EN
Неге жылыжайларға мүлдем механикалық желдету қажет?
Күндізгі күнде жабық жылыжай ауыл шаруашылығының басқа құрылыстарына қарағанда тезірек қызады. Күн сәулесі өткізгіш қабат арқылы өтеді, топыраққа, өсімдікке және құрылысқа сіңеді және өткізгіш қабат шығармайтын толқын ұзындығында қайта сәулеленеді. Желдетусіз ішкі температура бірнеше сағат ішінде өсімдіктің шыдай алмайтын деңгейге дейін көтеріледі.
Желдету ылғалдылық пен CO₂ деңгейін де реттейді. Терлететін өсімдіктер ішкі ортаның ылғалдылығын көтереді, ал тұрақты жоғары ылғалдылық саңырауқұлақты аурулардың пайда болуына әкеледі; герметикаланған жылыжайда тығыз егістік фотосинтез баяулағанша CO₂ деңгейін төмендетеді. Саңылауларды ашу бұл үш мәселені де шешеді, сондықтан желдету құрылғыларын басқару жылыжай климатын басқарудың орталығында, шетінде емес орналасады.
Сұрақ механикалық: сіз ылғалды ортада маусымына бірнеше мың рет сенімді түрде бірнеше жүз квадрат метрлік желдету саңылауын қалай ашасыз? Кәсіби көпқабатты жылыжайлар үшін негізгі шешім — тісті рейка мен шестернялы жылыжай желдетуі .
Тісті рейка мен шестернялы желдету жүйесінің бес компоненті Редуктор мотор
Тісті мотор — бұл қуат көзі, яғни тісті төмендеткіш қораппен біріктірілген электрлік мотор. Төмендеткіш қорап моторға қарағанда маңыздырақ. Себебі желдеткіштерді ашқан кезде сіз үлкен, желдің әсерінен жүктемелі панельді баяу және бақыланған тәртіппен қозғайсыз, сондықтан өте төмен жылдамдықта жоғары момент қажет. Бұл жүйелердегі шығыс жылдамдығы әдетте минутына бірнеше айналым, жүздеген емес.
Сондай-ақ, тісті қорап әдетте өзін-өзі блоктаушы немесе жоғары кедергілі сипаттама береді, сондықтан бөліктен ашылған желдеткішке жел қысымы арқылы берілетін кері әсерден жабылмайды.
Драйв Шафті
Басқару валы — бұл жылыжайдың рамасына орнатылған тірек қораптары арқылы белгілі аралықтармен ұсталатын желдеткіш бөлігі бойынша созылатын болат труба немесе стержень. Ол тарату элементі болып табылады: бір мотор бір валды айналдырады, ал осы жалғыз айналым желдеткіш бөлігі бойынша әрбір желдеткіш орнына бір уақытта беріледі.
Бұл жүйенің экономикалық болуын қамтамасыз ететін архитектуралық шешім. Жиырма желдеткіш орны бар 60 метрлік аралыққа жиырма қозғалтқыш керек емес. Оған бір ғана қозғалтқыш, бір ғана вал және жиырма түрлендіру нүктесі қажет.
Тіршілік
Пинион — бұл әрбір желдеткіш орнында жетек валына бекітілген кіші тісті дөңгелек. Осы желдеткіш орнында айналу қозғалысы осы нүктеде қолжетімді болады.
Практикада пинион сирек ғана валға тікелей тісті дөңгелек ретінде орнатылады. Ол тісті рейка мен пинионды жетек блогында — яғни пинионды ұстайтын, тісті рейканы тісті дөңгелекпен ұстап тұратын және валға бекітілетін болат рамада орналасады. Осы рама түрлендіруді жүктеме кезінде сенімді етеді, бұл төменде қайта қарастырылады.
Тісті рейка
Рейка — тісті болат таяқша. Оның тістері пинионмен тістіктеледі, ал рейка айналмайды, сондықтан пинионның айналуы рейканы оның ұзындығы бойынша ығысады. Бұл — нақты түрлендіру: айналмалы қозғалыс кіреді, сызықты қозғалыс шығады .
Жылыжайдың тісті рейкалары әдетте түзу кесілген (тік) болады, бұрышты емес. Тік тістер осьтік итеруші күш туғызбайды — күш қозғалыс жазықтығында қалады, ал пинионды ось бойымен бүйірлік бағытта итеруге тырыспайды. Мыңдаған цикл бойынша осьте орнын сақтауы қажетті компонент үшін бұл геликоидты форманың беретін шамалы жылдамдығынан маңыздырақ. галванизацияланған жылыжай тісті рейкасы бұл жүйелерде қолданылатын тісті формасы үшін.
Итеруші стержень мен көмекші иін
Рейка жиі вентиляциялық қанатқа тікелей бекітілмейді. Итеруші стержень рейканың сызықты қозғалысын қанатқа шарнирмен бекітілген көмекші иінге береді, ал көмекші иін осы итеруді вентиляция ашылуының бұрыштық айналуына айналдырады.
Бұл байланыс нағыз жұмыс істейді. Ол күш бағытын өзгертеді, қанаттың ең ауыр бастапқы кезеңінде — қозғалысқа кірісу кезінде — механикалық артықшылық қамтамасыз етеді және рейканың ыңғайлы түзу сызық бойымен қозғалуын қамтамасыз етеді, ал қанат доғалы траектория бойымен айналады.
Ашу және жабу принципі, қадамдап
Ашу үшін:
1. Ауа-райын реттегіш желдету үшін команда береді және тісті дөңгелектің қозғалтқышын іске қосады.
2. Қозғалтқыштың шығыс валы жоғары моментте баяу айналады.
3. Жетек валы бөлменің толық ұзындығы бойынша айналады.
4. Әрбір желдеткіш орнында валға бекітілген тісті дөңгелек онымен бірге айналады.
5. Тісті дөңгелектің тістері рейканың тістерімен ұштасып, оны сызықты түрде жылжытады.
6. Рейка итергіш стерженьді итереді.
7. Итергіш стержень тіреу иінін жылжытады, ол қозғалмалы қанатты ашады.
8. Реттегіш қозғалтқышты мақсатты ашу орнында тоқтатады.
Жабу үшін , қозғалтқыш бағытын кері өзгертеді және осы тізбек кері жағынан жұмыс істейді — рейка жиналады, тіреу иіні қанатты төмен тартады және желдеткіш рамасымен тығыз жабысады.
Бүкіл тізбек механикалық тұрғыдан оң. Ағып кететін гидравликалық сұйықтық жоқ, жоғалатын пневматикалық қысым жоқ, созылатын кабель жоқ. Әрбір элемент тікелей механикалық байланыс болып табылады, ал кез келген уақытта желдеткіштің ашылу орны қозғалтқыш қанша айналғанына тікелей тәуелді. Осы анықтық арқасында басқарушылар желдеткішті 30% ашылу деңгейінде ұстап, оның шынымен 30% ашылғанына сене алады.
Рейка қозғалысын түсіну
Рейканың қозғалысы — бұл рейканың толығымен жабық күйден толығымен ашық күйге дейінгі сызықтық қашықтығы. Ол желдеткіштің шынымен қанша ашылатынын анықтайды және екі нәрсе арқылы орнатылады: пинионның қадамдық шеңбері мен басқару валының айналым саны.
Пинионның әрбір толық айналымы рейканы бір қадамдық шеңберге жылжытады. Ірі пинион рейканы бір айналымда одан да әрі жылжытады, бірақ ол сол жүктеме үшін қозғалтқышқа көбірек момент талап етеді, себебі пинион радиусы қозғалтқышқа қарсы рычаг иіні ретінде әрекет етеді. Кіші пинион моментке тіпті жеңіл әсер етеді, бірақ сол ашылу үшін валдың көбірек айналымы қажет.
Екі практикалық салдар туындайды:
Тісті рейка толық жүріс ұзындығы мен тістің енгізілуі үшін жеткілікті ұзын болуы керек. Жүріс ұзындығына дәл келетін тісті рейка жүрістің соңында тістердің таусылуына әкеледі, ал соңғы тістер барлық жүкті ең қолайсыз уақытта көтереді. Дұрыс өлшемді таңдау туралы ақпарат қандай тісті рейканы таңдау керек .
Механикалық шегіне жеткенге дейін жүріс шектелуі керек. Тісті рейканың тістерінің аяғына жеткенге дейін қозғалтқышты тоқтату үшін шектеуіш қосқыштар немесе басқару бағдарламасының орналасу шектері қолданылуы керек. Механизмнің өз шектеріне қарай тоқтауына сену — тістердің сынғанына әкеледі.
Төбе желдеткіш жүйелері
Төбе желдеткіштері шатырдың қырлы бойымен орналасады, ал Venlo типті және оған ұқсас ферма құрылымдарында олар негізгі желдету жолы болып табылады. Қыздырылған ауа көтеріледі, шатырдың қырында жиналады және төбедегі желдеткіш арқылы сыртқа шығады — бұл ашық орын орналастыру үшін ең термиялық тиімді орын.
Механикалық тұрғыдан алғанда, шатыр желдеткіштері – бұл күрделірек жағдай. Қозғалтқыш қозғалысы ауырлық күшіне қарсы бағытталған, сондықтан механизм барлық қозғалыс кезінде панельдің салмағын ұстайды. Біршама маңыздырақ, ашық шатыр желдеткіші желге қарсы көтерілген бетті құрайды, ал жел жүктемесі шатырдың статикалық салмағынан едәуір асып түсуі мүмкін. Жетек компоненттері осы жел жағдайы үшін есептелген, салмақ үшін емес.
Шатыр орындарында конденсация да ең көп болады. Жылы, ылғалды ауа шатырдың жоғарғы бөлігінде жиналады, ал ондағы металл беттер әр түн сайын ылғалдану мен кебу циклінен өтеді — сондықтан гальванизацияланған компоненттер осы жерде стандартты, яғни міндетті болып табылады.
Бір вал бүкіл қатарды басқарады, сондықтан бір бөлімдегі барлық желдеткіштер бірге ашылады. Сондықтан әрбір жетек құрылғысы валға бірдей фазада бекітілуі керек, сонда желдеткіштер жиынтық ретінде қозғалады. Егер желдеткіш фазадан тыс бекітілсе, ол көршілерінен алда немесе артта қалады және қозғалыс соңында жүктеменің артық бөлігін өзіне алады.
Бүйір желдеткіш жүйелері
Бүйірлік желдеткіштер қабырғада ашылады және желдеткіштердің шатырда орналасқан бөліктерімен бірге көлденең ауа ағысын қамтамасыз етеді — салқын ауа қабырғаның төменгі бөлігі арқылы енеді, ал жылы ауа шатырдың жоғарғы бөлігі арқылы шығады. Бұл тік ауа ағысы жылуын жеке ашылуларға қарағанда тиімдірек шығарады.
Бүйірлік желдеткіштердің механизмдері бірдей айналмалыдан сызықтыққа ауысу принципін қолданады, бірақ әртүрлі жағдайларға ұшырайды. Себебі қозғалтқыш қозғалысы көтерілу емес, айналу тәртібінде болады, сондықтан ауырлық күшінің әсері төмен болады. Желдің әсері тікелей болады, бірақ ол кішірек тиімді аумаққа әсер етеді. Нағыз айырмашылық ластану болып табылады: қабырғадағы компоненттер жер деңгейіне жақын орналасқан, сондықтан топырақ шашылуын, суарудың артық шашылуын және тозаңды жинайды.
Бұл ластану негізгі қызмет көрсету факторы болып табылады. Тістердің түбіне жиналған қиратылған заттар бүйірлік желдеткіштердің қатты немесе секірмелі жұмыс істеуінің ең көп таралған себебі болып табылады, және бұл әдетте тістердің өзінде кез келген өлшенетін тозу пайда болғаннан көп уақыт бұрын байқалады.
Кейбір жанама қабырғалық дизайнерлар вертикаль ашылу орналасуын қолданады, мұнда саш вертикалды бағыттаушы рейкада көтеріледі, ал реечті-шестерналық механизм осы вертикалды қозғалысты басқарады. Түрлендіру принципі бірдей; тек байланыс элементтерінің геометриясы өзгереді.
Неге реечті-шестерналық механизм тітіркендіргіш-тартқыш цилиндрінің орнына қолданылады
Басқа желдету жетекшілері де бар — пневматикалық цилиндрлер, электрлік сызықтық жетектер, кабельдік және винчтік орналасулар. Реечті-шестерналық механизм конструкциялық себептерге байланысты коммерциялық жылыжайлардың желдетуінде басымдыққа ие.
Бір қозғалтқыш бірнеше желдету тесіктерін қызмет еттіреді. Сызықтық жетек бір сашты қозғайды; ал реечті-шестерналық вал бір ғана жетектен бүкіл бөлмені қызмет еттіреді. Бірнеше гектарлық аумақта қозғалтқыштар саны, сымдар мен басқару нүктелеріндегі айырмашылық өте маңызды.
Орын анықталған. Реечтің орны валдың айналуына тұрақты тәуелді, жиналуға болатын салмақ жоқ. Кабельдік жүйелер созылады; пневматикалық жүйелер қысымға байланысты ауытқиды.
Жүріс ұзындығы жетектің шектеуімен шектелмейді. Цилиндрдың жүрісі оның өз денесінің ұзындығымен шектеледі. Рейкадағы жылжу тек рейканың ұзындығымен шектеледі.
Ол ортаның әсеріне төзімді. Сыртқы сақина жоқ, сұйықтың ластануы жоқ, қысым жолының аздап бұзылуы жоқ. Гальванизацияланған болат рейка мен шестерня және болат рамадағы құрылғы — электрмен қозғалысқа ие механизмдердің ең қарапайым түрі. Ал қарапайымдылық — бұл күнделікті конденсациядан он бес жыл төзетін нәрсе.
Бұл жүйелердің практикада сәтсіздікке ұшырау орындары
Сәтсіздік тәртібін түсіну — техникалық сипаттамалар парағынан гөрі механизм туралы көбірек ақпарат береді.
Тістің ұстап тұру тереңдігінің жоғалуы. Желдің жүктемесінде рейка шестернядан көтеріле бастайды, бұл тістердің бірігу тереңдігін азайтады және күшті тістің ұшына жинақтайды. Дәл осының алдын алу үшін дұрыс қозғалыс құрылғысында шестерняның екі жағына бағыттаушы шыбықтар орнатылады — олар рейканың артқы жағына түседі және жүктеме ең жоғары болған кезде оны дәл қажетті орында ұстайды.
Дұрыс орналаспау. Жылжыту бағытына параллель емес рейка жүрісінің ортасында бұрышталады. Орнатушылар кейде мотордың айналу моментін арттыру арқылы жауап береді, бұл геометриялық мәселені сынған тіске айналдырады.
Қолдаусыз аралықтарда иілу. Ортаңғы қолдаусыз ұзын рейка өз салмағынан иіледі, ол жүрістің ортасында тістердің тереңдігін жоғалтады, ал екі ұшында дұрыс қалады.
Тістердің пішіні сәйкес келмейді. Түзу тісті рейка спираль тісті шестерняға қарсы жұмыс істегенде тіс бетінде сызықтық емес, нүктелік түйісу пайда болады. Ол орнату кезінде жұмыс істейді сияқты көрінеді, бірақ бір маусым ішінде істен шығады. Дұрыс геометрияны таңдау қандай тісті рейканы таңдау керек .
Тістердің түбінде ластану. Қатты жұмыс істеудің ең көп таралған себебі және ең оңай жөнделетіні. Тозаңды үйде май тозаңды ұстап, ылғи да тозуға әкеледі, оны азайтпайды.
Жиі қойылатын сұрақтар
С: Жылы greenhouse терезесінің редукторлық моторына қанша айналу моменті қажет?
Бұл шыны тақтасының салмағына, бір осьте орналасқан желдеткіштердің санына, шестерня өлшеміне және сіздің аймағыңыз үшін есептелген желдің әсеріне байланысты — жалпы жарияланған бір ғана көрсеткішке емес. Желдің әсері әдетте статикалық салмақтан гөрі басым болады. Осындай есептеуді ұқсас үйге негізделген қорытындыдан гөрі нақты құрылысыңыз үшін жеке орындауға болады.
Сұрақ: Бір электрқозғалтқыш көшеттік үйдің көтерілетін және бүйірлік желдеткіштерін бір мезгілде басқара ала ма?
Тәжірибеде олар бөлек басқарылады. Көтерілетін және бүйірлік желдеткіштер климаттық стратегияға сәйкес әртүрлі уақытта әртүрлі ашу деңгейлерін қажет етеді — сіз жиі көтерілетін желдеткіштің бөлігін жабық ұстап, бүйірлік желдеткіштерді ашқыңыз келеді немесе керісінше, желдің әсері кезінде.
Сұрақ: Көшеттік үйдің көтерілетін желдеткіші қанша ашылуы керек?
Бұл механикалық емес, климаттық реттеу шешімі болып табылады және өсімдік түріне, сыртқы температура мен желге байланысты өзгереді. Механикалық тұрғыдан маңызды болып табылатыны — жүйенің кепілді түрде толық ашылуы және аралық ашу деңгейлерін ауытқусыз ұстай алуы.
Сұрақ: Тісті рейка қозғалысы мен желдеткіштің ашу бұрышы арасындағы айырмашылық қандай?
Ракеттің жылжу аралығы — оның түзу сызық бойынша жылжитын қашықтығы. Ашылу бұрышы — қанаттың бұрыштық айналуы. Байланыс геометриясы — итергіш стерженьнің ұзындығы мен тірек иіндісінің айналу нүктесі — осы екі шаманы бір-біріне айналдырады, ал олардың арасындағы байланыс жылжу кезінде сызықтық емес.
Сұрақ: Неге жылынауықтардағы ракеттерді бояумен емес, цинкпен қаптау арқылы қорғайды?
Бояу әдетте тістің қырларында бірінші болып бұзылады, себебі осы жерде әрбір циклде металл-металл жанасуы болады. Қабық жанасу нүктесінде тозып кеткеннен кейін коррозия дәл жүктеме тасымалданатын жерден басталады. Цинк қабығы бүтін пленкаға тәуелсіз конденсациялық ортаны төтеп береді.
Сұрақ: Қуат қосылмаған кезде рейка мен тісті доңғалақтың желдету жүйесін қолмен басқаруға бола ма?
Бұл редукторға байланысты. Көптеген жылынауықтық редукторлық электрқозғалтқыштары дәл осы себептен қолмен басқару немесе қолмен айналдыру құрылғысын қосады — күн сәулесінің түсуі кезінде желдетілмеген жылынауықта өсімдіктер тез қиратылады. Моторды таңдаған кезде осы мәселені растаңыз.
Қорытынды
Рейкалы-шестернялық жылыжай желдету жүйесі — электрлік энергияны төмен айналу жиілігіндегі, бірақ жоғары айналдырушы моментке ие редукторлық қозғалтқышта айналдыруға, содан кейін осы айналдыру қозғалысын құрылым бойынша таратуға, әрбір шестерняның оны өз желдету терезесінің орнында сызықтық рейка қозғалысына айналдыруына және тіректі таяқшамен қолдау иінінің осы қозғалысты қанаттың ашылуына айналдыруына негізделген қарапайым түрлендірулер тізбегі.
Бұл тізбектегі ешбір компонент өзінше күрделі емес. Бірақ жүйені он бес жыл бойы қызмет көрсетуге қабілетті ететін — әрбір түрлендірудің дұрыс қосылыста қалуы: шестерня қозғалтқыш осіне берік бекітілген және фазада орналасқан, рейка тірек сақиналары арқылы толық тістер тереңдігінде ұсталған, бүкіл құрылғы дұрыс тураланған, сондықтан қозғалыс кезінде ештеңе біршама жолда қысылмайды, ал әрбір болат бетінің бетін түнгі конденсацияға ұшырайтын ортада коррозиядан қорғау үшін цинкпен қапталған.
Бұл жүйелердің ақауға ұшырауы әдетте идеяның жеткіліксіздігінен емес, көбінесе рейканың ось бойынша дұрыс орналаспауынан, тісті форманың сәйкессіздігінен немесе тістердің түбіне үш маусым бойы қалдырылған ластану заттарынан болады.