塑料溫室棚頂清洗機的設(shè)計與研究.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。在我國各類溫室的使用中，塑料溫室大棚的經(jīng)濟性使其占有率逐漸升高。塑料溫室大棚在使用過程中，棚項表面易被灰塵污染，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的設(shè)計方案，并開展

2、試驗研究，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，人工費增長，因而，開發(fā)自動化程度高、效果好的清洗設(shè)備勢在必行。國外一款較成熟的溫室棚頂清洗機，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)計的塑料溫室棚頂清洗機適用范圍包括帶有遮陽棚和無遮陽棚的塑料溫室。清洗機采用支架連接行走機構(gòu)和清洗機構(gòu)組成單節(jié)清洗裝置，為了適應棚頂?shù)幕⌒?/p>

3、，將多節(jié)清洗裝置鉸接構(gòu)成清洗機整體。
　　控制系統(tǒng)設(shè)計為一個主控制器，通過CAN總線通訊控制多個分控制器，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)型降壓芯片進行DCDC轉(zhuǎn)換成12V電壓，作為整個控制系統(tǒng)的輸入電壓?？刂葡到y(tǒng)設(shè)置了極限位置檢測模塊，清洗機運動到大棚端部可自動停止前進，防止清洗機從棚項墜下。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)計增加了系統(tǒng)工作的可靠性。設(shè)計采用CAN總線通訊方式，該通訊方式具有抗干擾性強、使用方便、成本低等優(yōu)點。
　　通過清洗機在試驗平臺上的初步運行試驗表明，行走機構(gòu)可以平順的帶動清洗機構(gòu)在塑料溫室棚頂往復運動，符合控制系統(tǒng)的設(shè)計要求，整個清洗機的鉸接形式達到了設(shè)計的預想效果，具有棚頂仿形功能;通過進一步對清洗效果和行走驅(qū)動的試驗，驗證了本設(shè)計的合理性和工作可靠性。對自制的均勻涂抹泥漿曬干后透光率為35％的薄膜

5、進行清洗正交試驗，清洗后透光率最高值為78.37％，清洗效果顯著，進一步處理數(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)清洗目標污濁程度自行調(diào)整，行走機構(gòu)調(diào)速范圍設(shè)定在0～3m/min符合實際應用。
　　本設(shè)計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)成清洗機整體，解決模仿拱狀棚頂弧形的難點，同時可以自適應清洗凹凸不平的