CN107624463A - 一种提高防霜机防霜效果的装置与方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种提高防霜机防霜效果的装置与方法，属于茶果园管理机械，该机构包括叶轮，传动机构，云台，提供动力的大电机和小电机，立柱，电机座，升降机构，齿轮A，齿轮B，齿轮C和过渡轴等。本发明通过采用电动螺旋升降杆、万向节和多齿轮传动机构进行俯仰角调节同时进行360°公转，可以大幅度减少防霜盲区，扩大防霜面积，是现有防霜机防霜面积的3‑6倍。本发明以一定速度调整俯仰角，提高茶果树的受风均匀性，提高防霜的均匀性，从而提高霜冻保护面积及效果，提高防霜机的使用效率。

Description

一种提高防霜机防霜效果的装置与方法

技术领域

本发明涉及茶果园管理机械,特别是涉及一种提高防霜机防霜效果的装置与方法。

背景技术

霜冻是由于冷空气的南下或辐射冷却，使土壤和植物表面以及周围空气层的温度短时间内降至0℃以下，导致植株受害或者死亡的一种短时低温灾害。近年来，受到全球气候变暖的影响，暖冬年份和春季晚霜冻天气频繁发生，春季农作物萌芽期或花期发生霜冻害的频率逐渐增加，给农业生产带来了严重的经济损失。与传统的灌溉、烟熏及覆盖等防霜方法相比，基于近地逆温层气流扰动的机械化防霜方法具有省时、高效、防霜效果好等特点。

国外的先进防霜技术装置正是根据这一特殊现象研制出来的，日本、美国、新西兰等国相继成功应用并推广机械化防霜装备。日本发明专利JP10113076公开了基于气流扰动原理的防霜方法和装置。专利号为ZL201510841562.3的中国发明专利，公开了茶果园智能防霜摆动机构，实现了轴流风机干扰更大体积的气流，提高了其防霜的强度并降低智能化防霜设备的成本。中国实用新型专利ZL201620626171.X公开了一种风扇电机度旋转的茶果园多功能智能管理机，配备离心喷雾器，具有高度可调、喷洒面积大等优点。然而，现有防霜机的摆头角度一般为60°~120°，在防霜时会出现盲区且防霜面积较小，防霜机的使用效率较低。

发明内容

本发明公开了一种提高防霜机防霜效果的装置与方法，以实现防霜机叶轮可以360°旋转并进行俯仰角调节，扩大防霜机的作用范围，提高防霜均匀性，减少盲区，提高防霜机的使用效率。

为了实现上述目的，本发明采用的具体技术方案如下：

一种提高防霜机防霜效果的装置，其特征在于包括叶轮(1) 、大电机(2) 、传动机构(3) 、云台(4) 、小电机(5) 、立柱(6) 、电机座(7) 、万向节(8) 、电动螺旋升降杆(9) 、齿轮A(41) 、齿轮B(42) 、齿轮C(43) 和过渡轴(44) ；叶轮(1) 与大电机(2) 连接并放置在电机座(6) 上，齿轮A(41) 、齿轮B(42) 和齿轮C(43) 在云台(4) 内部，齿轮B(9) 为过渡齿轮，与过渡轴(11) 连接，小电机(5) 在云台(4) 下部且与齿轮C(43) 连接，电动螺旋升降杆(9) 放置在云台(4) 上，通过万向节(8) 与电机座(7) 连接；所述的电动螺旋升降杆(9) 通过调节高度来实现防霜机俯仰角的调整，所述的齿轮A(41) 、齿轮B(42) 的啮合和齿轮B(42) 、齿轮C(43) 的啮合，实现防霜机的360°旋转。

所述的传动机构(3) 包括传动轴和轴承，具有固定大电机(2) 和叶轮(1) 且配合其旋转的作用。

所述的小电机(5) 与云台(4) 相连，为齿轮C(43) 提供旋转动力；所述的齿轮B(42) 为过渡齿轮，与过渡轴(44) 连接；所述的过渡轴(44) 底板有U型孔，可以根据齿轮B(42) 的参数调整位置。

所述的电动螺旋推杆(8) 与大电机(2) 通过电机座(7) 和万向节(8) 连接；所述的电动螺旋升降杆(9) 推动或拉回电机座(7) ，通过万向节(8) 控制大电机(2) 和叶轮(1) 的俯仰角；俯仰角的调节范围为0~90°；所述的俯仰角调节可以提高防霜的均匀性；所述的万向节(8) 可以使防霜机叶轮(1) 与水平方向的夹角在一定范围内变化，避免出现卡死现象的出息。

所述的防霜机通过齿轮A(41) 、齿轮B(42) 和齿轮C(43) 的啮合，实现360°旋转，扩大防霜机的作用范围；所述的齿轮A(41) 、齿轮B(42) 和齿轮C(43) ，通过改变其参数可以改变公转一周的时间；所述的摆动周期2-4min，原摆动周期为4min，摆动变快，提高防霜效率。

本发明的齿轮传动和电动螺旋推杆配合作用，实现防霜机的360°旋转同时进行俯仰角调节。

一种提高防霜机防霜效果的方法，其特征在于：采用以上所述的装置，具体步骤如下：

步骤一，打开电源，大电机(2) 、小电机(5) 和电动螺旋升降杆(9) 同时工作；

步骤二，大电机(2) 带动叶轮(1) 旋转，小电机(5) 带动齿轮C(43) 旋转；

步骤三，电动螺旋升降杆(9) 通过推动推动通过万向节(8) 控制大电机(2) 和叶轮(1) 的摆动角度，调节俯仰角，同时齿轮C通过齿轮啮合带动齿轮A(41) 和齿轮B(42) 旋转，实现360°旋转。

本发明的工作原理。本机安装在7～10m高，通过叶轮扰动近地逆温层空气，将逆温层上方的暖空气，强制斜吹至茶果树冠层，与下方冷空气混合，以提高茶果树冠层处的空气温度，可以达到防除霜冻害的效果。为了改变防霜机的作用效果，提高防霜的均匀性，并扰动气流扫掠更大的范围，从而提高霜冻保护面积及效果，防霜机的云台围绕立柱进行360°公转同时进行俯仰角调节。

本发明具有有益效果。本发明通过采用电动螺旋升降杆、万向节和多齿轮传动机构进行俯仰角调节同时进行360°公转，可以大幅度减少防霜盲区，扩大防霜面积，是现有防霜机防霜面积的3-6倍。本发明以一定速度调整俯仰角，提高茶果树的受风均匀性，提高防霜的均匀性，从而提高霜冻保护面积及效果，提高防霜机的使用效率。

附图说明

图1为防霜机摆头机构示意图；

图2为云台内部结构示意图；

图3 过渡轴部件示意图；

图4 本发明的风速分布图；

图5 原有防霜机的风速分布图。

其中，1-叶轮，2-大电机，3-传动机构，4-云台，5-小电机，6-立柱，7-电机座，8-万向节，9-电动螺旋推杆，41-齿轮A，42-齿轮B，43-齿轮C；44-过渡轴。

具体实施方式

如图1所示，本发明包括叶轮1，传动机构3，云台4，小电机5，立柱6，固定大电机2的电机座7，万向节8，电动螺旋推杆9，云台4内部的齿轮A41，齿轮B42，齿轮C43，过渡轴44。所述的电动螺旋升降杆9，通过万向节8与大电机2连接。所述的过渡轴44的位置可以改变，来配合齿轮间的平稳传动。

当发生霜冻害时，通过远程遥控、手动控制或传感器自动控制开启设备，大电机5开启，带动叶轮6运动，开始防霜工作。小电机2为齿轮C43传递动力，带动齿轮B42和齿轮A41工作。叶轮在自转的同时，让云台围绕立柱进行360°公转。同时，电动螺旋升降杆通过万向节8控制大电机2和叶轮1的俯仰角，俯仰角的调节范围为0~90°，提高防霜的均匀性。本发明可以通过改变齿轮A41、齿轮B42和齿轮C43的参数来改变公转一周的时间。

试验由江苏大学自主研发的立式防霜机，垂直安装，高度10m，不摆头，水平方向上5m范围内风速＞5m/s，30m范围内风速均＞1m/s，如图5所示。本发明的防霜机，垂直安装，高度10m，不摆头，仅俯仰角变化，水平方向上50m范围内风速＞5m/s，如图4所示。在风所及的范围内，风速均匀，提高防霜均匀性。

对于本领域的技术人员来说，其依然可以对上述所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种提高防霜机防霜效果的装置，其特征在于包括叶轮(1) 、大电机(2) 、传动机构(3) 、云台(4) 、小电机(5) 、立柱(6) 、电机座(7) 、万向节(8) 、电动螺旋升降杆(9) 、齿轮A(41) 、齿轮B(42) 、齿轮C(43) 和过渡轴(44) ；叶轮(1) 与大电机(2) 连接并放置在电机座(6) 上，齿轮A(41) 、齿轮B(42) 和齿轮C(43) 在云台(4) 内部，齿轮B(9) 为过渡齿轮，与过渡轴(11) 连接，小电机(5) 在云台(4) 下部且与齿轮C(43) 连接，电动螺旋升降杆(9) 放置在云台(4) 上，通过万向节(8) 与电机座(7) 连接；所述的电动螺旋升降杆(9) 通过调节高度来实现防霜机俯仰角的调整，所述的齿轮A(41) 、齿轮B(42) 的啮合和齿轮B(42) 、齿轮C(43) 的啮合，实现防霜机的360°旋转。

2.根据权利要求1所述的一种提高防霜机防霜效果的装置，其特征在于：所述的传动机构(3) 包括传动轴和轴承，具有固定大电机(2) 和叶轮(1) 且配合其旋转的作用。

3.根据权利要求1所述的一种提高防霜机防霜效果的装置，其特征在于：所述的过渡轴(44) 底板有U型孔，可以根据齿轮B(42) 的参数调整位置。

4.根据权利要求1所述的一种提高防霜机防霜效果的装置，其特征在于：所述的电动螺旋升降杆(9) 推动或拉回电机座(7) ，通过万向节(8) 控制大电机(2) 和叶轮(1) 的俯仰角，俯仰角的调节范围为0~90°。

5.根据权利要求1所述的一种提高防霜机防霜效果的装置，其特征在于：所述的齿轮A(41) 、齿轮B(42) 和齿轮C(43) ，通过改变其参数可以改变公转一周的时间。

6.一种提高防霜机防霜效果的方法，其特征在于：采用权利要求1-5所述的装置，具体步骤如下：

步骤一，打开电源，大电机(2) 、小电机(5) 和电动螺旋升降杆(9) 同时工作；

步骤二，大电机(2) 带动叶轮(1) 旋转，小电机(5) 带动齿轮C(43) 旋转；

步骤三，电动螺旋升降杆(9) 通过推动推动通过万向节(8) 控制大电机(2) 和叶轮(1) 的摆动角度，调节俯仰角，同时齿轮C通过齿轮啮合带动齿轮A(41) 和齿轮B(42) 旋转，实现360°旋转。