塑料溫室棚頂清洗機(jī)的設(shè)計(jì)與研究.pdf

1、我國設(shè)施農(nóng)業(yè)主要以玻璃溫室和塑料溫室形式為主，呈現(xiàn)出發(fā)展快，總面積大、多元化等特點(diǎn)。在我國各類溫室的使用中，塑料溫室大棚的經(jīng)濟(jì)性使其占有率逐漸升高。塑料溫室大棚在使用過程中，棚項(xiàng)表面易被灰塵污染，生長苔蘚等藻類植物，使棚膜的透光率下降，因而有必要定期清洗溫室棚頂，恢復(fù)棚膜透光率，以利于植物光合作用，提高溫室產(chǎn)量。
　　由于市場(chǎng)上多為人工完成清洗工作，效率低且存在安全隱患，近些年國內(nèi)外研究人員提出多種溫室棚頂清洗機(jī)的設(shè)計(jì)方案，并開展

2、試驗(yàn)研究，但清洗效果都不令人滿意。由于空氣污染加速塵埃的積累致使大棚清洗次數(shù)增加，人工費(fèi)增長，因而，開發(fā)自動(dòng)化程度高、效果好的清洗設(shè)備勢(shì)在必行。國外一款較成熟的溫室棚頂清洗機(jī)，工作效率高、清潔效果好，但其只能用于清洗沒有遮陽棚的溫室，不適宜清洗我國尤其是南方多數(shù)帶有遮陽棚的塑料溫室。
　　本文設(shè)計(jì)的塑料溫室棚頂清洗機(jī)適用范圍包括帶有遮陽棚和無遮陽棚的塑料溫室。清洗機(jī)采用支架連接行走機(jī)構(gòu)和清洗機(jī)構(gòu)組成單節(jié)清洗裝置，為了適應(yīng)棚頂?shù)幕⌒?/p>

3、，將多節(jié)清洗裝置鉸接構(gòu)成清洗機(jī)整體。
　　控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)為一個(gè)主控制器，通過CAN總線通訊控制多個(gè)分控制器，選用PIC18F248作為主控制器和分控制器的主控芯片。為了節(jié)省輸電線上的功率，并保證每節(jié)清洗裝置輸入電壓值一致，采用36V供電，利用開關(guān)型降壓芯片進(jìn)行DCDC轉(zhuǎn)換成12V電壓，作為整個(gè)控制系統(tǒng)的輸入電壓。控制系統(tǒng)設(shè)置了極限位置檢測(cè)模塊，清洗機(jī)運(yùn)動(dòng)到大棚端部可自動(dòng)停止前進(jìn)，防止清洗機(jī)從棚項(xiàng)墜下。在控制系統(tǒng)中增加了同步走功能，使

4、各節(jié)清洗裝置行走同步，該設(shè)計(jì)增加了系統(tǒng)工作的可靠性。設(shè)計(jì)采用CAN總線通訊方式，該通訊方式具有抗干擾性強(qiáng)、使用方便、成本低等優(yōu)點(diǎn)。
　　通過清洗機(jī)在試驗(yàn)平臺(tái)上的初步運(yùn)行試驗(yàn)表明，行走機(jī)構(gòu)可以平順的帶動(dòng)清洗機(jī)構(gòu)在塑料溫室棚頂往復(fù)運(yùn)動(dòng)，符合控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求，整個(gè)清洗機(jī)的鉸接形式達(dá)到了設(shè)計(jì)的預(yù)想效果，具有棚頂仿形功能;通過進(jìn)一步對(duì)清洗效果和行走驅(qū)動(dòng)的試驗(yàn)，驗(yàn)證了本設(shè)計(jì)的合理性和工作可靠性。對(duì)自制的均勻涂抹泥漿曬干后透光率為35％的薄膜

5、進(jìn)行清洗正交試驗(yàn)，清洗后透光率最高值為78.37％，清洗效果顯著，進(jìn)一步處理數(shù)據(jù)得出影響清洗效果的因子主次為毛刷轉(zhuǎn)速、行走速度、水流量。清洗機(jī)清洗毛刷轉(zhuǎn)速設(shè)定120r/min合理，行走速度和水流量可根據(jù)清洗目標(biāo)污濁程度自行調(diào)整，行走機(jī)構(gòu)調(diào)速范圍設(shè)定在0～3m/min符合實(shí)際應(yīng)用。
　　本設(shè)計(jì)采用塑料溫室棚頂縱橫交叉的支架和薄膜承重，采用鉸接方式連接多節(jié)清洗裝置構(gòu)成清洗機(jī)整體，解決模仿拱狀棚頂弧形的難點(diǎn)，同時(shí)可以自適應(yīng)清洗凹凸不平的