溫室大棚多功能輸送器的研制

劉偉

摘要：針對溫室內(nèi)物料運送難的問題，研制一種簡便的大棚多功能輸送器。介紹多功能輸送器關(guān)鍵部件的設(shè)計思路及安裝方法，總結(jié)機具的主要技術(shù)經(jīng)濟參數(shù)及特點，展望其推廣應(yīng)用前景，為推進全省設(shè)施農(nóng)業(yè)發(fā)展提供技術(shù)支持。

關(guān)鍵詞：輸送器；溫室大棚；設(shè)計；參數(shù)；推廣

中圖分類號：S229+.1 文獻標識碼：A 文章編號：1674-1161（2016）09-0017-03

果蔬是人們生活的必需品，為滿足其全年均衡供給，作為菜籃子工程的設(shè)施農(nóng)業(yè)受到政府和農(nóng)戶的高度重視，近年來發(fā)展迅猛。2012年，全國設(shè)施農(nóng)業(yè)面積超過386萬hm2，凈產(chǎn)值5 800多億元，其中遼寧省的設(shè)施農(nóng)業(yè)面積為66.7萬hm2，居全國第一位。

在設(shè)施農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，棚內(nèi)運送物料是一項比較困難的工作。棚內(nèi)作業(yè)通道窄小，人工搬運的勞動強度大、生產(chǎn)率低、浪費勞動力，嚴重影響大棚經(jīng)濟效益的發(fā)揮。在棚內(nèi)進行打藥、施肥和噴粉作業(yè)時，大棚通風條件不良，不僅勞動強度大，還對人體有較大傷害。針對溫室內(nèi)物料運送的難題，研制一種簡便的運送機械來解決棚內(nèi)的肥料、秧苗及果實運輸問題，并進行自動打藥、噴粉工作，對推進全省設(shè)施農(nóng)業(yè)發(fā)展具有重要意義。

1 整機結(jié)構(gòu)及工作原理

通過借鑒國內(nèi)外先進的同類機械化技術(shù)和聽取農(nóng)戶的意見、建議，提出機具設(shè)計思路。利用溫室現(xiàn)有條件，保證機具的適應(yīng)性，提高機具的作業(yè)效率，實現(xiàn)棚室內(nèi)較為理想的輸送作業(yè)，達到節(jié)本增效和節(jié)能減排的目的。

1.1 整機結(jié)構(gòu)

溫室大棚多功能輸送器主要由固定架、軌道、自走運輸車、電控箱、遙控器、行程開關(guān)等組成，結(jié)構(gòu)如圖1所示。

1.2 工作原理

固定架由角鋼焊接而成，為一種專用三角架，其上部用螺栓與大棚后斜坡上的主梁相連，側(cè)部用膨脹螺栓固定于溫室后墻。該架下面焊有軌道連接板，軌道采用型鋼制造，每隔0.75 m有一個固定架。將軌道安裝在軌道連接板的上面，自走運輸車通過兩個行走輪掛在軌道上。電動機與減速機直聯(lián)，安裝在自走運輸車上，直接驅(qū)動減速機工作。減速機帶動驅(qū)動輪在軌道上回轉(zhuǎn)，驅(qū)動運輸車移動。電動機由遙控器控制轉(zhuǎn)動方向，實現(xiàn)運輸車向左或向右行走。在軌道的兩端裝有行程開關(guān)，實現(xiàn)運輸車往返運動和確保運輸器運行安全。以220 V單相電動機為動力，可以在150 m內(nèi)遙控工作，具有行走速度快、工作效率高、一車多功能的特點。

2 主要工作部件的設(shè)計安裝

2.1 固定架

固定架為通用件，可以安裝在任何標準大棚內(nèi)，有利于溫室大棚多功能輸送器標準化生產(chǎn)，降低生產(chǎn)成本，提高產(chǎn)品質(zhì)量。同時，易于安裝、調(diào)試和維護，便于推廣應(yīng)用。其具體結(jié)構(gòu)及安裝見圖2。

2.2 軌道及安裝

軌道用型鋼制造。將軌道安裝在軌道連接板的上面，用螺栓相連，安裝后應(yīng)進行調(diào)試，按照《溫室大棚多功能輸送器技術(shù)條件》的要求，必須保證軌道直線度為0.8 L/1000 mm（L為軌道直線長度），但最大值不得大于30 mm，，同時進行靜載荷試驗。

2.3 運輸車及動力裝置安裝

自走運輸車由電機、減速機、行走輪、運輸車體和電控箱等組成。自走運輸車的兩側(cè)行走輪安裝在軌道兩側(cè)，由軌道承擔其負重；行走輪與減速機連接，靠減速機驅(qū)動運轉(zhuǎn)；減速機與電機直聯(lián)，并全部安裝在運輸車體上，與運輸車成一整體，通過行走帶動運輸車移動。兩側(cè)行走輪如圖3所示。

電機與減速機如圖4所示。行走部分安裝總成見圖5。

3 主要技術(shù)經(jīng)濟指標

運輸速度：30 m/min；載重量：150 kg；配套動力：1.5 kW單相電動機；遙控距離：空曠區(qū)150 m；工作電壓：220 V；頻率：50 Hz；接收方式：超再生無線接收；操作人數(shù)：1人；電源輸出：220 V。

4 技術(shù)特點

4.1 過載報警

在自走式運輸車上安裝電子計量裝置，當載貨質(zhì)量超過額定允許值時，發(fā)出過載電信號。電控箱接收到過載信號后發(fā)出報警，運輸車停止運行，防止軌道受力過大，撓度大于設(shè)計值，造成軌道變形，保證輸送器安全，提高機具的安全使用性能。

4.2 控制行程

溫室大棚多功能輸送器軌道的兩端裝有行程控制開關(guān)。當運輸車出現(xiàn)意外時，行程開關(guān)會向主控制電路發(fā)出信號，主控制電路根據(jù)預(yù)設(shè)的指令向電機發(fā)出強制停止或返回的指令，使輸送器強制停止，保證運輸器行駛安全；或使輸送器自動返回，形成往返工作模式。該行程開關(guān)為電子接近式開關(guān)。

4.3 電子遙控

利用無線電遙控技術(shù)，通過手持遙控器預(yù)設(shè)工作模式或遙控運輸車的工作狀態(tài)，減少人的行走量，操作簡單、靈活，提高勞動效率。

4.4 聲控停車

考慮到作業(yè)者有時雙手勞作，不方便操作手持遙控器，故本設(shè)計增加了聲控裝置。操作者發(fā)出比較大的聲音信號（如喊聲），可控制運輸車停止，使輸送器更加人性化。

4.5 電氣控制部分

在電氣開發(fā)時預(yù)留多種模式，使多功能輸送器可以實現(xiàn)無極變速，以適應(yīng)打藥、噴粉等作業(yè)要求的速度；往復(fù)作業(yè)適應(yīng)打藥和噴粉等作業(yè)需求；定時自動工作，靠向智能化。

同時，溫室大棚內(nèi)的高溫、高濕極易造成結(jié)露，故電氣做防水處理。如電機做密封處理，增加強制冷卻設(shè)計；整機電控部分不采用繼電器和接觸器，而采用固態(tài)繼電器；電控板采用環(huán)氧樹脂封裝；所有控制觸電點全部采用接近式開關(guān)，并做防水處理。

5 推廣應(yīng)用前景

近年來，我國及遼寧省的設(shè)施農(nóng)業(yè)發(fā)展迅猛，相關(guān)機具的成果轉(zhuǎn)化和推廣應(yīng)用市場空間較大。隨著國家和各級政府對農(nóng)機產(chǎn)品補貼比例的逐漸加大，今后新建大棚均為標準化大棚，棚內(nèi)輸送器成果轉(zhuǎn)化和推廣應(yīng)用的條件基本成熟，其前景良好。

參考文獻

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