CN107079744B - 一种自动开闭的葡萄大棚 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种农业生产工具，具体涉及一种植物种植大棚。包括用于支撑的架体、用于储水的槽体、支撑杆，架体设置在地面上方并围成棚状，架体外侧包覆有顶部开口的外膜；开口上侧设有槽体；架体顶部铰接有左支撑杆和固定连接有右支撑杆，槽体与左支撑杆和右支撑杆转动连接；左支撑杆和右支撑杆均包括第二支撑杆和套设在第一支撑杆外侧的第一支撑杆，左支撑杆的第一支撑杆内设有空腔，空腔内设有沸点为20～35℃的受热易膨胀物质并滑动连接有活塞，左支撑杆的第二支撑杆与活塞固定连接；左支撑杆和右支撑杆上还套设有弹簧。本方案的大棚在雨天能够自动关闭顶部开口。

Description

一种自动开闭的葡萄大棚

技术领域

本发明涉及一种农业生产工具，具体涉及一种植物种植大棚。

背景技术

现代农业为了抵抗自然条件的不利因素，降低农业生产过程中的风险，往往会建立大棚进行种植。利用大棚能够在一定范围内调节棚内的温度和湿度，所以利用大棚进行种植一方面可以进行人为调控，打破植物生长的时空限制；另一方面节省时间，加速资金的回收。根据大棚的结构和功能可以分为普通大棚、温室大棚、智能大棚，普通大棚成本低，结构简单，但是可添加的设备不多；温室大棚成本高于普通大棚，结构复杂；只能大棚设备齐全，成本最高，结构复杂。

目前的大棚都具有最基本的支架和固定在支架上的薄膜，薄膜使大棚内空间与外界隔离，再人工调控大棚内的温度、光照、湿度、空气中各种气体的比例等。但是这种大棚使大棚内环境万全需要人工控制，大棚内种植的植物不能充分利用到外界的阳光、空气等，所以生产成本相对较高。

2015年1月7日公开的申请号为201410513685.X的中国专利公开了一种葡萄栽培大棚：包括棚架本体、设于棚架本体两侧的横杆，设于横杆上的支撑杆，设于支撑杆上的遮雨板以及用来拉动横杆的卷扬机；所述棚架本体包括若干个拱形支架，拱形支架顶部设有开口，在所述开口处连接有若干用于固定遮雨板的支撑杆，支撑杆的上方固定遮雨板；所述横杆设置在拱形支架上，在拱形支架上设有与横杆适配的轨道；所述卷扬机用于拉动横杆沿着轨道运动。

当遭遇恶劣天气需要关闭开口时，需要人工打开卷扬机，卷扬机再把横杆沿着拱形支架往下拉，固定在横杆上的支撑杆被横杆带动往下，遮雨板慢慢放下来，一直到盖上开口为止。这种大棚遮雨板的关闭需要人工打开卷扬机，然而在种植量大和暴风雨等情形下，工人往往无法及时将所有的大棚的卷扬机打开，所以大棚无法被及时关闭，被雨水浇湿的葡萄品质会下降。其次，人工打开和关闭大棚顶部开口也会增加给工人的工作量，会增加生产成本。另外，恶劣天气需要关闭开口时，大棚内没有换气装置，大棚内空气中的氧气等会逐渐下降，不利于葡萄的生长。

发明内容

本发明的目的在于提供一种在雨天自动关闭顶部开口的葡萄大棚。

为达到上述目的，本发明的技术方案是：一种自动开闭的葡萄大棚，包括用于支撑的架体、用于储水的槽体和支撑杆，架体设置在地面上并围成棚状，架体外侧包覆有顶部开口的外膜；架体顶部设置有左支撑杆和右支撑杆，左支撑杆下端铰接在架体上，右支撑杆下端固定在架体上，槽体分别与左支撑杆和右支撑杆的上端转动连接；左支撑杆和右支撑杆均包括第二支撑杆和套设在第二支撑杆外侧的第一支撑杆，左支撑杆的第一支撑杆内设有空腔，空腔内设有沸点为20～35℃的受热易膨胀物质并滑动连接有活塞，左支撑杆的第二支撑杆与活塞固定连接；左支撑杆和右支撑杆上还套设有两端分别固定在槽体和支撑杆上的弹簧。

槽体设置在左、右支撑杆上，弹簧使槽体升起、打开开口。出太阳时温度升高，受热易膨胀物质受热膨胀，由于右支撑杆下端固定在架体上，左支撑杆铰接在架体上，所以此时槽体发生倾斜露出开口。在下雨时，温度下降，受热易膨胀物质温度降低，体积减小，槽体恢复水平位置，雨水落到槽体中，槽体的重量增加，当槽体的重量大于弹簧对槽体的支持力时，槽体向下运动，直到开口被槽体关闭，此时外界的雨水无法穿过开口落到大棚内；与此同时，空腔内的受热易膨胀物质温度降低，体积减小，左支撑杆的第二支撑杆缩入空腔中。

降雨停止太阳升起时，空气温度升高，空腔内的受热易膨胀物质受热体积变大，左支撑杆的第二支撑杆被推出，在此过程中，槽体逐渐倾斜，槽体中的水流向右支撑杆一侧，则该侧弹簧受到的水的重量增加，弹簧继续被压缩，该侧槽体高度继续降低；而槽体靠近左支撑杆一侧的水减少，水对该侧弹簧的压力减小，该侧弹簧开始恢复原形，所以在弹簧和支撑杆的共同作用下，槽体靠近左支撑杆一侧开始升高，与之相对的靠近右支撑杆一侧高度下降，槽体发生倾斜，槽体中的水从较低的一侧被倒出。最后槽体中的水完全被倒出，槽体的重量减小，弹簧使槽体向上升，开口被打开，阳光通过开口照射入大棚，上升到最高处时，弹簧恢复原形，槽体重新恢复水平位置。

在下雨、太阳升起过程中，槽体自动关闭、打开大棚顶部开口，不需要人工进行操作，也不需要工人时刻关注天气情况，可以避免工人不能及时关闭开口使葡萄被雨水浇湿而质量降低，还可以减少工人的工作量，降低葡萄的种植成本。

优选方案一，作为对基础方案的进一步改进，架体内侧还设有与外界连通的风机和补光灯，空腔内壁设有打开和关闭风机和补光灯的控制开关。下雨时，雨水落到槽体中，槽体使第二支撑杆缩入第一支撑杆的空腔中，在此过程中，第二支撑杆打开空腔内壁的控制开关，风机、补光灯被打开。风机可以保持大棚内的氧气等葡萄生长需要的气体，使之与外界空气相同；补光灯可以增加葡萄的光合作用，使葡萄更甜。降雨停止、太阳升起时，槽体水被倒出后在弹簧的作用下向上运动，第二支撑杆从第一支撑杆的空腔中伸出，在此过程中关闭控制开关，风机和补光灯停止工作，葡萄利用从开口处进入的空气和阳光生长，可以有效节约驱动风机和补光灯的能源；还可以自动关闭风机和补光灯，不需要人工控制。

优选方案二，作为对优选一的进一步改进，架体上设有水箱，水箱中设有水泵，槽体与水泵连通，空腔内壁设有打开和关闭水泵的水泵开关。下雨时，当槽体内积蓄少量水后，槽体向下运动，打开水泵开关，水泵将水抽入槽体内，使槽体内的水快速增加，故槽体可以更快的封闭开口，可以有效防止雨较小或者刚开始降雨时槽体内积蓄的雨水不足以使槽体完全封闭开口，而雨水通过开口淋在葡萄上，所以可以有效减少葡萄淋雨的时间，避免葡萄因为淋雨而质量下降。

若在下雨前，温度即开始降低，受热易膨胀物质遇冷体积减小，第一支撑杆即开始向下运动，此时即可打开水泵开关，向槽体中注水，继而使开口被关闭。在下雨前即可关闭开口，所以可以完全防止雨水浇湿葡萄，保证了葡萄的质量不会因为被雨淋湿而下降。水箱距离水泵较近可以缩短水泵抽水时水的运动距离，减少抽水时间，可以及时将水抽入槽体内，即减少开口暴露的时间。槽体与水箱连通后，下雨时雨水可以通过槽体进入水箱中，所以下雨时可以给水箱内补充水，不需要另外再单独补充水箱中的水，一方面可以节约能源，另一方面还可以减少工人的工作量，减少生产成本。

优选方案三，作为对优选方案二的进一步改进，左支撑杆上滑动连接有滑动件，槽体铰接在滑动件上；第二支撑杆与所述架体连接，左支撑杆第一支撑杆上设有限制滑动件下滑的限位凸起，弹簧设置在滑动件和架体之间。槽体铰接在滑动件上，而滑动件滑动连接在左支撑杆上，所以槽体即可以相对左支撑杆转动，也可以相对左支撑杆滑动。槽体可以相对左支撑杆滑动，可以避免在下雨之前环境温度降低，受热易膨胀物质遇冷体积过小、槽体靠近左支撑杆一端向下倾斜，导致槽体无法蓄水，进而导致槽体无法水平向下运动关闭开口。

优选方案四，作为对优选方案三的进一步改进，槽体呈上大下小的倒梯形。槽体下部的尺寸刚好能够关闭开口，槽体上部的尺寸相对较大，可以防止槽体从开口处落到大棚外膜内，使槽体与外膜之间产生缝隙，雨水从缝隙中进入大棚，避免葡萄被雨水浇湿而质量下降；同时槽体上端尺寸较大，在下雨过程中从槽体中流出的水直接流到外膜外侧，进而顺着外膜流下，且槽体上部在开口上侧类似伞状，可以防止雨水落到外膜与槽体的接触之处，所以可以有效防止雨水从槽体与外膜之间漏入大棚打湿葡萄，可以有效防止葡萄淋雨产生的质量下降。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：

图1为实施例1的结构示意图；

图2为图1的左支撑杆的剖视图；

图3为实施例2的结构示意图。

具体实施方式

附图标记为：架体1、风机11、补光灯12、固定杆13、左支撑杆2、第一支撑杆21、第二支撑杆22、活塞23、密封圈24、控制开关25、水泵开关26、右支撑杆3、弹簧4、槽体5、滑槽51、滑动件52、水箱6、水管61、水泵62。

实施例1

如图1、图2，一种自动开闭的葡萄大棚，包括设置在地面上的用于支撑的弧形的架体1、用于储水的上部尺寸大于下部尺寸的槽体5、支撑杆，架体1外侧固定有顶部设有开口的透明的塑料薄膜，槽体5下部尺寸刚好能够封闭开口，架体1上设有贯穿塑料薄膜的风机11和用于葡萄补光的补光灯12，在开口关闭时可以增强葡萄的光合作用；架体1下侧焊接有两根固定杆13，固定杆13上焊接有与开口对应的四根支撑杆，支撑杆向上设置、支撑杆高度超过架体1高度，支撑杆包括2根左支撑杆2和2根右支撑杆3，左支撑杆2和右支撑杆3均包括第一支撑杆21和第二支撑杆22，左支撑杆2的第二支撑杆22下端部铰接在架体1上，右支撑杆3的下端部焊接在架体1上。第一支撑杆21内设有空腔，第二支撑杆22滑动连接在第一支撑杆21下侧，第一支撑杆21和第二支撑杆22相对端均设有防止第二支撑杆22脱出空腔的防脱块；支撑杆外侧套设有弹簧4，弹簧4上端焊接在槽体5底部，下端焊接在第二支撑杆22上。左支撑杆2的第一支撑杆21的空腔内滑动连接有活塞23，左支撑杆2的第二支撑杆22上端部焊接在活塞23下侧面，活塞23与第一支撑杆21之间的空间内放置有液态的正戊烷，活塞23外缘胶接有密封圈24。左支撑杆2的第一支撑杆21的空腔与活塞23相对的侧面上设有打开和关闭风机11和补光灯12的按钮式控制开关25。槽体5底侧铰接在支撑杆顶端，槽体5靠近第一支撑杆21的底侧铰接在第一支撑杆21的顶端，如此空腔的开口向下，下雨时雨水无法进入空腔。

初始时，槽体5水平设置在支撑杆上，弹簧4使槽体5升起、打开开口。在下雨时，雨水落到槽体5中，槽体5的重量增加，当槽体5的重量大于弹簧4对槽体5的支持力时，槽体5向下运动，直到开口被槽体5关闭，此时外界的雨水无法穿过开口落到大棚内；与此同时，正戊烷的沸点为36℃，空腔内的正戊烷温度降低，体积减小，左第二支撑杆22缩入空腔中。

降雨停止太阳升起时，空气温度升高，正戊烷受热体积变大，左第二支撑杆22被推出，在此过程中，槽体5逐渐倾斜，槽体5中的水流向右支撑杆3一侧，则该侧弹簧4受到的水的重量增加，弹簧4继续被压缩，该侧槽体5高度继续降低；而槽体5靠近左支撑杆2一侧的水减少，水对该侧弹簧4的压力减小，该侧弹簧4开始恢复原形，所以在弹簧4和支撑杆的共同作用下，槽体5靠近左支撑杆2一侧开始升高，与之相对的另一侧高度下降，槽体5发生倾斜，槽体5中的水从右侧被倒出。最后槽体5中的水完全被倒出，槽体5的重量减小，弹簧4使槽体5向上升，开口被打开，阳光通过开口照射入大棚，上升到最高处时，槽体5重新恢复水平位置。

实施例2

如图2，与实施例1不同之处在于，左支撑杆2上滑动连接有滑动件52，滑动件52靠近槽体5一侧设有水平方向的凸片，槽体5底部铰接在凸片上侧,与左支撑杆2对应位置的槽体5侧壁向内凹陷形成滑槽51；左支撑杆2的第一支撑杆21上设有限制滑动件52位置的限位凸起，弹簧4设置在滑动件52和架体1之间。支撑杆外侧套接的是弹簧4，且支撑杆足够长，滑动件52不会从支撑杆顶端滑出。而架体1内侧与槽体5相邻位置还焊接有一表面设有一个单向进气的单向阀的水箱6，槽体5靠近水箱6一侧的上端侧壁上连接有水管61，水管61另一端贯穿水箱6侧壁，且该端还设有水泵62，空腔靠近第一支撑杆21端部的侧壁上设有打开和关闭水泵62的水泵开关26。空腔内放置有液态的2-甲基丁烷。

初始时，水箱6中装满水，槽体5水平设置在支撑杆上。下雨温度降低时，2-甲基丁烷的沸点为30℃，空腔内2-甲基丁烷遇冷体积变小，左支撑杆2的第二支撑杆22收缩进空腔中，第一支撑杆21向下运动，此时由于滑动件52套设在支撑杆外侧，槽体5铰接在支撑杆上，所以此时槽体5不会发生倾斜。第二支撑杆22收缩进空腔的同时，第二支撑杆22打开水泵开关26，水泵62提前将水抽入槽体5中，开口及时被槽体5关闭。

以上所述的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本发明所省略描述的技术、形状、构造部分均为公知技术。

Claims (5)

1.一种自动开闭的葡萄大棚，包括用于支撑的架体(1)、用于储水的槽体(5)和支撑杆，所述架体(1)设置在地面上并围成棚状，所述架体(1)外侧包覆有顶部开口的外膜；其特征在于，所述架体(1)顶部设置有左支撑杆（2）和右支撑杆（3），左支撑杆（2）下端铰接在架体（1）上，右支撑杆（3）下端固定在架体（1）上，所述槽体(5)分别与左支撑杆（2）和右支撑杆（3）的上端转动连接；所述左支撑杆（2）和右支撑杆（3）均包括第二支撑杆(22)和套设在第二支撑杆（22）外侧的第一支撑杆(21)，所述左支撑杆（2）的第一支撑杆(21)内设有空腔，所述空腔内设有沸点为20～35℃的受热易膨胀物质并滑动连接有活塞(23)，所述左支撑杆（2）的第二支撑杆(22)与活塞(23)固定连接；所述左支撑杆（2）和右支撑杆（3）上还套设有两端分别连接在槽体（5）和支撑杆上的弹簧(4)。

2.根据权利要求1所述的一种自动开闭的葡萄大棚，其特征在于：所述架体(1)内侧还设有与外界连通的风机(11)和补光灯(12)，所述空腔内壁设有打开和关闭所述风机(11)和补光灯(12)的控制开关。

3.根据权利要求2所述的一种自动开闭的葡萄大棚，其特征在于：所述架体(1)上设有水箱(6)，所述水箱(6)中设有水泵(62),所述槽体(5)通过管道与所述水泵(62)连通，所述空腔内壁设有打开和关闭水泵(62)的水泵开关(26)。

4.根据权利要求3所述的一种自动开闭的葡萄大棚，其特征在于：所述左支撑杆（2）上滑动连接有滑动件(52)，所述槽体(5)铰接在滑动件(52)上；所述左支撑杆（2）的第二支撑杆(22)与所述架体(1)连接，所述第一支撑杆(21)上设有限制滑动件(52)下滑的限位凸起，所述弹簧(4)设置在滑动件(52)和架体(1)之间。

5.根据权利要求4所述的一种自动开闭的葡萄大棚，其特征在于：所述槽体(5) 呈上大下小的倒梯形。