EN
Miért van szükség egyáltalán gépes szellőzésre a fóliázszerkezetekben?
Egy zárt fóliázott építmény napos időben gyorsabban melegszik, mint bármely más mezőgazdasági szerkezet. A napfény átjut a fólián, és a talaj, a növényzet és az építmény felismeri, majd olyan hullámhosszon sugározza vissza, amelyet a fólia nem enged ki. Szellőzés nélkül a belső hőmérséklet órákon belül elérheti a növényzet számára elviselhetetlen értékeket.
A szellőzés szabályozza a páratartalmat és a CO₂-szintet is. A párologtató növények növelik a belső páratartalmat, és a hosszan tartó magas páratartalom gombás betegségek kialakulását eredményezi; egy sűrű növényállomány zárt üvegházban olyan mértékben csökkentheti a CO₂-szintet, hogy a fotoszintézis lelassul. A szellőzőnyílások megnyitása mindhárom problémát kezeli, ezért a szellőzőnyílások szabályozása a üvegház éghajlat-kezelésének központjában áll, nem pedig a peremén.
A kérdés mechanikai jellegű: hogyan nyithatunk meg megbízhatóan több száz négyzetméternyi szellőzőnyílást, évszakonként ezerszer, nedves környezetben? A kereskedelmi célú többhajtásos üvegházak esetében a domináns megoldás fogaskerék- és fogasléc-működtetésű üvegházszellőzés .
Egy fogaskerék- és fogasléc-működtetésű szellőzőrendszer öt alapvető eleme Gear Motor
A fogaskerekes motor a hajtási forrás – egy elektromos motor integrált fogaskerék-hajtóművel. A fogaskerék-hajtómű fontosabb, mint maga a motor. A szellőzőnyílásoknak nagy nyomatékra van szükségük nagyon alacsony sebességnél, mert egy nagy, szélterhelés alatt álló panelt lassan és ellenőrzött módon mozgatunk. Ezekben a rendszerekben a kimeneti sebesség általában néhány fordulat per perc, nem százak.
A fogaskerék-hajtómű általában önzáró vagy nagy ellenállású tulajdonságot is biztosít, így egy részben nyitott szellőzőnyílás nem záródik be a szélnyomás hatására, amely visszafelé hat a hajtásláncon keresztül.
Hajtósíp
A meghajtó tengely egy acélcső vagy acélrúd, amely a szellőzőszakasz teljes hosszában fut, és amelyet a üvegház keretéhez rögzített csapágyházak támasztanak meg időszakosan. Ez a terjesztő elem: egy motor forgatja a tengelyt, és ennek az egyetlen forgásnak a hatása egyszerre éri el minden szellőzőpozíciót a szakaszon.
Ez az építészeti döntés teszi gazdaságossá a rendszert. Egy 60 méteres nyílású szakasz húsz szellőzőhelyzettel nem igényel húsz motort. Csak egy motorra, egy tengelyre és húsz átalakítási pontra van szükség.
PINION
A kis fogaskerék a hajtótengelyre rögzített kis fogaskerék minden szellőzőhelyzeten. Itt válik elérhetővé a forgómozgás mozgásként éppen az adott szellőzőnél.
Gyakorlatban a kis fogaskerék ritkán fordul elő csupasz fogaskerként a tengelyen. Egy fogaskerék–fogas hajtóműegységben — egy acélkeretben helyezkedik el, amely megtartja a kis fogaskereket, biztosítja a fogas megfelelő kapcsolódását, és a tengelyre rögzül. Éppen ez a keret biztosítja az átalakítás megbízhatóságát terhelés alatt, amire később visszatérünk.
Fogaskerék
A fogas egy fogazott acélrúd. Fogai kapcsolódnak a kis fogaskerekkel, és mivel a fogas nem tud forogni, a kis fogaskerék forgása mentén tolja el a fogast. Ez az aktuális átalakítás: forgómozgás bemenet, egyenes vonalú mozgás kimenet .
A üvegházak fogaskerekes sínek általában egyenes fogazatúak (egyenes fogúak), nem pedig csavarvonalasak. Az egyenes fogak nem hoznak létre tengelyirányú tolóerőt – az erő a mozgás síkjában marad, nem próbálja oldalirányban elmozdítani a kereket a tengely mentén. Olyan alkatrész esetében, amelynek több ezer cikluson keresztül meg kell tartania helyzetét a tengelyen, ez fontosabb, mint a csavarvonalas kivitel által nyújtott enyhe simaság-javulás. Lásd a mi cinkbevonatos üvegház-fogaskerekes sínünket ezekben a rendszerekben alkalmazott fogformával kapcsolatban.
Tolórúd és támaszkar
A sínt ritkán rögzítik közvetlenül a szellőzőnyílás zárólapjához. Egy tolórúd továbbítja a sínből származó egyenes irányú mozgást egy a zárólapra csuklóval rögzített támaszkarra, amely a tolóerőt a szellőzőnyílás szögelfordulásává alakítja át.
Ez a mechanikus kapcsolat valódi munkát végez. Megváltoztatja az erő irányát, mechanikai előnyt biztosít a lökethossz kezdő szakaszában, ahol a zárólap a legnehezebb, hogy elszakadjon a nyugalmi helyzetből, és lehetővé teszi, hogy a sínszerű elem egy kényelmes egyenes vonalban mozogjon, miközben a zárólap ívszerűen nyílik.
A nyitás és zárás elve lépésről lépésre
Nyitáskor:
1. A klíma vezérlő szellőzést kér és bekapcsolja a fogaskerekes motort.
2. A motor kimeneti tengelye lassan, de nagy nyomatékkal forog.
3. A hajtótengely a teljes fülke hosszában elfordul.
4. Minden szellőző pozícióban a tengelyre rögzített kis fogaskerék együtt forog vele.
5. A kis fogaskerék fogai kapcsolódnak a fogasléc fogaihoz, és lineárisan mozgatják a fogaslécet.
6. A fogasléc tolórudat nyom.
7. A tolórúd meghajtja a tartókart, amely kinyitja az ablaklapot.
8. A vezérlő leállítja a motort a célként megadott nyitási pozíciónál.
Zárásnál , a motor visszafordul, és ugyanez a lánc fordított irányban működik – a fogasléc visszahúzódik, a tartókar lefelé húzza az ablaklapot, és a szellőző tömít a keretéhez.
Az egész lánc mechanikailag pozitív. Nincs hidraulikus folyadék, amely kifolyná, nincs pneumatikus nyomás, amely elszökne, és nincs kábel, amely megnyúlna. Minden elem közvetlen mechanikai kapcsolat, és a szellőző helyzete bármely pillanatban közvetlenül függ attól, hogy mennyire fordult el a motor. Ez a determinisztikusság az oka annak, hogy a vezérlők képesek 30%-os nyitásnál tartani a szellőzőt, és megbízhatóan tudják, hogy ténylegesen 30%-os nyitásnál van.
A fogaskerék-utazás megértése
Fogaskerék-mozgástartomány az a lineáris távolság, amelyet a fogaskerék teljesen zárt állapotból teljesen nyitott állapotba mozgat. Ez határozza meg, hogy mennyire nyílik ki valójában a szellőző, és két dolog határozza meg: a fogaskerék kerületi lépésköre és a hajtótengely forgásainak száma.
Minden teljes fogaskerék-fordulat a fogaskereket egy kerületi lépéskörrel tolja előre. Egy nagyobb fogaskerék forgásonként tovább tolja a fogaskereket, de ugyanazon terhelés mellett több motorforgatónyomatékot igényel, mivel a fogaskerék sugara emelőkar-ként hat a motor ellen. Egy kisebb fogaskerék kevesebb forgatónyomatékot igényel, de ugyanarra a nyitásra több tengelyfordulatot igényel.
Két gyakorlati következmény adódik:
A fogaslécnek elegendően hosszúnak kell lennie a teljes lökethosszhoz és a fogazat bekapcsolásához. A fogasléc mérete pontosan a mozgástávolságnak megfelelően kiválasztva a lökethossz végén elfogy a fogazata, és az utolsó fogak viselik az egész terhelést a legrosszabb lehetséges pillanatban. A megfelelő méret kiválasztását a „hogyan válasszuk ki a megfelelő fogaslécet” című szakasz tárgyalja. hogyan válasszuk ki a megfelelő fogaslécet .
A mozgást korlátozni kell, mielőtt elérné a mechanikai végpontot. A határváltók vagy a vezérlő pozíciókorlátozói meg kell állítsák a motort, mielőtt a fogasléc elérné a fogazata végét. A mechanizmus saját határpontjain való megakadásra való támaszkodás a fogak letöréséhez vezet.
Tetőszellőző rendszerek
A tetőszellőzők a gerinc mentén futnak, és a Venlo-típusú és hasonló tartószerkezeteknél ezek a fő szellőzési útvonalak. A meleg levegő felfelé emelkedik, összegyűlik a gerincnél, és a tetőszellőzőn keresztül távozik – ez a legtermikusan hatékony hely egy nyílás elhelyezésére.
Mechanikailag a tetőtéri szellőzőnyílások jelentik a nagyobb terhelést. A szárny ellenállva a gravitációnak emelkedik, így a mechanizmus az egész mozgássorozat során hordozza a panel súlyát. Jelentősebb még, hogy egy nyitott tetőtéri szellőzőnyílás kiemelkedő felületet nyújt a szélnek, és a szélterhelés jelentősen meghaladhatja a szárny statikus súlyát. A hajtómű-alkatrészeket e széles esetre méretezték, nem a súlyra.
A tetőtéri helyzetekben a legtöbb kondenzáció is megfigyelhető. A meleg, páratartalmas levegő a gerincnél gyűlik össze, és ott a fémfelületek minden éjjel nedvesedési és száradási ciklust futnak be – ezért a tetőtéri elemeknél a horganyzott alkatrészek szabványosak, nem választhatók el.
Mivel egy tengely hajtja az egész sort, egy rekeszben lévő összes szellőzőnyílás egyszerre nyílik. Ezért minden hajtóműegységet ugyanabban a fázisban kell rögzíteni a tengelyhez, hogy a szellőzőnyílások együttesen mozogjanak. Ha egy szellőzőnyílást eltérő fázisban rögzítenek, az előre vagy hátramarad társaival szemben, és a mozgássorozat végén aránytalanul nagyobb terhelést visel.
Oldalsó szellőzőrendszer
Az oldalfalakon elhelyezett szellőzőnyílások kinyílnak, és a tetőszellőzőkkel együtt keresztfolyást hoznak létre – a hűvös levegő az oldalfal alján lép be, a meleg levegő pedig a gerincen keresztül távozik felfelé. Ez a függőleges levegőmozgás hatékonyabb a hő eltávolításában, mint bármelyik nyílás külön.
Az oldalszellőző mechanizmusok ugyanazt a forgó-egyenes elvet követik, de más körülményeknek vannak kitéve. A gravitációs terhelés kisebb, mivel a szárny leng, nem emelkedik. A szélterhelés közvetettebb, de kisebb hatékony felületre hat. A valódi különbség a szennyeződésben rejlik: az oldalfali alkatrészek a földszint közelében helyezkednek el, és talajfröccsenést, öntözési túlfolyást és port gyűjtenek.
Ez a szennyeződés a karbantartás legfontosabb tényezője. A foggyökerekbe beszorult szennyeződés a leggyakoribb oka az oldalszellőzők merev vagy rángatózó működésének, és általában jóval korábban megjelenik, mint bármilyen mérhető kopás a fogakon.
Egyes oldalfal-tervezések függőleges nyitási elrendezést használnak, ahol a szárny egy vezetősín mentén emelkedik, és a fogaskerék-hajtás biztosítja ezt a függőleges mozgást. Az átalakítás elve azonos; csupán a kapcsolódó mechanizmus geometriája változik.
Miért fogaskerék-hajtás helyett nem toló-nyomó henger?
Alternatív szellőzőhajtások léteznek – például nehezített hengerek, elektromos lineáris hajtóművek, kötél- és csörlő-elrendezések. A fogaskerék-hajtás azonban szerkezeti okokból uralkodó a kereskedelmi üvegház-szellőztetésben.
Egy motor több szellőzőnyílást is szolgál. Egy lineáris hajtómű egyetlen szárnyat mozgat; egy fogaskerék-hajtásos tengely egy egész szekciót (bay) egyetlen meghajtásról szolgál ki. Több hektáros területen a motorok, vezetékek és vezérlési pontok számában jelentős különbség mutatkozik.
A pozíció determinisztikus. A fogaskerék pozíciója a tengelyforgás rögzített függvénye, nincs benne lazulás, amely felhalmozódhatna. A kötélszerkezetek megnyúlnak; a nehezített rendszerek nyomásváltozásra érzékenyek.
A lökethossz nem korlátozott a hajtóművel. Egy henger lökethossza a saját testhosszától függ. A fogasléc elmozdulása csak a fogasléc hosszától függ.
Jól tűri a környezeti hatásokat. Nincs tömítés, amely elhasználódhatna, nincs folyadék, amely szennyeződhetne, és nincs nyomóvezeték, amely fáradhatna. Egy cinkbevonatos acél fogasléc és fogaskerék acélvázban olyan egyszerű meghajtás, amilyen csak létezhet, és az egyszerűség az, ami tizenöt évig kitart a napi páralecsapódás ellen.
Ezeknek a rendszereknek a gyakorlati meghibásodási pontjai
A meghibásodási módok megértése többet árul el a mechanizmusról, mint a műszaki adatlapon szereplő információk.
A fogazat kapcsolódási mélységének csökkenése. A szélterhelés hatására a fogasléc hajlamos a fogaskeréktől felfelé emelkedni, ami csökkenti a fogak kapcsolódási mélységét, és a terhelést a foghegyekre koncentrálja. Pontosan ezt akadályozzák meg a megfelelő meghajtóegységben a fogaskerék mindkét oldalán elhelyezett vezetőcsapok – ezek a fogasléc hátsó felületére nehezednek, és éppen akkor tartják a fogaslécet a fogaskerékkel kapcsolatban, amikor a terhelés a legnagyobb.
Tengelyeltérés. Egy olyan fogaskerék, amely nem párhuzamos a mozgásirányával, a lökethossz közepén megakad. A szerelők néha a motor nyomatékának növelésével reagálnak, ami egy geometriai problémát fogazás-törésre változtat.
A támasztás nélküli szakaszok lehajlása. Egy hosszú, köztes támasztás nélküli fogaskerék saját súlya alatt lehajlik, így a fogazás mélysége a lökethossz közepén csökken, míg a két végén megmarad a megfelelő érték.
Nem illeszkedő fogprofil. Egy egyenes fogazású fogaskerék és egy ferdefogú kerekek összeállítása pontszerű érintkezést eredményez a fogfelületen, nem pedig vonalmenti érintkezést. A felszereléskor úgy tűnik, hogy megfelelően működik, de egy évszakon belül meghibásodik. A megfelelő geometria kiválasztásáról az alábbiakban olvashat: hogyan válasszuk ki a megfelelő fogaslécet .
Szennyeződések a foggyökérben. A merev működés leggyakoribb oka, és a legegyszerűbben javítható. Poros környezetben a zsír becsapja a szennyeződéseket, és inkább gyorsítja, mintsem csökkenti a kopást.
GYIK
K: Mekkora nyomatékra van szüksége egy üvegház légzáró motoros fogaskerekes meghajtásának?
Ez a szárny súlyától, a tengelyenkénti nyílások számától, a fogaskerék méretétől és az Ön helyszínére vonatkozó tervezési szélterheléstől függ – nem egyetlen közzétett értéktől. Általában a szélterhelés határozza meg a méretezést, nem a statikus súly. Számíttassa ki az Ön konkrét szerkezetéhez, ne feltételezze egy hasonló ház alapján.
K: Egy motor meghajthatja-e egyszerre a tető- és oldalfelületi nyílásokat?
Gyakorlatban külön-külön hajtják őket. A tető- és oldalfelületi nyílásokat függetlenül szabályozzák, mert az éghajlati stratégia különböző időpontokban eltérő nyitási helyzeteket ír elő – gyakran az oldalfalakat nyitva tartják, miközben a tető részben zárva van, vagy fordítva, szél esetén.
K: Mennyire kell kinyílnia egy üvegház tetőnyílásának?
Ez egy éghajlat-szabályozási döntés, nem mechanikai kérdés, és függ a növényfajtától, a külső hőmérséklettől és a széltől. A mechanikai szempontból lényeges, hogy a rendszer megbízhatóan elérje a teljes nyitást, és bármely köztes helyzetet stabilan tartsa anélkül, hogy elcsúszna.
K: Mi a különbség a fogaskerék elmozdulása és a nyílás nyitási szöge között?
A fogaskerék elmozdulása a fogaskerék lineáris elmozdulásának távolsága. A nyitási szög a szárny elfordulási szöge. A kapcsolódási geometria – a tolórúd hossza és a tartókar forgáspontja – konvertálja az egyik értéket a másikba, és a kapcsolat nem lineáris az egész mozgástartományban.
Kérdés: Miért cinkelt, nem festett a üvegház-fogaskerék?
A festék a fogoldalakon romlik el először, mert ott történik minden ciklusban a fémtől fémes érintkezés. Amint a bevonat elhasználódik az érintkezési ponton, a korrózió pontosan ott kezdődik, ahol a terhelés átadódik. A cinkbevonat ellenáll a kondenzáló környezetnek anélkül, hogy egy sértetlen fóliára támaszkodna.
Kérdés: Működtethető-e kézzel egy fogaskerék- és fogaskerekes szellőztető rendszer áramkimaradás esetén?
Ez a fogaskerék-hajtómű típusától függ. Számos üvegház-fogaskerék-motor rendelkezik kézi túlbiztosítással vagy kézi tekerőkarral éppen ezért – egy szellőztetés nélküli üvegház napos időben gyorsan elveszítheti a termést. Erre figyeljen a motor megrendelésekor.
Összefoglalás
Egy fogaskerék-sín alapú üvegház szellőztető rendszer egy egyszerű átalakítási lánc: az elektromos energia alacsony fordulatszámú, nagy nyomatékú forgómozgássá alakul a fogasmotorban, ezt a forgást a hajtótengely terjeszti el a fülkén keresztül, minden fogaskerék lineáris sínszalag-mozgássá alakítja át a szellőzőnyílás helyén, és a tolórúd valamint a tartókar ezt a mozgást a nyitólap mozgásává alakítja.
A lánc egyik eleme sem bonyolult önmagában. Ami lehetővé teszi a rendszer működését tizenöt évig tartó szolgálati életciklus alatt, az az, hogy minden átalakítás megfelelően kapcsolódik – a fogaskerék biztonságosan rögzítve és fázisban van a tengelyen, a sínszalag fogmélységének teljes mértékében a vezetőcsapok tartják, az egész szerelvény úgy van igazítva, hogy semmi ne akadályozza a lökethossz közepén, és minden acélfelületet, amely éjszakai kondenzáció ér, cinkbevonat véd.
Amikor ezek a rendszerek meghibásodnak, ritkán azért, mert a koncepció nem volt megfelelő. Inkább azért, mert a sínszalagot rossz irányban szerelték fel, a fogprofilok nem illeszkedtek egymáshoz, vagy három szezonon keresztül a foggyökerekben maradt szennyeződés.
