日光温室卷帘机荷载实时测量系统设计与试验.pdf

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1、第30卷第1期农业工程学报Vo1．30No．11382014年1月TransactionsoftheChineseSocietyofAgriculturalEngineeringJan．2014日光温室卷帘机荷载实时测量系统设计与试验孙昊，滕光辉，张晓飞，何贵荣2(1．中国农业大学水利与土木工程学院，北京100083；2中农金旺(北京)农业工程技术有限公司，北京100083)摘要：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

2、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士6N·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。关键词：温室，荷载，农业机械，卷帘机，实时测量，日光温室doi：10．3969~．issn．1002—6819．2014．O1．018中图分类号：$233．74文献标志码：A文章编号：1002—6819(2014)一01—0138

3、—08孙吴，滕光辉，张晓飞，等．B光温室卷帘机荷载实时测量系统设计与试验[J]．农业工程学报，2014，30(1)：138—145．SunHao，TengGuanghui，ZhangXiaofei，eta1．Designandtestonreal-timemeasurementsystemofmatrollerworkloadforsunlightgreenhouse[J]．TransactionsoftheChineseSocietyofAgriculturalEngineering(TransactionsoftheCSAE)，2014，3O(1)

4、：138—145．(inChinesewithEnglishabstract)用该测量系统进行了侧置卷轴上推式卷帘机和后0引言置固定上拉式卷帘机的工作负荷实时测量，以期研卷帘机是用于驱动日光温室外保温材料展开究成果能为卷帘机的设计、选用提供依据。和收拢的设备⋯，其为日光温室生产过程中补光、1测量系统总体设计增温、省力、提效发挥了巨大的作用L2】，已成为目光温室最重要的农业机械。但是在卷帘机的设1．1测量系统环境与设计要求计、生产和使用过程中存在诸多问题，部分地区甚根据日光温室卷帘机的工作原理，生产中实际至出现卷帘机伤人致残致死的现象引，引起了农应用的卷

5、帘机可分为卷绳式和卷轴式【l7,20]o其中，业主管部门的高度重视L1l。出现这些问题的原因有卷绳式卷帘机的代表为后置固定上拉式卷帘机；卷很多ll。，其重要原因是卷帘机最大输出荷载远大轴式卷帘机主要包括侧置卷轴上推式卷帘机和前于其工作负荷。置卷轴上推式卷帘机。由力学分析可知，卷轴式卷目前卷帘机的设计与选用通常依据生产经验，帘机中侧置卷轴上推式卷帘机的受力更不均匀，故其设计、生产与制作等方面并未得到足够的重视【l，选择侧置卷轴式上推式卷帘机和后置固定上拉式对其深入系统地进行研究更是寥寥无几。针对卷帘卷帘机为试验对象。机非常重要的设计参数一输出扭矩，国内许

6、多学者后置固定上拉式卷帘机安装在温室后坡一侧，也只是从理论计算的角度进行研究l】]，未见卷帘卷轴沿温室纵向经轴承座、支架固定于温室后坡机荷载在线实测的相关报道。基于以上分析，笔者面，卷帘机驱动卷轴转动，卷帘绳在卷轴上缠绕完在综合考虑卷帘机实际应用条件和设计需求的情成卷铺帘作业。侧置卷轴上推式卷帘机安装于目光况下，设计了一套卷帘机荷载实时测量系统，并利温室一侧，其底座连接由2根不同管径的钢管组成的伸缩轴，输出端通过法兰与卷轴连接。卷帘机工收稿日期：2013-05．12修订日期：2013．1128作时驱动卷轴转动以收拢或铺放保温被，并在端部基金项目：公益性

7、行业(农业)科研专项(201203002)作者简介：孙吴(1989一)，男，山东枣庄人，研究方向为设施农业工伸缩轴和卷轴的共同作用下随保温被卷一起沿着程。北京中国农业人学水利与土木工程学院，100083。温室坡面移动。控制开关位于日光温室另一端，由Email：sunhao0302@gmail．corn手动开关和交流接触器组成的电机互锁控制电路※通信作者：滕光辉(1963一)，教授，博士生导师，主要从事设施环控制。境监测与信息技术应用研究。北京中国农业大学水利与土木工程学院，100083。Email：futong@cau．edu．cn本文选择生产现场常用

8、的卷帘机进行试验，其第1期孙吴等：日光温室卷帘机荷载实时测量系统设计与试验139主要技术参数为