,内保温大棚可以提高室内温度0.4~6.5℃,尤其是寒冷天气夜间情况下,能够减缓热量散失,有效提高棚内最低温度,避免出现极端情况;在晴朗天气上午揭开保温被后,能够加快棚内温度升高,保持全天空气湿度相对平稳。典型晴天条件下,内保温大棚和外保温大棚内均表现为南部光照最好,中部低于南部,北部最差。二者南北方向不同位置透光率差异中部>北部>南部,且内保温大棚较外保温大棚内光照强度高,南北方向分布更均匀,采光性能更好,可增加约12.22%的透光率。综合以上温光环境测试,结果表明,本系统所设计的大跨度非对称大棚上拉式内保温被卷帘系统,在实现保温被“由外向内”的转移的同时,也能够解决白天遮光在地面产生投影的问题,可增加棚内进光量,增加光照强度,提高室内温度,对于棚内作物生长和产量有积极作用。

展正朋,杨其长,张义,马前磊,张晋芳,宋国祥,杨华[3](2020)在《拱型温室外保温被翻越式铺卷系统的设计与模拟试验》文中认为针对现有保温被覆盖方式无法实现翻越拱面顶部覆盖,且卷起后的保温被放置在屋顶给屋面造成额外荷载和室内遮阴的问题,设计一套拱型温室外保温被翻越式铺卷系统(Over-the-top rolling system,ORS)。对ORS的工作方式和零部件参数进行研究,在计算模拟的基础上,选用了蓬松厚度为10mm、压实厚度为2mm的保温被,直径为25mm、壁厚为1.5mm的不锈钢管,直径为2mm的钢丝绳,链号为06B的链条和配套29齿的链轮,功率为400W的电机,并设计了螺距为2mm、22圈宽2mm、深1mm的螺纹、拔摸角度为30°的塔轮,在微缩拱型温室上安装ORS进行模拟试验运行。结果表明:1)ORS采用拉铺覆盖和卷收打开保温被的工作方式实现了保温被翻越屋顶的一体化覆盖,提高了保温被的整体保温性;2)相比保温被放置在屋顶的方式,ORS放置在天沟上减少了屋面拱架荷载42 N/m2,避免了保温被放置在屋顶造成的33%室内遮阴;3)保温被卷起后平均最大直径为116.2mm,小于模型温室天沟的宽度(320mm),不额外遮阴;牵引绳的张力最大值为736.119N,小于所选择钢丝绳(φ=2mm)的最小破断拉力2 296N;ORS最大工作功率为384W,扭矩传感器最大测量值为8 849.138N·m,所选电机的额定功率为400W、最大容许扭矩为6×105 N·m,验证了所选规格保温被的厚度、钢丝绳的直径、电机功率和的最大容许扭矩的选型是合理的;4)保温被覆盖和打开的整个工作过程中卷被和卷绳的转速可以同步,验证了塔轮尺寸规格设计的合理性。

张国祥,傅泽田,张领先,严谨,张标,李鑫星[4](2017)在《中国日光温室机械卷帘技术发展现状与趋势》文中进行了进一步梳理自上世纪90年代以来,以设施蔬菜为代表的设施农业规模化发展促进了日光温室机械卷帘技术的产生,日光温室机械卷帘技术在实际应用中具体表现为国内各种类型的日光温室卷帘机。依据卷帘形式的不同,日光温室卷帘机分为后置卷绳上拉式和棚面自走式2类。概述2大类日光温室卷帘机的发展历程及其主要技术特点,就其卷帘机械结构、工作原理、制造等方面进行了详细的针对性特点分析与技术对比,详细阐述日光温室机械卷帘技术在发展应用过程中的3种主要关键技术:日光温室卷帘减速机技术、日光温室卷帘位置检测和控制技术、日光温室机械卷帘安全保障技术的发展和应用现状。并针对目前的日光温室机械卷帘技术发展现状,指出日光温室机械卷帘技术的重要发展方向和趋势:日光温室机械卷帘装置向提高装置卷帘效率和装置适用性方向进行优化;日光温室机械卷帘安全保障技术得到更多关注和更大规模的发展应用;通过环境传感器技术、非接触式测控技术等信息化手段,结合基于日光温室卷帘的温室环境预测模型形成的智能化、信息化的日光温室机械卷帘控制系统。

孙昊,滕光辉,张晓飞,何贵荣[5](2014)在《日光温室卷帘机荷载实时测量系统设计与试验》文中研究说明依据日光温室卷帘机的工作环境和特点,基于虚拟仪器技术,在LabVIEW2010平台上设计开发了一套卷帘机荷载实时测量系统,据此进行了常用类型卷帘机的工作荷载在线实测,分别测量了卷绳式卷帘机和卷轴式卷帘机的实时工作荷载变化情况,测量总体数据误差不超过±6 N·m。结果表明,侧置卷轴上推式卷帘机最大工作负荷出现在温室顶部,后置卷绳上拉式卷帘机最大工作负荷具有位置不确定性;卷绳式卷帘机的工作负荷远小于卷轴式卷帘机;目前生产中实际使用的卷绳式卷帘机的最大输出荷载过大。该研究成果为卷帘机的设计、选用提供依据。

丁小明[6](2011)在《我国日光温室卷帘机技术现状分析》文中进行了进一步梳理卷帘机作为日光温室最重要的农业机械,其作用愈发凸显。卷帘机的设计、安装和使用等存在许多安全问题,制约了卷帘机的良性发展及在设施农业发展中的作用。卷帘机相对系统的研究并不多,为此,回顾了卷帘机的发展历史;分析了目前卷帘机的技术现状、特点以及研究热点;探讨了卷帘机今后的发展趋势。

刘晓锋,林苏军,柴军林,王举承[7](2010)在《温室卷铺机构研究》文中指出温室生产在我国发展迅猛,研制一种可实现机械化作业且操作轻便省力的卷铺机构已成为农民的迫切需要。介绍温室大棚草帘或保温被卷铺机构的形式及安装方法,阐述卷铺机构的优点及其使用效果和效益,为大棚草帘或保温被机械卷铺机构的研究提供参考。

相俊红,胡伟[8](2009)在《天津市设施农业机械化现状及发展趋势分析》文中认为设施农业是综合应用工程装备技术、生物技术和环境技术,按照动植物生长发育所要求的最佳环境,进行动植物生产的现代农业生产方式,是现代农业的显着标志,是实现农业现代化的重要任务。天津市把设施农业建设作为

龙建明,李敏科,朱亮亮,林素敏[9](2006)在《设施农业机械设备及应用》文中认为近年来,我国设施农业的栽培面积已位居世界第一;但总的说来,农业设施技术含量不高,除拥有少量的现代化大型连栋温室外,其它各种温室的机械装备较低,导致了生产效率低下,产品质量及产量不尽如人意。为此,综述了设施农业机械的应用情况。结果表明:应用设施农业与温室生产机械化技术,能够大幅度提升可控条件下的集约化、高效化生产经营水平,将人们从繁重的体力劳动中解放出来,保证作物稳产高产,显着地提高农业整体效益,促进农业经济协调发展。

张恩宝,周明辉[10](2006)在《论日光温室卷帘机械化技术在水稻主产区的应用》文中研究指明在水稻主产区,随着设施农业机械化技术的飞速发展,解决温室大棚保温及综合利用问题迫在眉睫。为便于稻农购置应用,介绍了保温被的选择原则及几种棚室用卷帘机。

二、保温被机械卷铺机构的设计(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、保温被机械卷铺机构的设计(论文提纲范文)

(1)拱型温室外保温被翻越式铺卷系统的设计与模拟试验(论文提纲范文)

摘要
abstract
主要符号对照表
第一章 引言
    1.1 研究背景及意义
    1.2 保温被的机械化铺卷方式现状及存在的问题
        1.2.1 外保温铺卷系统现状及存在的问题
        1.2.2 内保温铺卷系统现状及存在的问题
    1.3 拱型温室外保温翻越式铺卷系统的提出
    1.4 研究内容与目标
        1.4.1 研究目标
        1.4.2 研究内容
    1.5 研究方案与技术路线
        1.5.1 研究方案
        1.5.2 技术路线
    1.6 本章小结
第二章 翻越式铺卷系统设计与分析
    2.1 总体结构
    2.2 关键部件设计
        2.2.1 卷被杆、卷绳杆与牵引杆
        2.2.2 链传动系统
        2.2.3 同步塔轮
        2.2.4 牵引杆运行轨道和限位轮
    2.3 工作方式
    2.4 解决“溜坡”可行性分析
    2.5 本章小结
第三章 翻越式铺卷系统建模与仿真分析
    3.1 联合仿真流程
    3.2 Solid Works建模及主要参数计算选型
        3.2.1 Solid Works和 ANASYS简介
        3.2.2 翻越式铺卷系统主要参数计算选型
        3.2.3 三维建模
    3.3 ADAMS 动力学仿真分析
        3.3.1 ADAMS简介
        3.3.2 翻越式铺卷系统动力学仿真分析
        3.3.3 传动系统动力学仿真分析
        3.3.4 保温被动力学仿真分析
        3.3.5 钢丝绳动力学仿真分析
    3.4 本章小结
第四章 翻越式铺卷系统模型试验
    4.1 试验设计与数据采集
        4.1.1 试验温室简介
        4.1.2 翻越式铺卷系统参数
        4.1.3 仪器安装
    4.2 试验过程与结果分析
        4.2.1 试验过程
        4.2.2 结果分析
    4.3 本章小结
第五章 翻越式铺卷系统设计案例及要点
    5.1 3.2米跨度温室简介
    5.2 卷被杆、卷绳杆与牵引杆规格确定方法
    5.3 链传动系统
    5.4 同步塔轮
    5.5 牵引杆运行轨道和限位轮
    5.6 本章小结
第六章 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 创新点
    6.3 展望
        6.3.1 翻越式铺卷系统的不足及解决方法
        6.3.2 研究建议
参考文献
附录A
    A-1.钢丝绳建模宏命令
    A-2.保温被建模宏命令
致谢
作者简历

(2)大跨度非对称大棚上拉式内保温被卷帘系统的设计与应用评价(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 文献综述
    1.1 研究背景
    1.2 温室保温性能的研究意义
    1.3 日光温室外保温覆盖材料研究现状
    1.4 温室内保温覆盖材料研究现状
    1.5 日光温室保温被卷帘装置研究现状
        1.5.1 发展历程
        1.5.2 主要类型
        1.5.3 卷帘机类型对比
第二章 内保温被卷帘系统的设计
    2.1 保温被卷帘技术现状
    2.2 设计目的及意义
    2.3 设计思路
    2.4 技术路线
    2.5 内保温覆盖形式设计
        2.5.1 保温材料评判与确定
        2.5.2 覆盖形式设计
    2.6 机械动力系统设计
        2.6.1 动力装置
        2.6.2 传动装置
        2.6.3 固定装置
        2.6.4 保护装置
第三章 内保温被卷帘系统的建造及运行
    3.1 试验方法
    3.2 试验场地及材料
    3.3 初步试验
        3.3.1 试验材料与方法
        3.3.2 试验结果与分析
    3.4 改进试验
        3.4.1 试验材料与方法
        3.4.2 试验结果与分析
    3.5 运行效果评价
    3.6 优化设计及建议
第四章 内保温被卷帘系统对大棚温光性能的影响
    4.1 材料与方法
        4.1.1 供试大棚
        4.1.2 测量指标及布点
        4.1.3 试验期间保温被覆盖情况
        4.1.4 试验仪器
        4.1.5 数据分析
    4.2 结果与分析
        4.2.1 冬季典型天气下保温性能分析
        4.2.2 冬季典型天气下空气相对湿度分析
        4.2.3 冬季晴天光照性能分析
第五章 研究结论与展望
    5.1 讨论
        5.1.1 内保温被卷帘系统设计及运行评价
        5.1.2 内保温被卷帘系统对大棚光照性能的影响
        5.1.3 内保温被卷帘对大棚温湿性能的影响
        5.1.4 内保温被卷帘系统存在问题
    5.2 主要结论
    5.3 创新点
    5.4 研究展望
参考文献
致谢
个人简历

(3)拱型温室外保温被翻越式铺卷系统的设计与模拟试验(论文提纲范文)

1 翻越式铺卷系统总体结构、工作方式及主要参数
    1.1 总体结构
    1.2 工作方式及主要参数
2 关键部件设计
    2.1 同步塔轮
    2.2 牵引杆运行轨道和限位轮
    2.3 链传动系统
        2.3.1 建模
        2.3.2 ADAMS动力学仿真分析
3 ORS模型试验
    3.1 试验设计
    3.2 结果与分析
4 结论与讨论

(5)日光温室卷帘机荷载实时测量系统设计与试验(论文提纲范文)

0引言
1测量系统总体设计
    1.1测量系统环境与设计要求
    1.2测量系统设计
        1.2.1卷帘机荷载测量基本原理
        1.2.2卷帘机荷载实时测量系统的设计
    1.3测量系统硬件构成
        1.3.1传感器、信号放大器、数据采集卡
        1.3.2卷帘机控制系统
        1.3.3传感器辅助安装设备
    1.4测量系统软件构成
2现场试验
    2.1试验方案设计
    2.2试验
3结果与分析
    3.1卷帘机实时工作负荷
        3.1.1卷轴式卷帘机荷载测量试验结果
        3.1.2卷绳式卷帘机荷载测量试验结果
    3.2试验数据误差评估
4结论与讨论

(6)我国日光温室卷帘机技术现状分析(论文提纲范文)

0 引言
1 卷帘机类型
    1.1 按卷铺介质
    1.2 按传动方式
    1.3 按卷铺方式
    1.4 按动力和支撑装置安装位置
2 卷帘机发展的历史
3 卷帘机生产现状
4 标准化现状
5 研究进展
    5.1 减速机构的开发
    5.2 安全保护装置的开发
    5.3 遥控控制装置的开发
    5.4 智能型卷帘机的开发
    5.5 太阳能卷帘机的开发
6 发展趋势
    6.1 卷帘机与日光温室进行整体设计
    6.2 传动机构将更加科学
    6.3 带有导轨的卷帘机将成为主流
    6.4 保温被将逐步替代草帘
    6.5 智能化

(7)温室卷铺机构研究(论文提纲范文)

1 固定式卷铺机构
    1.1 手动卷铺机构
    1.2 电动卷铺机构
2 行走式卷铺机构
    2.1 端部自动摆杆伸缩式卷铺机构
    2.2 中间支臂式卷铺机构
3 卷铺机构的优点
4 卷铺机构的使用效果及效益

(8)天津市设施农业机械化现状及发展趋势分析(论文提纲范文)

1. 天津市设施农业机械化发展现状
2. 天津市设施农业机械化发展存在的问题
3. 建议

(10)论日光温室卷帘机械化技术在水稻主产区的应用(论文提纲范文)

1 保温被的种类及选择
    1.1 保温被种类
        1.1.1 结构为防雨尼龙布做面、铝箔做底
        1.1.2 结构为尼龙布喷胶做面和底,羊毛毡做芯
    1.2 保温被的选择
        1.2.1 保温性能
        1.2.2 防雨和耐低温性能
        1.2.3 使用寿命
        1.2.4 成本
2 卷帘机械
    2.1 绳拉式卷帘机
    2.2 卷轴式卷帘机
        2.2.1 摇杆式卷帘机
        2.2.2 导轨式卷帘机
        2.2.3 悬臂式卷帘机

四、保温被机械卷铺机构的设计(论文参考文献)

  • [1]拱型温室外保温被翻越式铺卷系统的设计与模拟试验[D]. 展正朋. 中国农业科学院, 2020
  • [2]大跨度非对称大棚上拉式内保温被卷帘系统的设计与应用评价[D]. 李帅. 西北农林科技大学, 2020
  • [3]拱型温室外保温被翻越式铺卷系统的设计与模拟试验[J]. 展正朋,杨其长,张义,马前磊,张晋芳,宋国祥,杨华. 中国农业大学学报, 2020(04)
  • [4]中国日光温室机械卷帘技术发展现状与趋势[J]. 张国祥,傅泽田,张领先,严谨,张标,李鑫星. 农业工程学报, 2017(S1)
  • [5]日光温室卷帘机荷载实时测量系统设计与试验[J]. 孙昊,滕光辉,张晓飞,何贵荣. 农业工程学报, 2014(01)
  • [6]我国日光温室卷帘机技术现状分析[J]. 丁小明. 农机化研究, 2011(12)
  • [7]温室卷铺机构研究[J]. 刘晓锋,林苏军,柴军林,王举承. 农业科技与装备, 2010(10)
  • [8]天津市设施农业机械化现状及发展趋势分析[J]. 相俊红,胡伟. 农业技术与装备, 2009(01)
  • [9]设施农业机械设备及应用[J]. 龙建明,李敏科,朱亮亮,林素敏. 农机化研究, 2006(11)
  • [10]论日光温室卷帘机械化技术在水稻主产区的应用[J]. 张恩宝,周明辉. 农机推广与安全, 2006(06)

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保温被机械卷取机构的设计
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