拱棚卷簾系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

高嘉駿

摘 要： 本設(shè)計(jì)給出了一種拱棚卷簾系統(tǒng)，包括拱棚和卷簾裝置，卷簾裝置包括牽引桿、雙軸卷繞電機(jī)、卷軸和卷簾，牽引桿包括相互鉸接的下桿和上桿，下桿的下端鉸接在拱棚的后方，上桿的前端與雙軸卷繞電機(jī)連接，雙軸卷繞電機(jī)左右兩側(cè)的兩個(gè)輸出端分別連接卷軸，卷簾設(shè)置在卷軸上，其特征是，在卷軸上設(shè)置有齒輪，從拱棚的前端到后端設(shè)置有與齒輪配合的齒條；在卷軸遠(yuǎn)離雙軸卷繞電機(jī)的一端設(shè)置有法蘭盤(pán)；上桿和下桿為弧形桿。本設(shè)計(jì)可根據(jù)拱棚需要而隨意擴(kuò)展且不會(huì)出現(xiàn)跑偏和纏繩問(wèn)題。

關(guān)鍵詞： 卷簾；拱棚；卷繞電機(jī)

【中圖分類號(hào)】 TN 605 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】 A【文章編號(hào)】 2236-1879（2017）20-0276-02

1 研制背景及意義

拱棚卷簾裝置是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中常見(jiàn)的設(shè)備，卷簾裝置包括牽引桿、拉繩、雙軸卷繞電機(jī)、卷軸和卷簾，牽引桿帶動(dòng)雙軸卷繞電機(jī)和卷軸運(yùn)動(dòng)，雙軸卷繞電機(jī)帶動(dòng)卷軸旋轉(zhuǎn)從而將卷軸上的卷簾鋪設(shè)在拱棚上。但是，目前的拱棚卷簾裝置都是為拱棚量身定做的，如果需要擴(kuò)建拱棚，則需要更換卷簾裝置，費(fèi)用較大。而且，目前的拱棚在收放卷簾時(shí)經(jīng)常出現(xiàn)纏繩和跑偏問(wèn)題，正常情況下，拉繩在卷軸上呈纏繞式均勻排列，可是，在連續(xù)不斷地使用過(guò)程中，有的拉繩過(guò)緊，有的拉繩過(guò)松，結(jié)果便在卷軸上發(fā)生了纏繩的情況，拉繩一亂，必然影響草苫拉放質(zhì)量，甚至出現(xiàn)“麻花”狀的拉放效果。而卷簾機(jī)屢屢跑偏，最主要的原因是農(nóng)戶所覆蓋的棚面草苫厚薄不均，導(dǎo)致卷簾機(jī)上卷的草苫步調(diào)不一致，有的快，有的慢，進(jìn)而出現(xiàn)跑偏。

2 主要功能和性能指標(biāo)

本設(shè)計(jì)包括拱棚1和卷簾裝置，卷簾裝置包括牽引桿2、雙軸卷繞電機(jī)3、卷軸4和卷簾5，牽引桿2包括相互鉸接的下桿21和上桿22，下桿22的下端鉸接在拱棚1的后方，上桿21的前端與雙軸卷繞電機(jī)3連接，雙軸卷繞電機(jī)3左右兩側(cè)的兩個(gè)輸出端分別連接卷軸4，卷簾5設(shè)置在卷軸4上，在卷軸4上設(shè)置有齒輪6，從拱棚1的前端到后端設(shè)置有與齒輪6配合的齒條7，在齒條7下方設(shè)置有固定齒條7的底座10，底座10與拱棚的主體構(gòu)架固定連接在一起。在卷簾5收放過(guò)程中，齒輪齒條作為輔助力實(shí)現(xiàn)卷軸的運(yùn)動(dòng)。為了防止齒輪6在運(yùn)動(dòng)時(shí)脫離齒條7，在齒條7的兩側(cè)設(shè)置有防護(hù)板，齒條7兩側(cè)的防護(hù)板形成一個(gè)凹槽，將齒輪6的下部包裹起來(lái)。因?yàn)樵阡佋O(shè)卷簾5時(shí)，卷簾5的厚度逐漸變小，角速度不變，線速度減小，因此，齒條7的齒間距從拱棚1的后端向拱棚1的前端逐漸變小。

為了實(shí)現(xiàn)卷簾裝置的擴(kuò)展，在卷軸4遠(yuǎn)離雙軸卷繞電機(jī)3的一端設(shè)置有法蘭盤(pán)8，擴(kuò)展時(shí)，將外加的卷軸通過(guò)法蘭盤(pán)固定連接在現(xiàn)有的卷軸4上即可。為了防止卷簾在收放時(shí)牽引桿2與拱棚1發(fā)生碰撞，妨礙卷簾操作，如圖2中所示，上桿21和下桿22為弧形桿。

為了防止雨水侵蝕卷簾5，在拱棚1的后端設(shè)置有防護(hù)罩9，防護(hù)罩9的后端底部通過(guò)轉(zhuǎn)軸鉸接連接，可以實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)動(dòng)。防護(hù)罩9的前端開(kāi)口且開(kāi)口的上端為向上彎曲的弧形板91。防護(hù)罩9的后方設(shè)置有復(fù)位彈簧92。在卷簾5收回到拱棚1的后端時(shí)，卷簾5卷成的卷觸碰到弧形板91，推動(dòng)弧形板91向后運(yùn)動(dòng)，卷簾5進(jìn)入防護(hù)罩9后，防護(hù)罩9在復(fù)位彈簧92的作用下復(fù)位，將卷簾5遮蓋。本設(shè)計(jì)的優(yōu)選實(shí)施例中，在拱棚1的后端設(shè)置有載物臺(tái)13（為了視圖清晰，圖1中未畫(huà)出載物臺(tái)13上的防護(hù)罩9），防護(hù)罩9和下桿22的下端設(shè)置在載物臺(tái)13上。載物臺(tái)13的高度可根據(jù)拱棚的結(jié)構(gòu)而定，圖2中所示的僅為示意圖，并不代表實(shí)際載物臺(tái)13與拱棚的比例。

如圖2所示，齒條7的高度從拱棚1的后端向拱棚1的前端逐漸變小，且在拱棚1前端的底座10上設(shè)置有凹槽11，齒條7位于凹槽11內(nèi)（圖2中凹槽11內(nèi)未畫(huà)出齒條7）。這樣可以控制卷簾裝置的運(yùn)動(dòng)估計(jì)，同時(shí)，防止齒輪對(duì)拱棚面的壓損。當(dāng)然，對(duì)于齒條的設(shè)置方式，還可以如圖1中所示，全部固定在拱棚1的表面。

為了對(duì)拱棚起到支撐作用，在拱棚1的齒條下方設(shè)置有立柱12。

本設(shè)計(jì)便于擴(kuò)建的設(shè)計(jì)點(diǎn)在于，卷簾裝置和拱棚塑料膜101分成一個(gè)個(gè)獨(dú)立小單元，每個(gè)小單元包括一個(gè)齒輪齒條組、一截卷軸和一個(gè)卷簾。對(duì)于每個(gè)獨(dú)立的拱棚塑料膜101的安裝，本設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)了如下結(jié)構(gòu)：在底座10的兩側(cè)設(shè)置有用于固定拱棚塑料膜101的卡槽102，拱棚塑料膜101的兩個(gè)側(cè)邊分別卷繞在軟桿103上，卷繞多層，利用自鎖原理，固定住塑料膜，軟桿103固定在卡槽102內(nèi)。軟桿103橫截面積是正方形，可以采用橡膠支撐，既能防止軟桿在卡槽內(nèi)產(chǎn)生自轉(zhuǎn)，又能夠彎曲貼合大棚的弧度。為了保證軟桿103固定，在卡槽102的一側(cè)設(shè)置有封堵條104，封堵條104如圖3所示為L(zhǎng)型，將軟桿103放入卡槽102后，將封堵條104的通過(guò)螺釘105固定在底座10上。

圖中：拱棚1、凹槽11、立柱12、載物臺(tái)13、牽引桿2、下桿21、上桿22、雙軸卷繞電機(jī)3、卷軸4、卷簾5、齒輪6、齒條7、法蘭盤(pán)8、防護(hù)罩9、弧形板91、復(fù)位彈簧92、底座10、拱棚塑料膜101、卡槽102、軟桿103、封堵條104、螺釘105。

3. 功能意義

通過(guò)在卷軸上設(shè)置法蘭盤(pán)，在拱棚擴(kuò)建時(shí)，可以對(duì)接上卷軸，因此不需要重新定做卷簾裝置，大棚的塑料膜拼接操作簡(jiǎn)單，不在塑料膜上打孔，利用自鎖原理，不會(huì)對(duì)塑料膜造成傷害，節(jié)省了大量成本。而且，配合齒輪齒條機(jī)構(gòu)，可以防止卷簾機(jī)跑偏，而且，能夠給較長(zhǎng)的卷軸提供卷繞能力，防止卷軸過(guò)長(zhǎng)造成卷軸彎曲和因扭矩過(guò)大造成的損壞。防護(hù)罩的設(shè)計(jì)可以防止雨水侵蝕卷簾。載物臺(tái)給卷簾裝置提供支撐，使卷簾裝置處于較高位置，有利于卷簾操作。

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