1、 江苏大学本科生毕业论文（设计）开题报告江苏大学本科生毕业论文（设计）开题报告 学 生 姓 名 指 导 教 师 论文（设计）题目 连栋温室开窗机构及遮阳系统设计 1.1 国内研究现状分析国内研究现状分析 随着农业机构的调整，全国各地温室设施栽培方式大面积普及，温室建 设规模不断扩大，由小型到中型再到大型，由简单到完备，由单栋到几公顷 连栋温室群，温室技术不断发展，由低级到初级再到高级，发展到现代化温 室更是配备了开窗、遮阳、降温、升温、灌溉、自动控制等自动化相关设备。 由于各地区的生产状况，经济条件和气候差异以及使用目的不同，因此，选 择合理的温室类型，设计恰当的开窗机构和遮阳系统等是温室建设
2、的头等大 事！ 我国现有的连栋温室开窗机构按驱动方式的不同, 温室开窗机构可分 为手动、电动和气动开窗机构。目前,应用最广泛的要数电动开窗机构，其中 常用的电动开窗机构有卷膜开窗机构 （如图 1） 、 齿轮齿条开窗机构 （如图 2） 、 曲柄连杆开窗机构（如图 3） 、四连杆开窗机构、推拉窗、保利窗等。但是电 动机加齿轮齿条开窗机构存在响应慢、使用寿命短等缺点 】【1 。 在节能、节水、环境保护、性价比高的要求下,我 国“十五”期间重点项 目 “基于植物生理的温室智能机械系统的传动特性和理论研究” 首次提 出将气动技术应用到温室开窗系统中,并对气动开窗机构的设计和运动特性 进行了研究 】【 2
3、 。研究发现气动开窗机构响应快,能够在温室高温、高湿、 污染 比较恶劣的环境条件下正常使用,将气动技术应用到温室开窗系统中,具有潜 在的优越性。 但是气动开窗的初步研究仍存在不足,所以在温室内实现气动开 窗有待于我们的进一步研究 】【 3 。 图 1.卷膜开窗机构 图 2.齿轮齿条开窗机构 图 3.曲柄连杆开窗机构 就遮阳系统来说， 目前所采用的温室遮阳保温系统主要包括两部分:外 遮阳系统。(如图 4）配置在温室外部，一般采用遮阳率较高的黑色编制网， 配合驱动系统，通过在光照最强时展开，在光照较弱时收拢。调节进入温室 的光照强度和室内温度，且温度调节效果明显。内保温系统（如图 5） 。配 置在
4、温室内部，一般采用兼具保温和遮阳效果的浅色编织网片，主要用于温 室外部环境温度较低或光照较弱的阴天或夜晚 】【 4 。与外遮阳相比，内遮阳的 效果相对较差。其中遮阳网的启闭常用的有三种方式，即手动控制、时间控 制和温度控制，可单独使用，也可联合使用。就江苏地区夏季温度变化大， 我们选用温度控制方式来控制。温度控制系统是根据温室内气温的高低，自 动控制遮阳幕的开启或关闭的。 图 4.温室外遮阳系统 图 5.温室内遮阳保温系统 中高档温室遮阳保温系统多采用齿轮齿条驱动方式，使遮阳网通过减速 机及齿轮齿条传动，由计算机自动控制系统控制开启与闭。但现有驱动方式 存在网片阴影位置固定、光通量较低等缺陷。
5、降低了温室增温保温效果且系 统可靠性较低，针对现有系统的不足，上海交通大学的余一韩等人开发研究 了一种全新布置方式的驱动装置 （如图 6 显示为其立体结构示意图） ， 实现了 网片投影随太阳同步移动， 最大限度的提高了温室采光量。 其齿条双向驱动， 不仅可减少对驱动轴强度的要求，也可降低制造成本，具有良好的发展应用 前景。 图 6：温室保温遮阳系统立体结构示意图 （1。驱动机构；2.立柱；3.传动轴；4.移动杆；5.推杆；6.传动齿轮； 7.传动齿条；8.天沟） 1.2 国外研究现状分析国外研究现状分析 国外温室的发展较为先进，以荷兰为代表的欧美国家设施农业规模大、 自动化程度高，温室内对于水
6、、光、肥的控制均实现了智能化，以色列的现 代温室可以根据作物对环境的不同要求， 通过计算机对环境实行监控和调整， 实现作物的高效生产：美国、日本等国家采用人工补充光照、网络通信技术 和视频技术对温室内环境进行远程控制和诊断，由机器手进行移栽，是世界 最先进的全封闭式生产体系。就开窗机构和遮阳系统这两方面来看： 韩国的温室为了进行规模的扩大及降低生产费用,设置了自动化装置来 实现，开窗机构装置同样利用电动开窗机构，室内帘开关装置: 内部幕帘一 般设置两层 ,由手动开关进行控制。 一般采用开闭控制信号进行控制。 荷兰位于欧洲西部 ,全国现有玻璃温室一万平方公顷， 全部由计算机操纵， 其中荷兰 Venlo 型温室是 20 世纪 50 年代初荷兰发展起来的一种温室结构型 式，早期 Venlo 型温室的跨度为 6.40m，每跨有两个小屋面(单跨 3.2 m)构成， 开间 4.0m,檐高 4.0m,脊高 4.80m。经过 40 多年的发展，Venlo 型温室已经成 为荷兰最主要的温室结构类型， 更是以其结构设计处于世界先进水平， 被各国 引进学习， 我国现有的大多数温室都是依照文洛型
