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