[發明專利]一種日光溫室風力自動除雪設備與方法

有效

• 申請號: 201510964830.0
• 申請日: 2015-12-21
• 公開（公告）號: CN105544886B
• 公開（公告）日: 2017-07-07
• 發明（設計）人: 宋衛堂;王海鑰;李楓;金崟;黃世俊
• 申請（專利權）人: 中國農業大學
• 主分類號: E04D13/10
• 分類號: E04D13/10;A01G9/14
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產權代理有限公司11246
• 代理人: 陳波

技術領域

本發明屬于日光溫室除雪設備技術領域，特別涉及一種日光溫室風力自動除雪設備與方法。

背景技術

日光溫室是一種具有中國特色的一面坡溫室型式，是我國北方地區越冬生產園藝產品的主要溫室型式。日光溫室近十年來發展十分迅猛，形成了一定的產業規模。日光溫室的大量發展使我國北方城鎮冬春季鮮菜供應狀況有了很大改觀，同時節約了大量煤炭資源，減輕了大氣污染，緩解了“南菜北運”的運輸壓力，還提高了土地利用率。與玻璃溫室比較，其還具有重量輕、安裝拆卸方便等優點。

由于我國北方冬季天氣寒冷，溫室大棚普遍存在著積雪壓棚的情況。屋頂積雪一方面對溫室的透光性和保溫性造成很大的影響，導致大量能量浪費，影響植物生長；另一方面影響溫室的總體剛度和強度，帶來安全隱患。

目前，針對溫室除雪主要有4種常規方法：

(1)機械刮板除雪。從除雪的作業過程來看，除雪機理、技術方法比較成熟，但在具體的工作過程中，往往受到設施表面狀況、雪層厚度、氣溫高低等條件的限制，除雪過程還容易損傷溫室膜體，從而使得其使用存在很多局限性。

(2)化學融雪法。一般使用鹽或冰雪融劑作為融雪劑，除雪效果較好。但是使用化學除雪費用較高，對環境和土壤也造成了一定的污染。因此這種方法的使用也受到了一定的限制。

(3)光熱除雪法。光熱融雪法是在溫室屋面下方布置幾排光熱管，通過熱傳遞把溫室屋面的雪除掉。這種方法能耗過大，而且費用較高，不利于普及。

(4)人工除雪法。人工除雪是以大量的人力投入作為基礎，通常是農民將溫室屋面的積雪清掃并運輸出去，讓其自然融化；或者是農民手持風機進行吹雪、除雪工作。人工清雪勞動強度大，浪費時間，浪費人力物力。

目前，限于技術、經濟等多方面的原因，農民仍然大多采用人工除雪的方式，這樣就極大的增加了他們的勞動強度，同時也不是一個很好的解決問題的策略。鑒于此，實際生產迫切需要一種技術和設備簡單、價格低廉、運行穩定可靠的日光溫室自動除雪設備與方法。

發明內容

針對現有技術不足，本發明提供了一種日光溫室風力自動除雪設備與方法。

資料顯示，一般將雪粒子在風的作用下的運動劃分成3類：蠕移、躍移和懸移，如圖1所示。蠕移是當吹過雪源的風速接近臨界風速時，積雪表面的雪粒子在雪面上遷回滾動并向前滑移，即雪粒子在風的作用下由穩定狀態發生運動。躍移是雪粒子在雪面上邊跳躍邊向前移動的現象。雪粒子跳躍的高度一般在幾厘米到幾十厘米之間，而總體上躍移層的厚度主要取決于風速大小及雪粒子的粒徑大小。懸移是當風速超過9m/s后，大量雪粒被渦旋群卷入氣流中隨風運行，在湍流擴散作用下，懸移的高度從數十厘米到10m，甚至高達100m左右。由于本發明的設計重點在于將正在下落的雪花吹離溫室大棚表面，則風機吹雪過程中，雪的主要運動是懸移，次之為蠕移和躍移。

一種日光溫室風力自動除雪設備，該設備包括風機11、風機運動裝置和控制系統；

所述風機運動裝置包括角鋼軌道2、角鋼輪3、活動平板6和承載平臺9，前后兩條平行的角鋼軌道2由鋼管4架設在溫室后坡，位于保溫被和卷簾機后方，并沿溫室后坡通長布置；活動平板6的底側四角安裝角鋼輪3，并通過角鋼輪3架設在兩條角鋼軌道2上，承載平臺9架設在活動平板6的上方，左右驅動轉軸的一端分別連接在承載平臺9的左右兩側，另一端分別與相應側的支桿10的上端鉸接，左右支桿10的下端分別固定在活動平板6上，對承載平臺9進行支撐，承載平臺9的后側通過伸縮彈簧7與活動平板6連接，前側搭在偏心輪8上，偏心輪8通過桿件連接至同步電機15；所述風機11安裝在承載平臺9上方；

控制系統包括電機1、同步電機15和兩個限位開關14，電機1安裝在活動平板6下方，通過導線5與風機11相連；同步電機15設于活動平板6上，位于承載平臺9下方；兩個限位開關14分別設在角鋼軌道2的左右兩端。

進一步地，該設備還包括與驅動轉軸并排的一至多個從動轉軸，所述一至多個從動轉軸分布在驅動轉軸兩側，其一端連接在承載平臺9上，另一端連接在連桿10-1上，所述驅動轉軸的另一端與連桿10-1連接后，與支桿10的上端鉸接。

所述風機11的出口連接一個扁平式風口12，所述扁平式風口12的后部套管與風機11的出口配合連接。

所述扁平式風口12為漸變扁平型，出口處長500mm，高10mm。

所述角鋼軌道2采用等邊鍍鋅角鋼；所述角鋼輪3為V型，表面噴涂橡膠材料防止空轉打滑。