定风机11出口流量:Qo = 0.4m3/s
[0091] 风机11有效作用末端距离:s = 10m
[0092] 风机11有效作用末端风速:V = 7.6m/s
[0093] 环境紊流系数取a = 0.08
[0094] 根据表1所示的空气射流相关计算公式，最终算得：
[0095] b = 1.02m, Vo = 80.21m/ s ,Q = 46.62m3/s ,Vi = 3.11m/s ,V2 = 8.25m/ s
[0096] 其中b为射流半高度，Q为气体射流形成的风力场在10m远处的气体流量，Vo为风机 11出口气体流速，Vi为气体射流形成的风力场在10m远处的气体断面平均流速，V 2为气体射 流形成的风力场在l〇m远处的气体质量平均流速，平面射流计算公式中do为风口的水力半 径，bo为风口的半高度。风机11的功率为830w。
[0097]表1空气射流相关计算公式 [0098]
[0099] 上述一种日光温室风力除雪设备安装在北京市昌平区小汤山特菜基地。风机11在 水平角钢轨道2上的位移是一个来回往复进行的循环运动，而这个运动过程由电机1配以一 个启动/停止按钮总开关和角钢轨道2两端的限位开关14进行控制。当按下"启动/停止按 钮"后，电机1正转，链条带动槽轮转动，承载风机11的活动平板6开始在角钢轨道2上正向运 行。当活动平板6触碰角钢轨道2端部的限位开关14后电机1反转，带动装置反向运动，从而 实现风机11在角钢轨道2上的来回往复运动。当下雪结束时，再次按下"启动/停止按钮"后， 装置停止运行。相关流程图如图9所示。
[0100] 风机11在角钢轨道2上来回往复运动的同时，同步电机15带动杆件旋转，杆件端头 连接的偏心轮8随之转动。由于偏心轮8的中心不在旋转点上，使得与偏心轮8接触的承载平 台9前端在垂直方向上产生位移，整个承载平台9即呈现绕驱动转轴的摆动运动，从而实现 风机11的上下摆动，增大风力吹雪覆盖范围。x = 〇~8m时，屋面直线段和曲线段总长度为 9 · 30m，无损风力覆盖长度为6 · 17m，即风力水平覆盖范围：x = 2 · 00m~8 · 00m，风力竖直覆盖 范围：y = 2.09m~3.50m，水平覆盖率为66.34%，结合人站在底脚处的人工除雪，达到屋面 全面除雪的目的。
【主权项】
1. 一种日光溫室风力自动除雪设备，其特征在于，该设备包括风机（11)、风机运动装置 和控制系统； 所述风机运动装置包括角钢轨道(2)、角钢轮(3)、活动平板(6)和承载平台（9)，前后两 条平行的角钢轨道(2)由钢管(4)架设在溫室后坡，位于保溫被和卷帘机后方，并沿溫室后 坡通长布置;活动平板(6)的底侧四角安装角钢轮(3)，并通过角钢轮(3)架设在两条角钢轨 道(2)上，承载平台（9)架设在活动平板(6)的上方，左右驱动转轴的一端分别连接在承载平 台（9)的左右两侧，另一端分别与相应侧的支杆（10)的上端较接，左右支杆(10)的下端分别 固定在活动平板(6)上，对承载平台（9)进行支撑，承载平台（9)的后侧通过伸缩弹黃(7)与 活动平板(6)连接，前侧搭在偏屯、轮(8)上，偏屯、轮(8)通过杆件连接至同步电机（15);所述 风机(11)安装在承载平台（9)上方； 控制系统包括电机（1)、同步电机（15)和两个限位开关（14)，电机（1)安装在活动平板 (6)下方，通过导线（5)与风机（11)相连；同步电机（15)设于活动平板(6)上，位于承载平台 (9)下方;两个限位开关(14)分别设在角钢轨道(2)的左右两端。2. 根据权利要求1所述一种日光溫室风力自动除雪设备，其特征在于，还包括与驱动转 轴并排的一至多个从动转轴，所述一至多个从动转轴分布在驱动转轴两侧，其一端连接在 承载平台（9)上，另一端连接在连杆（10-1)上，所述驱动转轴的另一端与连杆（10-1)连接 后，与支杆(10)的上端较接。3. 根据权利要求1所述一种日光溫室风力自动除雪设备，其特征在于，所述风机(11)的 出口连接一个扁平式风口（12)，所述扁平式风口（12)的后部套管与风机(11)的出口配合连 接。4. 根据权利要求3所述一种日光溫室风力自动除雪设备，其特征在于，所述扁平式风口 (12)为渐变扁平型，出口处长500mm，高10mm。5. 根据权利要求1所述一种日光溫室风力自动除雪设备，其特征在于，所述角钢轨道 (2)采用等边锻锋角钢;所述角钢轮(3)为V型，表面喷涂橡胶材料防止空转打滑。6. 根据权利要求1所述一种日光溫室风力自动除雪设备，其特征在于，所述活动平板 (6)下方设有防风倒钩，防风倒钩平行于角钢轨道(2)，其下部的弯钩与角钢轨道(2)相配合 但不接触，当有大风吹动活动平板(6)时，防风倒钩可W勾住角钢轨道(2)，避免大风将活动 平板(6)掀翻。7. 根据权利要求1所述一种日光溫室风力自动除雪设备，其特征在于，所述承载平台 (9)上设有风机安装座（13)，Ξ个风机安装座（13)形成Ξ角形，后侧的一个风机安装座（13) 与风机（11)的把手相匹配，前侧的两个风机安装座（13)与风机（11)的搁架尺寸相匹配;风 机(11)通过与风机安装座(13)的馴接安装在承载平台（9)上。8. 根据权利要求1所述一种日光溫室风力自动除雪设备，其特征在于，支撑角钢轨道 (2)的钢管(4)间隔排列，使角钢轨道(2)水平布置，前后两根钢管(4)之间设有支撑W加强 钢管(4)的稳定性。9. 根据权利要求1所述一种日光溫室风力自动除雪设备，其特征在于，风机（11)的水平 运动参数设计包括0.2m/s、0.5m/s、1. Om/sS个移动速度。10. 根据权利要求1所述一种日光溫室风力自动除雪设备，其特征在于，所述角钢轨道 (2)下方加设滑轨，导线(5)铺设在滑轨上，W使导线(5)能够跟随电机(1)移动。11. 根据权利要求1-10任一权利要求所述一种日光溫室风力自动除雪设备，其特征在 于，日光溫室的屋面由直线段和曲线段组成，屋面总宽度^ = 8.00m，其界面函数关系符合 式1:后坡仰角为42°，后坡宽度L2= 1.00~1.50m，屋面与后坡相接处为屋面最高点C，高度为 3.50m，前侧角钢轨道(2)架设于后坡上，后侧角钢轨道(2)架设于后坡与后墙相接处，取人 位于底脚进行人工扫雪的水平范围最大为x = 2.00m，则风力覆盖范围第一极限点坐标即为 (2,1.618 · 2<^'371)，风力覆盖范围第二极限点坐标为屋面与后坡相接处，为(8,3.50)，可得： 风机（11)的架设高度H=4.61~4.81m; 风机（11)的摆动角度目= 44.6°~31.4°。12. 根据权利要求11所述一种日光溫室风力自动除雪设备，其特征在于，所述风机（11) 的摆动周期选定为12s，根据44.6°~31.4°算出摆动角速度的取值范围为5.2°/s~7.4°/s。13. -种日光溫室自动除雪设备进行除雪的方法，其特征在于，风机（11)在角钢轨道 (2)上的运动由电机（1)配W-个启动/停止按钮总开关和角钢轨道（2)两端的限位开关 (14) 进行控制，当按下启动/停止按钮后，电机（1)正转，活动平板(6)开始在角钢轨道(2)上 正向运行，当活动平板(6)触碰角钢轨道(2)端部的限位开关（14)后电机（1)反转，带动活动 平板(6)反向运动，从而实现风机（11)在角钢轨道(2)上的来回往复运动；同时，同步电机 (15) 带动杆件旋转，杆件端头连接的偏屯、轮(8)随之转动，由于偏屯、轮(8)的中屯、不在旋转 点上，使得与偏屯、轮(8)接触的承载平台（9)前端在垂直方向上产生位移，整个承载平台（9) 即呈现绕驱动转轴的摆动运动，从而实现风机（11)的上下摆动，增大风力自动除雪的覆盖 范围；再次按下启动/停止按钮后，设备停止运行。
【专利摘要】本发明涉及一种日光温室风力自动除雪设备。前后两条角钢轨道由钢管架设在温室后坡，并沿温室后坡通长布置，角钢轨道左右两端分别设有限位开关；活动平板的底侧四角安装角钢轮后架设在两条角钢轨道上；承载平台架设在活动平板上方，通过左右驱动转轴与支杆铰接，左右支杆固定在活动平板上，对承载平台进行支撑，承载平台的后侧通过伸缩弹簧与活动平板连接，前侧搭在偏心轮上，偏心轮通过杆件连接至同步电机；风机则安装在承载平台上方，通过导线与电机相连。风机由活动平台带动在角钢轨道上往复运动的同时，同步电机带动偏心轮旋转，使得承载平台带动风机上下摆动，增大风力覆盖面积，达到除雪目的，对温室薄膜的损伤大大减小且除雪效率得到提高。
【IPC分类】E04D13/10, A01G9/14
【公开号】CN105544886
【申请号】CN201510964830
【发明人】宋卫堂, 王海钥, 李枫, 金崟, 黄世俊
【申请人】中国农业大学
【公开日】2016年5月4日
【申请日】2015年12月21日