溫室大棚電動(dòng)開(kāi)窗機(jī)設(shè)計(jì)畢業(yè)論文-在線瀏覽
2025-08-15 19:33本頁(yè)面
【正文】 用在溫室側(cè)窗，以鋁合金或塑鋼作為窗框，配置與窗框相同材料的滑道，使窗戶在滑道上移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)窗戶開(kāi)閉。由于推拉窗在溫室中的使用存在許多難以彌補(bǔ)的缺陷，一般來(lái)說(shuō)較少采用，但對(duì)于一些有特殊用途的溫室，如展示溫室等，合理選用也是可以的[4]。拉桿與連桿鉸接,連桿與橫桿鉸接,橫桿與氣缸活塞桿的伸出端固定連接。一個(gè)拉桿上一般連接 10 個(gè)天窗。不難發(fā)現(xiàn),在這種開(kāi)窗機(jī)構(gòu)中,機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)容易與溫室其它設(shè)施發(fā)生干涉,氣缸定位比較困難,有待于進(jìn)一步研究[3]。b、i為屋頂開(kāi)窗。d 為谷肩開(kāi)窗。圖三 溫室頂窗開(kāi)啟方式 溫室總體面積及覆蓋物的選取 溫室總體面積表一 溫室設(shè)計(jì)參數(shù)跨度/m長(zhǎng)度/m頂高/m風(fēng)載kn/m2雪載kn/m2植物吊載kg/m2最大拍雨量mm/h開(kāi)窗數(shù)量/扇6201514024該溫室占地面積為620＝120m2,溫室頂部和四周均采用8毫米PC板覆蓋，鋁合金型材及密封膠條連接。適合于冬季寒冷季節(jié)進(jìn)行蔬菜、花卉和瓜果生產(chǎn)的單棟溫室。 溫室覆蓋物的選取 目前我國(guó)現(xiàn)代溫室建設(shè)用的主要材料是玻璃、雙層薄膜等。碰到冰雹、大雪等自然災(zāi)禍時(shí)，抵抗自然災(zāi)難的能力差，溫室自身受到嚴(yán)重的損壞，溫室中種植的作物同時(shí)受到很大損失，薄膜用過(guò)后還將造成白色污染。已被普遍地應(yīng)用在農(nóng)業(yè)溫室建設(shè)上。表二 PC板陽(yáng)光板主要技術(shù)參數(shù)性能單位指標(biāo)值沖擊強(qiáng)度J/M850透光率%40—80比重G/CM3熱膨脹系數(shù)MM/M?℃～可耐溫度℃—40℃～+120℃?zhèn)鳠嵯禂?shù)W/M2?℃～抗拉強(qiáng)度N/MM2≥60彎曲強(qiáng)度N/MM2100彈性模量MPA2400斷裂拉伸應(yīng)力MPA≥65斷裂拉伸率%﹥1002 電動(dòng)開(kāi)窗機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 電動(dòng)開(kāi)窗機(jī)是目前最常用的一種開(kāi)窗機(jī)構(gòu)，其核心部件為齒輪齒條，附屬配件隨著機(jī)構(gòu)整體的不同而有差異。 電動(dòng)開(kāi)窗機(jī)是由電動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)軸、齒條、齒輪、軸承座和連接件組成。 窗體自重計(jì)算 溫室開(kāi)窗方式形式多樣，我們采用的是屋脊開(kāi)窗模式，除了考慮窗體的自動(dòng)外，還應(yīng)該將開(kāi)窗所受風(fēng)壓及雨雪載荷加入其中，計(jì)算出開(kāi)窗及關(guān)窗所需力的大小，從而選擇電動(dòng)開(kāi)窗機(jī)，為了使電動(dòng)開(kāi)窗機(jī)的工作更為可靠，我們應(yīng)將電動(dòng)開(kāi)窗機(jī)的推拉力要與窗體的自重以及開(kāi)啟的行程相結(jié)合。450mm mm25mm mm圖六 頂桿從受力分析角度考慮，在計(jì)算開(kāi)啟推力和拉力的時(shí)候，除了考慮窗體自重外，還應(yīng)將窗體所受風(fēng)壓及雨雪載荷考慮其中，對(duì)于窗體所受風(fēng)壓及雨雪載荷的選取計(jì)算要分為兩種情況考慮，其一是窗體開(kāi)啟瞬間所受的風(fēng)壓及雨雪載荷作用，其二是窗體開(kāi)啟后所受的風(fēng)壓雨雪載荷作用，此處溫室開(kāi)窗機(jī)構(gòu)中不將雨雪載荷計(jì)算其中，在雨雪天氣下，溫室不需要開(kāi)啟天窗。下面為窗體受力分析:圖七 窗體受力分析相關(guān)參數(shù)如下表：材料自重Z（kg）開(kāi)啟行程S(mm)風(fēng)壓系數(shù)(kg/m2)PC陽(yáng)光板7508參量計(jì)算如下：a 水平風(fēng)壓P1=8hwP1=8= kgb 窗體開(kāi)啟瞬間受風(fēng)壓作用，可以選取一個(gè)最大值為 Ft=（～2）P1 Ft=（～2） = kg= Nc開(kāi)啟后的推力計(jì)算Ft,= W/2S/H Ft,=750/1220= kg= N按照選大不選小的原則，比較Ft和Ft,得出，開(kāi)啟之后，電動(dòng)開(kāi)窗器處于靜態(tài)支撐。f 根據(jù)力矩平衡原理，電動(dòng)開(kāi)窗機(jī)的靜態(tài)支撐拉力為：F=[（W＋P2）αH/2]/H=[176。2 ) 電動(dòng)開(kāi)窗器的靜態(tài)支撐力(回拉力)F與電動(dòng)開(kāi)窗器在窗扇的作用點(diǎn)(安裝位置) 有關(guān), 且越靠近下懸點(diǎn)(轉(zhuǎn)軸點(diǎn)), 其F力要求越大。而動(dòng)態(tài)情況及瞬態(tài)受力分析等則應(yīng)按當(dāng)?shù)厍闆r另行核算。為了防止該軸在工作時(shí)的斷裂，需要校核功率輸入端的最小軸徑的尺寸。τT=≈ ≤[τT]與傳動(dòng)軸相同，我們選取軸的材料為40Cr，[τT]可選取的數(shù)值為44MPa，A0相應(yīng)的可選取的數(shù)值為100。為了防止傳動(dòng)軸在工作時(shí)的斷裂，需要校核功率輸入端的最小軸徑的尺寸。當(dāng)傳動(dòng)軸受到扭矩T()時(shí)，傳動(dòng)軸的扭剪應(yīng)力為：τT=≈ ≤[τT]式中： τT———————扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力，MPa； T———————————軸所受的扭矩，N畫出其扭矩分析圖：T0M 按彎扭組合條件，可知： 式中：————————軸的計(jì)算應(yīng)力，MPa； M————————軸所受的彎矩，Nmm W————————軸的抗彎截面系數(shù)，mm3 ————————對(duì)稱循環(huán)應(yīng)變力時(shí)軸的許用彎曲應(yīng)力，MPa，其值按機(jī)械設(shè)計(jì)（第九版）書中表151選用（P358）抗扭截面系數(shù)： WT=≈=503=25000截面上的扭矩： 截面上扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力：軸的材料為40Cr，調(diào)質(zhì)處理。截面上，由于軸肩而形成的理論應(yīng)力集中系數(shù)及按機(jī)械設(shè)計(jì)第九版附表32查取得又根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)第九版附圖31查得軸的材料敏性系數(shù)為所以有效集中系數(shù)為 由機(jī)械設(shè)計(jì)第九版附圖33查得扭轉(zhuǎn)尺寸系數(shù)ετ=軸按照磨削加工，由機(jī)械設(shè)計(jì)第九版附圖34得表面質(zhì)量系數(shù)為βσ=βτ=綜合系數(shù)為 又由機(jī)械設(shè)計(jì)第九版第三章第二節(jié)查得：，取于是，安全系數(shù)Sca值為：故可知其安全。設(shè)計(jì)中所選齒輪為標(biāo)準(zhǔn)件，推桿及頂窗旋轉(zhuǎn)行程相同，,設(shè)計(jì)中要求頂窗開(kāi)啟行程為750mm，因此齒輪須旋轉(zhuǎn)9周，而齒輪是通過(guò)傳動(dòng)軸與發(fā)動(dòng)機(jī)相連接，176。根據(jù)齒輪分度圓直徑及齒條長(zhǎng)度，頂窗完全打開(kāi)時(shí)傳動(dòng)軸需要旋轉(zhuǎn) 30 圈。表七 電動(dòng)機(jī)參數(shù)型號(hào)轉(zhuǎn)速 r/min功率 kw電壓 v重量 kgWJNA40,400380 三相21 時(shí)控開(kāi)關(guān)的選取時(shí)控開(kāi)關(guān)可根據(jù)設(shè)定的時(shí)間斷開(kāi)和接通電路，這里用到的時(shí)控開(kāi)關(guān)為KG316T，適用于交流50HZ，額定控制電源電壓至220V，額定工作電流3A的自動(dòng)控制電路中，作為路燈、廣告燈箱等設(shè)備的定時(shí)接通和斷開(kāi)控制之用。接線方式共分為如下三種：a:直接控制方式被控制的電器是單相供電，工作電流不超過(guò)本開(kāi)關(guān)的額定值，可采用直接控制方式b：?jiǎn)蜗鄶U(kuò)容方式被控制的電器為單相供電，工作電流超過(guò)本開(kāi)關(guān)的額定值，采用交流接觸器擴(kuò)容控制方式c：三相工作方式控制接觸器的線圈電壓AC220V 50HZd:三相工作方式控制接觸器的線圈電壓AC380V 50HZ 控制電路圖圖九 控制電路圖 電路中KG316T為時(shí)控開(kāi)關(guān)，采用八開(kāi)八關(guān)控制模式，根據(jù)溫室溫度的變化，設(shè)定溫室天窗開(kāi)啟關(guān)閉時(shí)間，實(shí)現(xiàn)智能化控制，為了保護(hù)電動(dòng)機(jī)正常工作，電路中采用了斷相與相序保護(hù)繼電器，其作用是作線路的斷相、相序、三相電壓不平衡故障狀態(tài)的保護(hù)控制之用。 等人經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，溫室內(nèi)蒸發(fā)
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