專利名稱：機械刮除和電加熱組合式除雪大棚的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施技術(shù)領(lǐng)域，具體地說，是一種通過機械刮除和電加熱的方式來去除積雪的農(nóng)用大棚。
背景技術(shù)：
農(nóng)業(yè)是我國的第一產(chǎn)業(yè)，在我國國民經(jīng)濟生產(chǎn)中占有重要的地位。我國人口基數(shù)龐大，但是農(nóng)民占有很高的比例。我國地域廣大，其中絕大多數(shù)為農(nóng)村。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)關(guān)系到我國人民衣食的頭等大事，關(guān)系到社會的穩(wěn)定發(fā)展。在我國目前的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，技術(shù)含量已經(jīng)越來越多，其中，大棚種植的發(fā)展，改變了純粹依靠天氣的農(nóng)作方式，使許多季節(jié)很強的農(nóng)作物已經(jīng)四季都能種植，長年都有供應(yīng)。大棚種植對增加農(nóng)產(chǎn)品品種、提高農(nóng)業(yè)產(chǎn)量、改善人民生活水平起著重要的作用。但是，大棚種植常常是會受到天氣影響的，其中，大雪、冰雹是主要的危害。而這種天氣在我國的北方和西北地區(qū)是非常普遍的。大粒冰雹的砸下對農(nóng)用大棚的危害不用詳說。大雪對農(nóng)用大棚的危害也很嚴重，首先是機械損壞，覆蓋在農(nóng)用大棚上過厚的積雪可將大棚壓垮。其次是減少光照，下雪天本身陽光就很少，再加上覆蓋的積雪，大棚內(nèi)的光照會嚴重不足，影響農(nóng)作物的生長。第三是凍害，寒冷會嚴重影響農(nóng)作物的生長。2008年我國的雪災和2010年年末南方的大雪曾使廣大農(nóng)戶遭到了嚴重的經(jīng)濟損失?，F(xiàn)在，農(nóng)用大棚種植者為應(yīng)對下雪天采取的措施主要有(1)改進大棚結(jié)構(gòu)，例如用鋼筋混凝土制作大棚的骨架并采用拱形設(shè)計以增強其支持能力；(2)將棚頂做成有一定的坡度，使之不易積雪；(3) 及時掃雪，不讓棚頂有厚雪積壓。前兩種措施在遇到較為嚴重的冰雪災害時效果有限，很難保證大棚不受損壞并且大棚積雪的情況也很難有根本的改變。第三種措施的勞動強度太大并且夜晚除雪作業(yè)會有相當?shù)陌踩珕栴}。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明設(shè)計旨在解決上述的問題，提供一種機械刮除和電加熱組合式除雪大棚， 可方便地去除棚頂?shù)姆e雪，使大棚種植在下雪天也能正常地進行。為解決上述的問題，本發(fā)明采取的技術(shù)方案為
一種機械刮除和電加熱組合式除雪大棚，含有支撐柱、橫梁、頂梁和大棚塑料薄膜，所述支撐柱與橫梁、頂梁一起構(gòu)成大棚的框架結(jié)構(gòu)，在框架結(jié)構(gòu)上蒙上大棚塑料薄膜，設(shè)置門和窗，構(gòu)成大棚的基本形式，其特征是，在大棚中間橫梁的左右兩邊設(shè)有齒輪導軌和平臺導軌，平臺導軌的寬度窄于齒輪導軌的寬度，在平臺導軌的下端設(shè)有限位凸起；在大棚兩端的橫梁上設(shè)有邊緣導軌；在平臺導軌上設(shè)有移動平臺，在移動平臺上設(shè)置電動機，所述電動機兩邊的傳動軸上設(shè)有傳動小齒輪，傳動小齒輪與齒輪導軌嚙合，電動機啟動后傳動小齒輪在齒輪導軌上作跨越棚頂?shù)纳舷乱苿?實現(xiàn)對頂梁兩邊的除雪)；在電動機的一端設(shè)置除雪板，除雪板向兩邊伸出形成右除雪板和左除雪板，所述右除雪板和左除雪板的外端設(shè)有邊緣滾輪，邊緣滾輪嵌置在邊緣導軌內(nèi)；在頂梁上設(shè)置1 7根電熱管支撐梁，在電熱管支撐梁的下面鋪設(shè)耐熱絕緣的塑料膜壓緊條，在電熱管支撐梁的面上設(shè)置防水電熱管，防水電熱管通過電線與電源連接；所述右除雪板和左除雪板下端的設(shè)置高度大于防水電熱管的設(shè)
置高度。進一步的，可選的，在齒輪導軌上方安裝有過頂護框，過頂護框與齒輪導軌形成限制滑槽，對過頂滑動的電動機起保護作用。所述電動機采用步進電機，通過編寫其控制程序，可設(shè)置針對不同下雪量的轉(zhuǎn)速和除雪的間隔時間。所述邊緣導軌為槽形結(jié)構(gòu)，在導軌上設(shè)有開口，邊緣滾輪通過開口嵌置在槽形結(jié)構(gòu)內(nèi)不會滑出。進一步的，可選的，在所述頂梁上設(shè)置3根電熱管支撐梁，其中一根設(shè)置在頂梁中心線上，第二根設(shè)置在中心線與前邊之間，第三根設(shè)置在中心線與后邊之間，每根電熱管支撐梁上設(shè)置一根防水電熱管。進一步的，可選的，在所述頂梁上設(shè)置5根電熱管支撐梁在頂梁中心線上設(shè)置一根，在中心線與前邊之間和中心線與后邊之間各設(shè)置兩根，每根電熱管支撐梁上設(shè)置一根防水電熱管。進一步的，可選的，在所述頂梁上設(shè)置7根電熱管支撐梁在頂梁中心線上設(shè)置一根，在中心線與前邊之間和中心線與后邊之間各設(shè)置3根，每根電熱管支撐梁上設(shè)置一根防水電熱管。所述的防水電熱管可分別通過電線與電源開關(guān)連接或與電源插座插接。所述電熱管支撐梁為板狀金屬結(jié)構(gòu)，其底部寬于頂部。所述耐熱絕緣塑料膜壓緊條的寬度大于電熱管支撐梁底部的寬度。本發(fā)明機械刮除和電加熱組合式除雪大棚的工作過程為
遇到下雪天，當農(nóng)用大棚頂端有積雪產(chǎn)生時，可視情況采用相應(yīng)的除雪方式
(1)雪不大的，可將防水電熱管通電進行發(fā)熱，防水電熱管自身并通過電熱管支撐梁散發(fā)熱量使周邊的積雪溶解，溶解的雪水順棚頂流下，順道再將遇到的積雪溶解，使棚頂?shù)姆e雪明顯減少；
(2)雪較大的，可啟動機械刮除和電加熱組合方式進行除雪，首先，用機械刮除的方式間歇性地刮除棚頂較厚的積雪，然后，防水電熱管的發(fā)熱使大棚塑料薄膜上剩余的積雪溶解。機械刮除和電加熱組合式除雪的好處是，
(1)可有效地保護大棚頂上的塑料薄膜，除雪效果比較好；此外，防水電熱管產(chǎn)生的熱量對提高大棚內(nèi)的溫度，減少農(nóng)作物受凍也會有一定的幫助；
(2)可有效代替人工除去棚頂?shù)姆e雪，減少了高強度且有危險的除雪作業(yè)，使大棚種植在下雪天也能正常地進行；
(3)采用機械刮除和電加熱相結(jié)合的除雪方法，可以大大提高農(nóng)用大棚塑料薄膜的使用壽命，利用電加熱的方式去除塑料薄膜表面積雪，可以避免在除去塑料薄膜表層積雪時機械除雪板與塑料薄膜產(chǎn)生過多的接觸，造成塑料薄膜不必要的破損；
(4)結(jié)構(gòu)簡單，材料易得，容易制造，便于推廣應(yīng)用。


附圖1為本發(fā)明機械刮除和電加熱組合式除雪大棚的結(jié)構(gòu)示意圖； 附圖2為防水電熱管的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖中的標號分別為 1、支撐柱； 4、邊緣導軌； 7、齒輪導軌； 10、移動平臺； 13、邊緣滾輪； 16、防水電熱管；
具體實施例方式以下結(jié)合附圖給出本發(fā)明機械刮除和電加熱組合式除雪大棚的具體實施方式
，但是，本發(fā)明的實施不限于以下的實施方式。參見附圖1，一種機械刮除和電加熱組合式除雪大棚，采用的支撐柱1、橫梁2、頂梁3和大棚塑料薄膜可用現(xiàn)有農(nóng)用大棚的建造材料。用支撐柱1、橫梁2與頂梁3 —起構(gòu)成大棚的框架結(jié)構(gòu)，然后在框架結(jié)構(gòu)上蒙上大棚塑料薄膜，設(shè)置門和窗(如果需要有窗的話)， 構(gòu)成農(nóng)用大棚的基本形式。由于大棚的框架結(jié)構(gòu)是要承重的，所以，在支撐柱1、橫梁2和頂梁3的用材和結(jié)構(gòu)上應(yīng)有充分的考慮。本發(fā)明的特征結(jié)構(gòu)是，在大棚中間橫梁2的左右兩邊設(shè)置齒輪導軌7和平臺導軌 8，因平臺導軌8的寬度窄于齒輪導軌7的寬度，所以，可將平臺導軌8設(shè)置在齒輪導軌7內(nèi)并在平臺導軌8的下端設(shè)有一個限位凸起9，以對電動機11起限位和觸電回轉(zhuǎn)的作用。另外，在大棚左右兩端的橫梁2之上設(shè)置邊緣導軌4，邊緣導軌4可采用槽形的結(jié)構(gòu)件，在近頂梁3處設(shè)置一個開口以方便邊緣滾輪13嵌置在邊緣導軌4的槽形結(jié)構(gòu)內(nèi)。在平臺導軌8上設(shè)置一個利用平臺導軌8可上下滑動的移動平臺10，在移動平臺 10上安裝一臺電動機11，所述電動機11可采用步進電機，通過編寫其控制程序可設(shè)置針對不同下雪量時的轉(zhuǎn)速和除雪的間隔時間，使除雪效率更高。電動機11兩邊傳動軸的外端通過短的連接軸各設(shè)置一個傳動小齒輪6，傳動小齒輪6的齒與齒輪導軌7的齒是嚙合的。在電動機11上下邊的一端設(shè)置一塊除雪板，除雪板應(yīng)采用耐寒材料并較結(jié)實，除雪板向兩邊伸出形成右除雪板5和左除雪板12(8卩，整個除雪板可用3塊板構(gòu)成一塊是連接在電動機 11上的除雪板、一塊是連接在除雪板左邊的左除雪板12、一塊是連接在除雪板右邊的右除雪板5)，右除雪板5和左除雪板12的外端設(shè)置邊緣滾輪13 (邊緣滾輪13嵌置在邊緣導軌 4內(nèi))，這樣，右除雪板5和左除雪板12就成為都有活動連接的、結(jié)實的除雪推桿(板)。在頂梁3上設(shè)置三根電熱管支撐梁15，電熱管支撐梁15可采用底部寬于頂部的板狀金屬結(jié)構(gòu)?？紤]到農(nóng)用塑料薄膜的熔點較低，所以在電熱管支撐梁15的下面要先鋪設(shè)耐熱絕緣的塑料膜壓緊條后再將電熱管支撐梁15與大棚塑料薄膜接觸。所用耐熱絕緣塑料膜壓緊條的寬度應(yīng)大于電熱管支撐梁15底部的寬度，防止電熱管支撐梁15導熱后影響大棚塑料薄膜。在每根電熱管支撐梁15的面上安裝一根防水電熱管16，S卩，設(shè)置三根電熱管支撐梁15可安裝三根防水電管16。因為，只裝一根防水電熱管16的話，用電雖少，但
2、橫梁；
5、右除雪板；
8、平臺導軌；
11、電動機；
14、過頂護框；
17、絕緣導熱保護層；
3、頂梁； 6、傳動小齒輪； 9、限位凸起； 12、左除雪板； 15、電熱管支撐梁； 18、電熱絲。產(chǎn)生的熱量小，不利于融雪；安裝5根或7根防水電熱管16的話，耗電較多且功率可能會有浪費，所以，安裝3根防水電熱管6 (首先是中間要裝1根，然后兩邊再各設(shè)1根)是一個比較好的方案。(安裝5根防水電熱管6的形式為中間裝1根，兩邊再各設(shè)2根；安裝7根防水電熱管6的形式為中間裝1根，兩邊再各設(shè)3根。)考慮到農(nóng)用塑料薄膜的熔點較低，因此，防水電熱管16不可采用高溫電熱管。防水電熱管16的組成包括防水電熱管16、絕緣導熱保護層17和電熱絲18 (參見附圖2)。可將三根防水電熱管16分別通過電線與電源開關(guān)連接或與電源插座插接，這樣，可視下雪情況開一根(防水電熱管16)或兩根(或中間管加前置管、或中間管加后置管)或三根全部打開。需要注意的是安裝右除雪板5和左除雪板12時，應(yīng)確保右除雪板5和左除雪板 12刮雪的下端設(shè)置高度大于防水電熱管16的設(shè)置高度。這樣，機械除雪和電加熱除雪結(jié)構(gòu)就不會彼此影響。當移動平臺10上的電動機11啟動后電動機11兩邊傳動軸外端的傳動小齒輪6 就能在齒輪導軌7上上下移動，帶動右除雪板5和左除雪板12進行除雪(同時移動平臺10 也在平臺導軌8上上下移動，將平臺導軌8上的積雪去除)。如需要，電動機11可跨越棚頂對頂梁3兩邊的積雪進行清除。這時，可在齒輪導軌7的上方安裝一個過頂護框14，使過頂護框14與齒輪導軌7形成一個限制滑槽，對跨越頂梁3滑動的電動機11起某種保護作用。以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種機械刮除和電加熱組合式除雪大棚，含有支撐柱、橫梁、頂梁和大棚塑料薄膜， 所述支撐柱與橫梁、頂梁一起構(gòu)成大棚的框架結(jié)構(gòu)，在框架結(jié)構(gòu)上蒙上大棚塑料薄膜，設(shè)置門和窗，構(gòu)成大棚的基本形式，其特征是，在大棚中間橫梁的左右兩邊設(shè)有齒輪導軌和平臺導軌，平臺導軌的寬度窄于齒輪導軌的寬度，在平臺導軌的下端設(shè)有限位凸起；在大棚兩端的橫梁上設(shè)有邊緣導軌；在平臺導軌上設(shè)有移動平臺，在移動平臺上設(shè)置電動機，所述電動機兩邊的傳動軸上設(shè)有傳動小齒輪，傳動小齒輪與齒輪導軌嚙合，電動機啟動后傳動小齒輪在齒輪導軌上作跨越棚頂?shù)纳舷乱苿?；在電動機的一端設(shè)置除雪板，除雪板向兩邊伸出形成右除雪板和左除雪板，所述右除雪板和左除雪板的外端設(shè)有邊緣滾輪，邊緣滾輪嵌置在邊緣導軌內(nèi)；在頂梁上設(shè)置1 7根電熱管支撐梁，在電熱管支撐梁的下面鋪設(shè)耐熱絕緣的塑料膜壓緊條，在電熱管支撐梁的面上設(shè)置防水電熱管，防水電熱管通過電線與電源連接；所述右除雪板和左除雪板下端的設(shè)置高度大于防水電熱管的設(shè)置高度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種機械刮除式防雪大棚，其特征在于，在齒輪導軌上方安裝有過頂護框，過頂護框與齒輪導軌形成限制滑槽，對過頂滑動的電動機起保護作用。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種機械刮除式防雪大棚，其特征在于，所述電動機采用步進電機，通過編寫其控制程序，可設(shè)置針對不同下雪量的轉(zhuǎn)速和除雪的間隔時間。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種機械刮除式防雪大棚，其特征在于，所述邊緣導軌為槽形結(jié)構(gòu)，在導軌上設(shè)有開口，邊緣滾輪通過開口嵌置在槽形結(jié)構(gòu)內(nèi)不會滑出。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種機械刮除式防雪大棚，其特征在于，在所述頂梁上設(shè)置3 根電熱管支撐梁，其中一根設(shè)置在頂梁中心線上，第二根設(shè)置在中心線與前邊之間，第三根設(shè)置在中心線與后邊之間，每根電熱管支撐梁上設(shè)置一根防水電熱管。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種機械刮除式防雪大棚，其特征在于，在所述頂梁上設(shè)置5 根電熱管支撐梁在頂梁中心線上設(shè)置一根，在中心線與前邊之間和中心線與后邊之間各設(shè)置兩根，每根電熱管支撐梁上設(shè)置一根防水電熱管。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種機械刮除式防雪大棚，其特征在于，在所述頂梁上設(shè)置7 根電熱管支撐梁在頂梁中心線上設(shè)置一根，在中心線與前邊之間和中心線與后邊之間各設(shè)置3根，每根電熱管支撐梁上設(shè)置一根防水電熱管。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或5-7所述的一種機械刮除式防雪大棚，其特征在于，所述的防水電熱管可分別通過電線與電源開關(guān)連接或與電源插座插接。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種機械刮除式防雪大棚，其特征在于，所述電熱管支撐梁為板狀金屬結(jié)構(gòu)，其底部寬于頂部。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種機械刮除式防雪大棚，其特征在于，所述耐熱絕緣塑料膜壓緊條的寬度大于電熱管支撐梁底部的寬度。
全文摘要
本發(fā)明機械刮除和電加熱組合式除雪大棚，在大棚中間的橫梁上設(shè)置齒輪導軌和平臺導軌，在平臺導軌上設(shè)有移動平臺，移動平臺上設(shè)置電動機，在大棚兩端的橫梁上設(shè)有邊緣導軌；電動機兩邊傳動軸上的傳動小齒輪與齒輪導軌嚙合，使傳動小齒輪能在齒輪導軌上上下移動；在電動機的一端設(shè)置除雪板，除雪板兩邊形成左、右除雪板，左右除雪板的外端設(shè)有嵌置在邊緣導軌內(nèi)邊緣滾輪；在頂梁上設(shè)置若干根電熱管支撐梁，在電熱管支撐梁的面上設(shè)置通過電線與電源連接防水電熱管；左右除雪板下端的設(shè)置高度應(yīng)大于防水電熱管的設(shè)置高度。本發(fā)明的積極效果是，可有效去除棚頂?shù)姆e雪，減少高強度且有危險的夜晚除雪作業(yè)，使大棚種植在下雪天也能正常地進行。
文檔編號A01G9/14GK102405799SQ201110223419
公開日2012年4月11日 申請日期2011年8月5日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月5日
發(fā)明者張俊, 景向陽, 杜浩明, 王寧 申請人:上海電機學院