一種大跨度適用于機(jī)械化的連棟溫室設(shè)計(jì).pdf
<p>·82· 科 技 縱 橫 農(nóng)業(yè)開發(fā)與裝備 2017年第12期 摘要:設(shè)施農(nóng)業(yè)是現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)的重要生產(chǎn)方式。我國是一個設(shè)施 農(nóng)業(yè)大國,從面積和產(chǎn)量上看,均位列世界第一,其中設(shè)施蔬菜 規(guī)模最大。目前,蔬菜機(jī)械的引進(jìn)和自主研發(fā)正在加速進(jìn)行,與 之相配套的設(shè)施類型也成為蔬菜機(jī)械化進(jìn)程中不可缺少的一環(huán)。 通過對配套動力的合理選型,對蔬菜耕整、作畦、播種、收獲等 機(jī)械的技術(shù)參數(shù)分析,結(jié)合上海地區(qū)的主要綠葉菜生長農(nóng)藝和區(qū) 域的氣候特點(diǎn),本實(shí)例設(shè)計(jì)了一種新型連棟溫室,應(yīng)用于綠葉菜 的機(jī)械化種植。 關(guān)鍵詞:溫室;蔬菜種植;機(jī)械化;推廣 0 引言 設(shè)施農(nóng)業(yè)是衡量一個國家農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化程度的重要標(biāo)志之一, 目前我國已成為世界設(shè)施農(nóng)業(yè)生產(chǎn)大國,截止到2014年,我國設(shè) 施農(nóng)業(yè)面積410.9萬hm 2 ,產(chǎn)值超過8 000億元,目前,我國設(shè)施栽 培占全世界的85%以上,總面積和總產(chǎn)量均居第一位。 2011年上海溫室行業(yè)的現(xiàn)狀與發(fā)展報告顯示:上海擁有各類 鋼結(jié)構(gòu)溫室面積為6 933hm 2 。這些溫室大棚分布在上海市郊區(qū)各 縣、農(nóng)場和各類現(xiàn)代農(nóng)業(yè)園區(qū)內(nèi),主要以專業(yè)合作社和公司的形 式經(jīng)營。這些溫室大棚60%以上用于蔬菜種植。近幾年隨著農(nóng)業(yè) 產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整,農(nóng)業(yè)勞動力的減少和用工成本的增加,農(nóng)民對 實(shí)現(xiàn)設(shè)施農(nóng)業(yè)的機(jī)械化愿望越來越迫切。設(shè)施如何從結(jié)構(gòu)上滿足 機(jī)械化作業(yè)需求,是實(shí)現(xiàn)設(shè)施農(nóng)業(yè)機(jī)械化的首要條件。 1 機(jī)械化溫室的總體結(jié)構(gòu) 機(jī)械化溫室主要由基礎(chǔ)、框架、側(cè)移門、電動外遮陽、電器 控制系統(tǒng)、噴灌系統(tǒng)等組成。 2 機(jī)械化連棟溫室基礎(chǔ)設(shè)計(jì)特點(diǎn) 基礎(chǔ)是溫室上部載荷傳向地基的承重結(jié)構(gòu),是溫室結(jié)構(gòu)不可 缺少的組成部分?;炷联?dú)立基礎(chǔ)樁的尺寸是210mm×180mm×1 200mm,內(nèi)置鋼筋籠組合,頂部有固定螺栓與立柱法蘭連接,滿 足溫室的承載要求。四周基礎(chǔ)間用混凝土圈梁連接,防止雨水倒 灌到溫室內(nèi)。 3 機(jī)械化連棟溫室框架設(shè)計(jì)特點(diǎn) 在全面了解引進(jìn)的蔬菜機(jī)械的技術(shù)性能、參數(shù)的基礎(chǔ)上,根 據(jù)作畦機(jī)所作畦面寬度為1 400mm,配套拖拉機(jī)輪距需改裝至1 960mm,輪胎斷面寬度約430mm,所以溫室跨度定為9m,單跨內(nèi) 做4個畦,合理化利用耕地面積。久保田704型拖拉機(jī)最大高度為 2 560mm,使中型農(nóng)業(yè)機(jī)械能在溫室內(nèi)作業(yè),溫室肩高定為4m。 機(jī)械化連棟溫室框架主要由立柱、頂拱、頂縱梁、端面立桿、天 溝、水平橫梁、桁架、獨(dú)立基礎(chǔ)樁等構(gòu)件組成。溫室南、北兩個 端面向內(nèi)的立柱間距為8m,立柱之間由桁架相連接,形成了寬度 為8m的拖拉機(jī)調(diào)頭區(qū)。中間立柱間距4m,立柱之間由天溝連接, 形成了種植區(qū)。 參照標(biāo)準(zhǔn)GSW8430框架進(jìn)行改型設(shè)計(jì),將立柱尺寸加 大到120mm×80mm×3mm、混凝土獨(dú)立基礎(chǔ)尺寸加大到 210mm×180mm×1 200mm、溫室跨度增加到9m、溫室間距最大 增加到8m等。 4 可開閉式電動外遮陽系統(tǒng) 外遮陽支架與機(jī)械化連棟溫室框架連成一體,外遮陽設(shè)置在 溫室頂部之上,遮陽系統(tǒng)采用齒輪/齒條傳動系統(tǒng),用于夏天遮光 保護(hù)作物免遭強(qiáng)光灼傷和降低溫室內(nèi)環(huán)境溫度。 5 噴灌系統(tǒng) 本座溫室種植區(qū)域配置固定懸掛式微噴系統(tǒng)。噴頭采用國產(chǎn) 優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品,并配置防滴器。 懸掛式微噴:每棟設(shè)兩行旋轉(zhuǎn)式微噴頭,行距4.5m,間 距2.5m,噴頭流量5070L/m,噴灑直徑7.5m,工作壓力范圍 1.53.0bar。 6 設(shè)計(jì)實(shí)例 6.1 工程名稱 上海農(nóng)科院莊行基地GSW9440溫室項(xiàng)目。 6.2 主體結(jié)構(gòu)基本參數(shù) 根據(jù)機(jī)械化溫室的要求,所建溫室的跨度為9m,溫室間距 4m,兩端開間8m,便于大型農(nóng)機(jī)具調(diào)頭轉(zhuǎn)向。溫室肩高4m,側(cè)門 高3m、寬4m,便于農(nóng)機(jī)具的進(jìn)出和作業(yè)。溫室的面積為10 368m 2 (108m×96m)。 6.3 機(jī)械化配套作業(yè)模式 設(shè)備配套模式:配套8090馬力四輪驅(qū)動拖拉機(jī)的作畦機(jī), 配套40馬力拖拉機(jī)的播種機(jī),自走式蔬菜收割機(jī),可解決蔬菜生 產(chǎn)中作畦、播種、收獲三個主要環(huán)節(jié)的機(jī)械化作業(yè)。 6.4 經(jīng)濟(jì)效益 機(jī)械化種菜,一臺機(jī)器1個人操作,只需要20分鐘就能播完 0.087hm 2 地;而改成人工種菜,4個人6h只能播完6分地。這樣測 算下來,機(jī)械化種菜每畝地約為人工成本的二十分之一,而效率 至少提高10倍。 7 目前綠葉菜蔬菜機(jī)械化生產(chǎn)在設(shè)施菜田中存在的問題 在設(shè)施菜田方面,被調(diào)查園藝場面積從6.7hm 2 至66.7hm 2 不 等,其中設(shè)施菜田的基礎(chǔ)條件也有較大差異,其中以8m單棚為 主,同時還有大量的6m單棚、一部分露地菜田以及少量連棟溫 室。許多菜地設(shè)施建造已有5年甚至10年以上,很多設(shè)施大棚建造 時沒有充分考慮機(jī)械化生產(chǎn),影響農(nóng)機(jī)具順暢通過,比如,在耕 作環(huán)節(jié),小馬力拖拉機(jī)動力不足,現(xiàn)在較大馬力拖拉機(jī)由于“體 型”相對較大,不便于在溫室中駕駛操作。 8 結(jié)語 機(jī)械化連棟溫室的設(shè)計(jì),主要根據(jù)蔬菜的種植間距和機(jī)械 化可操作性而確定的,正確、合理確定各種參數(shù)、結(jié)構(gòu)、形式, 是項(xiàng)目設(shè)計(jì)成敗的關(guān)鍵。在蔬菜耕、種、收各環(huán)節(jié)采用機(jī)械化的 方式,可形成精確、可控的生產(chǎn)模式。大大提高了生產(chǎn)效率,保 證了蔬菜質(zhì)量,減少了操作管理人員的勞動強(qiáng)度,減少了生產(chǎn)人 員,提高勞動效率??梢詾槭卟朔N植企業(yè)所接受和推廣。 參考文獻(xiàn) 1 申保珍.我國設(shè)施農(nóng)業(yè)創(chuàng)造近7000萬就業(yè)崗位N.農(nóng)民日報, 2015-07-09(001). 2 齊皓天.上海市開展設(shè)施農(nóng)業(yè)保險的探索與實(shí)踐J.中國農(nóng) 墾,2012, (10):64-66. 3 王琪琛.上海市綠葉菜機(jī)械化生產(chǎn)示范點(diǎn)現(xiàn)狀與發(fā)展討論 A.上海市農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)會論文集C.2016:86-92. 一種大跨度適用于機(jī)械化的連棟溫室設(shè)計(jì) 陳 吉 (上海市農(nóng)業(yè)機(jī)械研究所,上海市 201106)</p>