1、河北省农林科学院经济作物研究所  2、河北省农业机械化研究所有限公司

前言

我国从20世纪70年代末开始进行设施蔬菜生产的研究，至今，设施结构、设施类型不断丰富，保温蓄热、结构功能日益完善，促进了设施蔬菜的生产并保障了市场供应。设施结构经历了竹木结构、混凝土骨架、石膏混合骨架直至钢架结构，一些设施专用零配件如卡簧槽、卡膜簧、卷膜器等得以开发生产，机械化程度逐渐提高。但诸多的生产细节问题需要农民付出大量的劳动力，其中棚室设施的塑料薄膜覆盖问题比较突出。首先，更换塑料膜时，覆膜操作受天气影响较大，一般棚室设施的主膜面积大，宽度在8～12米，棚膜展开后风阻极大，人力无法抗拒，造成只能选择无风天气覆膜，时间短、工作量大、强度高；其次，覆膜过程用工多达8～10人，覆膜成本居高不下；再次，人工覆膜操作易破膜，徒手用力拉膜容易将棚膜抠破，降低棚膜的使用年限；最后，人工覆膜平展度不够，易造成灰尘覆盖，影响棚室内作物的采光，同时不利于膜上雨雪的清除。

鉴于此，本文设计开发一种适用于棚室、设施覆膜的机械设备——棚室设施覆膜机，以提高覆膜效率和覆膜质量、降低劳动强度和覆膜成本、促进设施农业生产健康发展。

1覆膜机械的设计原理

1.1 覆膜机械的主要组成部分

棚室设施覆膜机械主要由主机、辅机、双向支架、转膜轴等组成。其中，主机指由两级变速传统系统、主动箱及其底座、锁紧装置、手动摇把等组成；辅机指配合主机输出轴实现转膜轴转动的从动箱及其转轴等组成；双向支架是由两组结构相似、方向相反的两组架体组成；转膜轴是一根两端开有长键槽可与两端主辅机轴连接的钢管。工作原理如图1所示，覆膜机械安装在温室设施的侧墙上，塑料薄膜的一端固定在覆膜机械的转膜轴上，另一端固定温室设施的另一侧，通过手动摇把转动转模轴，拉紧塑料薄膜，完成覆膜。

1.2 覆膜机械的省力原理

利用减速增扭、杠杆减力原理，设计了两级减速传动齿轮结构和长杆摇把机构。

两级减速传动比均为2:1，总减速比为4:1，根据减速增扭原理，通过减速齿轮箱能把人力手臂产生的扭矩增大4倍，通俗的讲就是实现增力达到4倍。

摇把的摇杆长度越长则越省力，根据便于人员操作的原则，设计手动摇把的动力臂与转膜轴的阻力臂长度比为20:1，相比于直接转动转膜轴，摇把实现增力20倍。