溫室大棚自動(dòng)除雪機(jī)器人

溫室大棚自動(dòng)除雪機(jī)器人,溫室,大棚,自動(dòng),機(jī)器人 北華航天工業(yè)學(xué)院北華航天工業(yè)學(xué)院qqqqqq畢業(yè)設(shè)計(jì)課題：溫室大棚自動(dòng)除雪機(jī)器人畢業(yè)設(shè)計(jì)課題：溫室大棚自動(dòng)除雪機(jī)器人學(xué) 院：機(jī)電工程學(xué)院專 業(yè)：機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化姓 名：李明指導(dǎo)教師：陳明提提 綱綱1背景與意義2課題研究的主要內(nèi)容和目的國(guó)內(nèi)外研究概況34整體設(shè)計(jì)過程5工作原理6 結(jié)論課題背景與意義課題背景與意義如今現(xiàn)代社會(huì)園藝的快速發(fā)展，溫室大棚的全面普及，除卻給我們生活帶來的極大方便外，也同時(shí)產(chǎn)生一些問題困擾我們。在我國(guó)北方冬季的連續(xù)降雪，溫室大棚積雪問題也同樣越來越引起人們的關(guān)注。冬季溫室大棚頂積雪影響屋面透光性、保溫性，不利于喜陽植物生長(zhǎng)，而且影響溫室的總體強(qiáng)度和剛度，存在壓垮溫室大棚的危險(xiǎn)因素。qqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqq查詢資料得知為實(shí)現(xiàn)溫室大棚除雪工作，有以下除雪方式：1.人工除雪是以大量的人力投入為基礎(chǔ)，將溫室大棚頂部的積雪收集到一起，然后運(yùn)輸?shù)竭m當(dāng)?shù)奈恢?，讓其自然融化。除雪時(shí)間長(zhǎng)，效率低，人工投入較大。人員在清掃過程中存在安全隱患，并會(huì)對(duì)溫室大棚軟棚骨架和棚膜造成損壞。這一方法已遠(yuǎn)遠(yuǎn)跟不上現(xiàn)代溫室產(chǎn)業(yè)飛速發(fā)展的步伐。2.加熱融雪法分為電加熱法和管道融雪法。電加熱法的工作原理為使純電阻式發(fā)熱元件通電發(fā)熱來使雪融化。管道融雪法是在水槽下方和溫室大棚棚頂下方布置幾排熱水管道，通過散發(fā)的熱量使大棚棚頂和水槽上方的雪融化，投資和運(yùn)行費(fèi)用均比較高，不適用于小規(guī)模，低成本溫室大棚。一般老百姓無法投入如此大資本，且后期運(yùn)行維護(hù)也是一筆不小開支，與低成本收支不成正比。3.化學(xué)融雪法一般采用鹽或融雪劑來除雪。由于鹽嚴(yán)重危害土壤和環(huán)境，政府已經(jīng)禁止使用。融雪劑對(duì)棚膜等覆蓋材料有一定的腐蝕作用，而且造價(jià)頗高。國(guó)內(nèi)外研究概況國(guó)內(nèi)外研究概況qqqqqqqqqqqqqq3.機(jī)械除雪方法中整體輸送式除雪裝置，制造成本較高，不利于多個(gè)相連溫室的除雪?，F(xiàn)在有利用空氣流動(dòng)原理進(jìn)行除雪的裝置，通過角度控制從而將雪吹離溫室大棚，此類裝置多為手持式或背負(fù)式，在作業(yè)時(shí)工作人員需要站在大棚上，這無疑存在危險(xiǎn)因素，況且還需要人力付出。本次研究通過對(duì)比各除雪裝置的優(yōu)缺點(diǎn)，不斷改進(jìn)，實(shí)驗(yàn)，設(shè)計(jì)出一種有效的低投入低運(yùn)行費(fèi)用的，結(jié)構(gòu)緊湊的除雪裝置，采用吹雪機(jī)自動(dòng)化吹雪，減少人力輸出，排除危險(xiǎn)因素，為農(nóng)業(yè)事業(yè)做出貢獻(xiàn)。國(guó)內(nèi)外研究概況國(guó)內(nèi)外研究概況溫室大棚除雪裝置的設(shè)計(jì)溫室大棚除雪裝置的設(shè)計(jì)1.1.溫室大棚；溫室大棚；2.吹風(fēng)軟管；吹風(fēng)軟管；3.凸輪連桿；凸輪連桿；4.凸輪；凸輪；5.聯(lián)軸器；聯(lián)軸器；6.一級(jí)減速器；一級(jí)減速器；7.小車導(dǎo)軌；小車導(dǎo)軌；8.8.吹雪機(jī)；吹雪機(jī)；9.變頻調(diào)速電機(jī)；變頻調(diào)速電機(jī)；10.觸碰開關(guān)及防撞裝置；觸碰開關(guān)及防撞裝置；11.支板；支板；12.機(jī)架；機(jī)架；13.萬向輪萬向輪整體機(jī)構(gòu)二維示意圖整體機(jī)構(gòu)二維示意圖機(jī)機(jī) 架架除雪執(zhí)行機(jī)構(gòu)除雪執(zhí)行機(jī)構(gòu)提供橫向移動(dòng)的平板小車提供橫向移動(dòng)的平板小車整體設(shè)計(jì)分三部分講解整體設(shè)計(jì)分三部分講解可移動(dòng)機(jī)架部分可移動(dòng)機(jī)架部分機(jī)架采用機(jī)架采用505505的材質(zhì)焊接而成。的材質(zhì)焊接而成?？招匿摬募瓤杀？招匿摬募瓤杀ＷC機(jī)架剛度及強(qiáng)度，又可以減輕重量，方便移動(dòng)證機(jī)架剛度及強(qiáng)度，又可以減輕重量，方便移動(dòng)。在在頂部加裝平板，為橫向移動(dòng)小車提供安裝位置頂部加裝平板，為橫向移動(dòng)小車提供安裝位置。在在機(jī)架支撐桿部位，焊接橫桿機(jī)架支撐桿部位，焊接橫桿，不光，不光增加強(qiáng)度，也增加強(qiáng)度，也方便人員登上平板進(jìn)行后期維護(hù)維修作業(yè)方便人員登上平板進(jìn)行后期維護(hù)維修作業(yè)，并可對(duì)，并可對(duì)設(shè)備自身進(jìn)行清雪作業(yè)。在最下方，設(shè)備自身進(jìn)行清雪作業(yè)。在最下方，安裝安裝2 2個(gè)可固定個(gè)可固定萬向輪和萬向輪和8 8個(gè)固定輪個(gè)固定輪，在，在工作時(shí)可固定整體設(shè)備工作時(shí)可固定整體設(shè)備，提，提供穩(wěn)定性；供穩(wěn)定性；非工作時(shí)，為整體裝置提供移動(dòng)能力非工作時(shí)，為整體裝置提供移動(dòng)能力，滿足較長(zhǎng)溫室大棚除雪工作以及多個(gè)溫室大棚之間滿足較長(zhǎng)溫室大棚除雪工作以及多個(gè)溫室大棚之間的交替除雪工作。在焊接過程中，注意防止穿透以的交替除雪工作。在焊接過程中，注意防止穿透以及進(jìn)行時(shí)效處理，以保證整體機(jī)架的強(qiáng)度和剛度。及進(jìn)行時(shí)效處理，以保證整體機(jī)架的強(qiáng)度和剛度。橫向移動(dòng)平板小車設(shè)計(jì)橫向移動(dòng)平板小車設(shè)計(jì)橫向移動(dòng)小車由導(dǎo)軌，小車車架，變橫向移動(dòng)小車由導(dǎo)軌，小車車架，變頻調(diào)速電機(jī)，帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，觸碰開關(guān)頻調(diào)速電機(jī)，帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，觸碰開關(guān)等組成。等組成。車輪車輪在導(dǎo)軌中行進(jìn)，使其在導(dǎo)軌中行進(jìn)，使其保保證移動(dòng)方向以及保證小車垂直方向的證移動(dòng)方向以及保證小車垂直方向的固定。變頻調(diào)速電機(jī)固定。變頻調(diào)速電機(jī)使小車移動(dòng)時(shí)滿使小車移動(dòng)時(shí)滿足我們足我們所需速度所需速度，根據(jù)積雪厚度來調(diào)根據(jù)積雪厚度來調(diào)節(jié)，節(jié)，保障除雪工作的完成。保障除雪工作的完成。橫向移動(dòng)平板小車設(shè)計(jì)橫向移動(dòng)平板小車設(shè)計(jì)在變頻調(diào)速電機(jī)提供動(dòng)力，通過帶傳動(dòng)使小車移動(dòng)時(shí)，為滿足小車做在變頻調(diào)速電機(jī)提供動(dòng)力，通過帶傳動(dòng)使小車移動(dòng)時(shí)，為滿足小車做往復(fù)運(yùn)動(dòng)往復(fù)運(yùn)動(dòng)，特，特在導(dǎo)軌兩端加裝在導(dǎo)軌兩端加裝觸碰開關(guān)觸碰開關(guān)，在小車與觸碰開關(guān)接觸時(shí)，由于慣性原因可能會(huì)對(duì)觸碰，在小車與觸碰開關(guān)接觸時(shí)，由于慣性原因可能會(huì)對(duì)觸碰開關(guān)造成損壞。為防止小車在移動(dòng)過程中損壞觸碰開關(guān)因此設(shè)計(jì)防撞壞裝置，裝置開關(guān)造成損壞。為防止小車在移動(dòng)過程中損壞觸碰開關(guān)因此設(shè)計(jì)防撞壞裝置，裝置由兩塊由兩塊1mm1mm厚度鐵板構(gòu)成，一塊兩邊裝有可移動(dòng)支架，兩端加裝合金彈簧鋼材質(zhì)的厚度鐵板構(gòu)成，一塊兩邊裝有可移動(dòng)支架，兩端加裝合金彈簧鋼材質(zhì)的彈簧，其彈簧行程為彈簧，其彈簧行程為48mm48mm，為小車改變行進(jìn)方向提供一定緩沖。，為小車改變行進(jìn)方向提供一定緩沖。除雪執(zhí)行機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)除雪執(zhí)行機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)1.1.吹雪機(jī)；吹雪機(jī)；2.聯(lián)軸器；聯(lián)軸器；3.一級(jí)減速器；一級(jí)減速器；4.凸輪連桿；凸輪連桿；5.凸輪；凸輪；6.支座；支座；7.吹風(fēng)軟管吹風(fēng)軟管除雪執(zhí)行機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)除雪執(zhí)行機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)1.1.滾子滾子 2.凸輪連桿凸輪連桿 3.控制吹分口端控制吹分口端 4.凸輪凹槽凸輪凹槽 5.凸輪圓盤凸輪圓盤 6.支座支座除雪執(zhí)行機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)除雪執(zhí)行機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 當(dāng)滾子高度降低當(dāng)滾子高度降低當(dāng)滾子高度降低當(dāng)滾子高度降低160160160160mmmmmmmm時(shí)，同時(shí)凸輪連桿相對(duì)應(yīng)的也會(huì)發(fā)生位時(shí)，同時(shí)凸輪連桿相對(duì)應(yīng)的也會(huì)發(fā)生位時(shí)，同時(shí)凸輪連桿相對(duì)應(yīng)的也會(huì)發(fā)生位時(shí)，同時(shí)凸輪連桿相對(duì)應(yīng)的也會(huì)發(fā)生位移，而其控制吹風(fēng)口端會(huì)上移移，而其控制吹風(fēng)口端會(huì)上移移，而其控制吹風(fēng)口端會(huì)上移移，而其控制吹風(fēng)口端會(huì)上移160160160160mmmmmmmm，角度變化，角度變化，角度變化，角度變化20202020 .當(dāng)滾子在最高當(dāng)滾子在最高當(dāng)滾子在最高當(dāng)滾子在最高點(diǎn)時(shí)，凸輪連桿控制吹風(fēng)口在低位置，此時(shí)吹雪機(jī)清除的是溫室大點(diǎn)時(shí)，凸輪連桿控制吹風(fēng)口在低位置，此時(shí)吹雪機(jī)清除的是溫室大點(diǎn)時(shí)，凸輪連桿控制吹風(fēng)口在低位置，此時(shí)吹雪機(jī)清除的是溫室大點(diǎn)時(shí)，凸輪連桿控制吹風(fēng)口在低位置，此時(shí)吹雪機(jī)清除的是溫室大棚上半部分積雪；當(dāng)滾子滾轉(zhuǎn)至最低端時(shí)，凸輪連桿控制的吹分口棚上半部分積雪；當(dāng)滾子滾轉(zhuǎn)至最低端時(shí)，凸輪連桿控制的吹分口棚上半部分積雪；當(dāng)滾子滾轉(zhuǎn)至最低端時(shí)，凸輪連桿控制的吹分口棚上半部分積雪；當(dāng)滾子滾轉(zhuǎn)至最低端時(shí)，凸輪連桿控制的吹分口在高位置，此時(shí)吹雪機(jī)清除的是溫室大棚下半部分積雪。由于凸輪在高位置，此時(shí)吹雪機(jī)清除的是溫室大棚下半部分積雪。由于凸輪在高位置，此時(shí)吹雪機(jī)清除的是溫室大棚下半部分積雪。由于凸輪在高位置，此時(shí)吹雪機(jī)清除的是溫室大棚下半部分積雪。由于凸輪連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，滾子隨凹槽軌跡運(yùn)動(dòng)，凸輪連桿隨之運(yùn)動(dòng)，從而帶動(dòng)吹連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，滾子隨凹槽軌跡運(yùn)動(dòng)，凸輪連桿隨之運(yùn)動(dòng)，從而帶動(dòng)吹連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，滾子隨凹槽軌跡運(yùn)動(dòng)，凸輪連桿隨之運(yùn)動(dòng)，從而帶動(dòng)吹連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，滾子隨凹槽軌跡運(yùn)動(dòng)，凸輪連桿隨之運(yùn)動(dòng)，從而帶動(dòng)吹風(fēng)口上下移動(dòng)，變化角度，不斷清除溫室大棚各角度面積雪。風(fēng)口上下移動(dòng)，變化角度，不斷清除溫室大棚各角度面積雪。風(fēng)口上下移動(dòng)，變化角度，不斷清除溫室大棚各角度面積雪。風(fēng)口上下移動(dòng)，變化角度，不斷清除溫室大棚各角度面積雪。除雪執(zhí)行機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)除雪執(zhí)行機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)因因吹雪機(jī)轉(zhuǎn)速吹雪機(jī)轉(zhuǎn)速過大，而為使過大，而為使整體結(jié)構(gòu)整體結(jié)構(gòu)緊湊，緊湊，使吹雪機(jī)電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)凸輪結(jié)構(gòu)使吹雪機(jī)電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)凸輪結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng)，此處特需要聯(lián)結(jié)減速器將轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動(dòng)，此處特需要聯(lián)結(jié)減速器將轉(zhuǎn)速降低，本設(shè)計(jì)對(duì)減速器并沒有特定要降低，本設(shè)計(jì)對(duì)減速器并沒有特定要求，只需選定即可，求，只需選定即可，減速器快速軸與減速器快速軸與吹雪機(jī)電動(dòng)機(jī)軸連接處由柔性聯(lián)軸器吹雪機(jī)電動(dòng)機(jī)軸連接處由柔性聯(lián)軸器聯(lián)結(jié)。為此特加長(zhǎng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸后端。聯(lián)結(jié)。為此特加長(zhǎng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸后端。!可移動(dòng)機(jī)架可移動(dòng)機(jī)架承載橫向移動(dòng)小車以及除雪執(zhí)行裝置，并承載橫向移動(dòng)小車以及除雪執(zhí)行裝置，并提供移動(dòng)性提供移動(dòng)性。橫向移橫向移動(dòng)小車動(dòng)小車為整體提供溫室大棚的為整體提供溫室大棚的橫向移動(dòng)橫向移動(dòng)，并可，并可根據(jù)積雪厚度調(diào)節(jié)速度根據(jù)積雪厚度調(diào)節(jié)速度，以，以便完全清除積雪。在小車導(dǎo)軌兩端加裝便完全清除積雪。在小車導(dǎo)軌兩端加裝觸碰開關(guān)及防撞裝置觸碰開關(guān)及防撞裝置，滿足，滿足小車的小車的往復(fù)運(yùn)動(dòng)往復(fù)運(yùn)動(dòng)，保護(hù)觸碰開關(guān)。除雪執(zhí)行裝置由離心式，保護(hù)觸碰開關(guān)。除雪執(zhí)行裝置由離心式吹風(fēng)機(jī)產(chǎn)生風(fēng)量吹拂積吹風(fēng)機(jī)產(chǎn)生風(fēng)量吹拂積雪雪，同時(shí)通過，同時(shí)通過減速器減速后帶動(dòng)凸輪機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng)，降低滾子高度使連接桿高減速器減速后帶動(dòng)凸輪機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng)，降低滾子高度使連接桿高度變化，改變吹拂角度，以滿足溫室大棚屋頂不同弧度面積雪的吹拂度變化，改變吹拂角度，以滿足溫室大棚屋頂不同弧度面積雪的吹拂，已，已達(dá)到清除各角度面積雪的目的。總體，移動(dòng)小車滿足溫室大棚橫向移動(dòng)，達(dá)到清除各角度面積雪的目的。總體，移動(dòng)小車滿足溫室大棚橫向移動(dòng)，凸輪結(jié)構(gòu)滿足仰角變化，通過小車速度的調(diào)節(jié)，達(dá)到完全清除積雪的工作凸輪結(jié)構(gòu)滿足仰角變化，通過小車速度的調(diào)節(jié)，達(dá)到完全清除積雪的工作任務(wù)。當(dāng)溫室大棚過多或過長(zhǎng)時(shí)，可移動(dòng)機(jī)架滿足要求。任務(wù)。當(dāng)溫室大棚過多或過長(zhǎng)時(shí)，可移動(dòng)機(jī)架滿足要求。工作原理工作原理望各位老師批評(píng)指正望各位老師批評(píng)指正