拱型温室外保温被翻越式铺卷系统的设计与模拟试验

• 作者: 宋国祥 展正朋 张义 张晋芳 杨其长 杨华 马前磊
• 来源期刊: 中国农业大学学报
• 学科: 农学
• 关键词: 拱型温室 保温被 外保温 卷帘机 链传动
• 年，卷（期）: 2020,（4）
• 页码范围: 102-112
• 页数: 11页
• 分类号: S625.4
• 语种: 中文
• DOI: 10.11841/j.issn.1007-4333.2020.04.11

摘要

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116.2 mm,小于模型温室天沟的宽度(320 mm),不额外遮阴;牵引绳的张力最大值为736.119 N,小于所选择钢丝绳(ψ=2 mm)的最小破断拉力2 296 N;ORS最大工作功率为384W,扭矩传感器最大测量值为8849.138 N·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.