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適用于機(jī)械化作業(yè)的連棟溫室設(shè)計(jì)實(shí)例

畜牧家禽網(wǎng)  來源:陳吉(上海市農(nóng)業(yè)機(jī)械研究所 201106) 閱讀數(shù):

  摘要: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; 可推廣

  引言

  設(shè)施農(nóng)業(yè)是衡量一個(gè)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 hm2,產(chǎn)值超過8000億元[1],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(bào)告顯示:上海擁有各類鋼結(jié)構(gòu)溫室面積為6933公頃。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[2]。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(圖1)。

  

  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。混凝土獨(dú)立基礎(chǔ)尺寸:210mm×180mm×1200mm,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1400mm,配套拖拉機(jī)輪距需改裝至1960mm,輪胎斷面寬度約430mm,所以溫室跨度定為9m,單跨內(nèi)做4個(gè)畦,合理化利用耕地面積(圖2)。久保田704型拖拉機(jī)*高度為2560mm,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(圖3)。溫室南、北兩個(gè)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×1200mm、溫室跨度增加到9m、溫室間距*增加到8m等。

  與標(biāo)準(zhǔn)GSW8430主要參數(shù)、材料對比(表1)

名稱

跨度

間距

肩高

立柱(mm)

基礎(chǔ)(mm)

桁架

GSW8430

8m

4m

3m

100×50×2.5

180×180×1000

GSW9440

9m

4m/8m

4m

120×80×3

210×180×1300

  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50~70L/m,噴灑直徑7.5m,工作壓力范圍1.5~3.0bar。

  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10368㎡(108m×96m)。

  設(shè)備配套模式:配套80~90馬力四輪驅(qū)動拖拉機(jī)的作畦機(jī)(圖4),配套40馬力拖拉機(jī)的播種機(jī)(圖5),自走式蔬菜收割機(jī)(圖6),可解決蔬菜生產(chǎn)中作畦、播種、收獲三個(gè)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(gè)人操作,只需要20分鐘就能播完1.3畝地;而改成人工種菜,4個(gè)人6小時(shí)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。[3]

  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100余畝至1000畝不等,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(shí)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(shí)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,不能順利通過,耕深等耕作指標(biāo)大打折扣。[4]

  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(bào),2015年/7月/9日/第001版.

  [2]齊皓天. 上海市開展設(shè)施農(nóng)業(yè)保險(xiǎn)的探索與實(shí)踐[J].中國農(nóng)墾,2012,(10):64-66.

  [3]歐陽蕾昵.蔬菜“耕種收”全程機(jī)械化還需跨過幾道坎[N].東方城鄉(xiāng)報(bào),2017年/1月/24日/A2A3版

  [4]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[C]. 上海市農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)會論文集,2016:86-92

  作者簡介:陳吉,男,1982年12 月,上海市農(nóng)業(yè)機(jī)械研究所,農(nóng)業(yè)機(jī)械領(lǐng)域,地址:上海市閔行區(qū)南華街55號,電話:021-62200610-212, 郵箱:sam1228@vip.qq.com

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