溫室大棚自動除雪機器人設(shè)計答辯稿課件

提綱1背景與意義2課題研究的主要內(nèi)容和目的國內(nèi)外研究概況34整體設(shè)計過程5工作原理6

結(jié)論提綱1背景與意義2課題研究的主要內(nèi)容和目的國內(nèi)外研究概況1課題背景與意義如今現(xiàn)代社會園藝的快速發(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，也同時產(chǎn)生一些問題困擾我們。在我國北方冬季的連續(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，而且影響溫室的總體強度和剛度，存在壓垮溫室大棚的危險因素。課題背景與意義如今現(xiàn)代社會園藝的快速發(fā)展，溫室大棚的全面普及2qqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqq查詢資料得知為實現(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，然后運輸?shù)竭m當?shù)奈恢茫屍渥匀蝗诨?。除雪時間長，效率低，人工投入較大。人員在清掃過程中存在安全隱患，并會對溫室大棚軟棚骨架和棚膜造成損壞。這一方法已遠遠跟不上現(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，投資和運行費用均比較高，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，且后期運行維護也是一筆不小開支，與低成本收支不成正比。3.化學融雪法一般采用鹽或融雪劑來除雪。由于鹽嚴重危害土壤和環(huán)境，政府已經(jīng)禁止使用。融雪劑對棚膜等覆蓋材料有一定的腐蝕作用，而且造價頗高。國內(nèi)外研究概況qqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqq3qqqqqqqqqqqqqq3.機械除雪方法中整體輸送式除雪裝置，制造成本較高，不利于多個相連溫室的除雪?，F(xiàn)在有利用空氣流動原理進行除雪的裝置，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式，在作業(yè)時工作人員需要站在大棚上，這無疑存在危險因素，況且還需要人力付出。本次研究通過對比各除雪裝置的優(yōu)缺點，不斷改進，實驗，設(shè)計出一種有效的低投入低運行費用的，結(jié)構(gòu)緊湊的除雪裝置，采用吹雪機自動化吹雪，減少人力輸出，排除危險因素，為農(nóng)業(yè)事業(yè)做出貢獻。國內(nèi)外研究概況qqqqqqqqqqqqqq3.機械除雪方法中整體輸送式除雪4溫室大棚除雪裝置的設(shè)計1.溫室大棚；2.吹風軟管；3.凸輪連桿；4.凸輪；5.聯(lián)軸器；6.一級減速器；7.小車導(dǎo)軌；

8.吹雪機；9.變頻調(diào)速電機；10.觸碰開關(guān)及防撞裝置；11.支板；12.機架；13.萬向輪整體機構(gòu)二維示意圖溫室大棚除雪裝置的設(shè)計1.溫室大棚；2.吹風軟管；3.凸輪連5機架除雪執(zhí)行機構(gòu)提供橫向移動的平板小車整體設(shè)計分三部分講解機架除雪執(zhí)行機構(gòu)提供橫向移動的平板小車整體設(shè)計分三部分講解6可移動機架部分機架采用□50×5的材質(zhì)焊接而成?？招匿摬募瓤杀ＷC機架剛度及強度，又可以減輕重量，方便移動。在頂部加裝平板，為橫向移動小車提供安裝位置。在機架支撐桿部位，焊接橫桿，不光增加強度，也方便人員登上平板進行后期維護維修作業(yè)，并可對設(shè)備自身進行清雪作業(yè)。在最下方，安裝2個可固定萬向輪和8個固定輪，在工作時可固定整體設(shè)備，提供穩(wěn)定性；非工作時，為整體裝置提供移動能力，滿足較長溫室大棚除雪工作以及多個溫室大棚之間的交替除雪工作。在焊接過程中，注意防止穿透以及進行時效處理，以保證整體機架的強度和剛度。可移動機架部分機架采用□50×5的材質(zhì)焊接而成?？招匿摬募瓤?橫向移動平板小車設(shè)計橫向移動小車由導(dǎo)軌，小車車架，變頻調(diào)速電機，帶傳動機構(gòu)，觸碰開關(guān)等組成。車輪在導(dǎo)軌中行進，使其保證移動方向以及保證小車垂直方向的固定。變頻調(diào)速電機使小車移動時滿足我們所需速度，根據(jù)積雪厚度來調(diào)節(jié)，保障除雪工作的完成。橫向移動平板小車設(shè)計橫向移動小車由導(dǎo)軌，小車車架，變頻調(diào)速電8橫向移動平板小車設(shè)計在變頻調(diào)速電機提供動力，通過帶傳動使小車移動時，為滿足小車做往復(fù)運動，特在導(dǎo)軌兩端加裝觸碰開關(guān)，在小車與觸碰開關(guān)接觸時，由于慣性原因可能會對觸碰開關(guān)造成損壞。為防止小車在移動過程中損壞觸碰開關(guān)因此設(shè)計防撞壞裝置，裝置由兩塊1mm厚度鐵板構(gòu)成，一塊兩邊裝有可移動支架，兩端加裝合金彈簧鋼材質(zhì)的彈簧，其彈簧行程為48mm，為小車改變行進方向提供一定緩沖。橫向移動平板小車設(shè)計在變頻調(diào)速電機提供動力，通過帶傳動使小車9除雪執(zhí)行機構(gòu)設(shè)計1.吹雪機；2.聯(lián)軸器；3.一級減速器；4.凸輪連桿；5.凸輪；6.支座；7.吹風軟管除雪執(zhí)行機構(gòu)設(shè)計1.吹雪機；2.聯(lián)軸器；3.一級減速器；4.10除雪執(zhí)行機構(gòu)設(shè)計1.滾子2.凸輪連桿

3.控制吹分口端4.凸輪凹槽5.凸輪圓盤

6.支座除雪執(zhí)行機構(gòu)設(shè)計1.滾子2.凸輪連桿3.控制吹分口端411除雪執(zhí)行機構(gòu)設(shè)計

當滾子高度降低160mm時，同時凸輪連桿相對應(yīng)的也會發(fā)生位移，而其控制吹風口端會上移160mm，角度變化20?.當滾子在最高點時，凸輪連桿控制吹風口在低位置，此時吹雪機清除的是溫室大棚上半部分積雪；當滾子滾轉(zhuǎn)至最低端時，凸輪連桿控制的吹分口在高位置，此時吹雪機清除的是溫室大棚下半部分積雪。由于凸輪連續(xù)轉(zhuǎn)動，滾子隨凹槽軌跡運動，凸輪連桿隨之運動，從而帶動吹風口上下移動，變化角度，不斷清除溫室大棚各角度面積雪。除雪執(zhí)行機構(gòu)設(shè)計當滾子高度降低160mm時，同時凸輪連12除雪執(zhí)行機構(gòu)設(shè)計因吹雪機轉(zhuǎn)速過大，而為使整體結(jié)構(gòu)緊湊，使吹雪機電動機帶動凸輪結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)動，此處特需要聯(lián)結(jié)減速器將轉(zhuǎn)速降低，本設(shè)計對減速器并沒有特定要求，只需選定即可，減速器快速軸與吹雪機電動機軸連接處由柔性聯(lián)軸器聯(lián)結(jié)。為此特加長電動機轉(zhuǎn)軸后端。除雪執(zhí)行機構(gòu)設(shè)計因吹雪機轉(zhuǎn)速過大，而為使整體結(jié)構(gòu)緊湊，使吹雪13可移動機架承載橫向移動小車以及除雪執(zhí)行裝置，并提供移動性。橫向移動小車為整體提供溫室大棚的橫向移動，并可根據(jù)積雪厚度調(diào)節(jié)速度，以便完全清除積雪。在小車導(dǎo)軌兩端加裝觸碰開關(guān)及防撞裝置，滿足小車的往復(fù)運動，保護觸碰開關(guān)。除雪執(zhí)行裝置由離心式吹風機產(chǎn)生風量吹拂積雪，同時通過減速器減速后帶動凸輪機構(gòu)轉(zhuǎn)動，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，已達到清除各角度面積雪的目的?？傮w，移動小車滿足溫室大棚橫向移動，凸輪結(jié)構(gòu)滿足仰角變化，通過小車速度的調(diào)節(jié)，達到完全清除積雪的工作任務(wù)。當溫室大棚過多或過長時，可移動機架滿足要求。工作原理可移動機架承載橫向移動小車以及除雪執(zhí)行裝置，并提供移動性。橫14謝謝大家！望各位老師批評指正謝謝大家！望各位老師批評指正15提綱1背景與意義2課題研究的主要內(nèi)容和目的國內(nèi)外研究概況34整體設(shè)計過程5工作原理6

結(jié)論提綱1背景與意義2課題研究的主要內(nèi)容和目的國內(nèi)外研究概況16課題背景與意義如今現(xiàn)代社會園藝的快速發(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，也同時產(chǎn)生一些問題困擾我們。在我國北方冬季的連續(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，而且影響溫室的總體強度和剛度，存在壓垮溫室大棚的危險因素。課題背景與意義如今現(xiàn)代社會園藝的快速發(fā)展，溫室大棚的全面普及17qqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqq查詢資料得知為實現(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，然后運輸?shù)竭m當?shù)奈恢茫屍渥匀蝗诨?。除雪時間長，效率低，人工投入較大。人員在清掃過程中存在安全隱患，并會對溫室大棚軟棚骨架和棚膜造成損壞。這一方法已遠遠跟不上現(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，投資和運行費用均比較高，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，且后期運行維護也是一筆不小開支，與低成本收支不成正比。3.化學融雪法一般采用鹽或融雪劑來除雪。由于鹽嚴重危害土壤和環(huán)境，政府已經(jīng)禁止使用。融雪劑對棚膜等覆蓋材料有一定的腐蝕作用，而且造價頗高。國內(nèi)外研究概況qqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqq18qqqqqqqqqqqqqq3.機械除雪方法中整體輸送式除雪裝置，制造成本較高，不利于多個相連溫室的除雪?，F(xiàn)在有利用空氣流動原理進行除雪的裝置，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式，在作業(yè)時工作人員需要站在大棚上，這無疑存在危險因素，況且還需要人力付出。本次研究通過對比各除雪裝置的優(yōu)缺點，不斷改進，實驗，設(shè)計出一種有效的低投入低運行費用的，結(jié)構(gòu)緊湊的除雪裝置，采用吹雪機自動化吹雪，減少人力輸出，排除危險因素，為農(nóng)業(yè)事業(yè)做出貢獻。國內(nèi)外研究概況qqqqqqqqqqqqqq3.機械除雪方法中整體輸送式除雪19溫室大棚除雪裝置的設(shè)計1.溫室大棚；2.吹風軟管；3.凸輪連桿；4.凸輪；5.聯(lián)軸器；6.一級減速器；7.小車導(dǎo)軌；

8.吹雪機；9.變頻調(diào)速電機；10.觸碰開關(guān)及防撞裝置；11.支板；12.機架；13.萬向輪整體機構(gòu)二維示意圖溫室大棚除雪裝置的設(shè)計1.溫室大棚；2.吹風軟管；3.凸輪連20機架除雪執(zhí)行機構(gòu)提供橫向移動的平板小車整體設(shè)計分三部分講解機架除雪執(zhí)行機構(gòu)提供橫向移動的平板小車整體設(shè)計分三部分講解21可移動機架部分機架采用□50×5的材質(zhì)焊接而成。空心鋼材既可保證機架剛度及強度，又可以減輕重量，方便移動。在頂部加裝平板，為橫向移動小車提供安裝位置。在機架支撐桿部位，焊接橫桿，不光增加強度，也方便人員登上平板進行后期維護維修作業(yè)，并可對設(shè)備自身進行清雪作業(yè)。在最下方，安裝2個可固定萬向輪和8個固定輪，在工作時可固定整體設(shè)備，提供穩(wěn)定性；非工作時，為整體裝置提供移動能力，滿足較長溫室大棚除雪工作以及多個溫室大棚之間的交替除雪工作。在焊接過程中，注意防止穿透以及進行時效處理，以保證整體機架的強度和剛度。可移動機架部分機架采用□50×5的材質(zhì)焊接而成。空心鋼材既可22橫向移動平板小車設(shè)計橫向移動小車由導(dǎo)軌，小車車架，變頻調(diào)速電機，帶傳動機構(gòu)，觸碰開關(guān)等組成。車輪在導(dǎo)軌中行進，使其保證移動方向以及保證小車垂直方向的固定。變頻調(diào)速電機使小車移動時滿足我們所需速度，根據(jù)積雪厚度來調(diào)節(jié)，保障除雪工作的完成。橫向移動平板小車設(shè)計橫向移動小車由導(dǎo)軌，小車車架，變頻調(diào)速電23橫向移動平板小車設(shè)計在變頻調(diào)速電機提供動力，通過帶傳動使小車移動時，為滿足小車做往復(fù)運動，特在導(dǎo)軌兩端加裝觸碰開關(guān)，在小車與觸碰開關(guān)接觸時，由于慣性原因可能會對觸碰開關(guān)造成損壞。為防止小車在移動過程中損壞觸碰開關(guān)因此設(shè)計防撞壞裝置，裝置由兩塊1mm厚度鐵板構(gòu)成，一塊兩邊裝有可移動支架，兩端加裝合金彈簧鋼材質(zhì)的彈簧，其彈簧行程為48mm，為小車改變行進方向提供一定緩沖。橫向移動平板小車設(shè)計在變頻調(diào)速電機提供動力，通過帶傳動使小車24除雪執(zhí)行機構(gòu)設(shè)計1.吹雪機；2.聯(lián)軸器；3.一級減速器；4.凸輪連桿；5.凸輪；6.支座；7.吹風軟管除雪執(zhí)行機構(gòu)設(shè)計1.吹雪機；2.聯(lián)軸器；3.一級減速器；4.25除雪執(zhí)行機構(gòu)設(shè)計1.滾子2.凸輪連桿

3.控制吹分口端4.凸輪凹槽5.凸輪圓盤

6.支座除雪執(zhí)行機構(gòu)設(shè)計1.滾子2.凸輪連桿3.控制吹分口端426除雪執(zhí)行機構(gòu)設(shè)計

當滾子高度降低160mm時，同時凸輪連桿相對應(yīng)的也會發(fā)生位移，而其控制吹風口端會上移160mm，角度變化20?.當滾子在最高點時，凸輪連桿控制吹風口在低位置，此時吹雪機清除的是溫室大棚上半部分積雪；當滾子滾轉(zhuǎn)至最低端時，凸輪連桿控制的吹分口在高位置，此時吹雪機清除的是溫室大棚下半部分積雪。由于凸輪連續(xù)轉(zhuǎn)動，滾子隨凹槽軌跡運動，凸輪連桿隨之運