经过近二十年的发展，大棚卷帘机不断改进，已经形成类型不同、型号多样、适应不同大棚使用的各类卷帘机，在冬暖式蔬菜大棚上普及应用，成为减轻菜农工作量、提高工作效率的重要助手。然而，拱棚因为其结构特殊，相应的卷帘机需要具备一些特殊功能，因此在大棚卷帘机普及的今天，拱棚卷帘机成熟产品仍然缺失。 2015年，由山东省寿光市纪台镇吴庙村宋天成经过多年连续的设计和试验，成功实现了拱棚保温覆盖物的机动卷放，并获得了多项国家专利，完成了普通拱棚保温被卷放的自动化，让拱棚也能穿上“厚衣服”，实现蔬菜的周年生产。作为一个普通农民，却设计出了难住无数专业人员的设备，着实让人惊叹，高手在民间！ 在设施农业中，拱棚不论在数量还是作用上，都占据着重要地位，其总面积要远远超过冬暖式蔬菜大棚。如山东省寿光市纪台镇毗邻昌乐县宝都街道和青州市谭坊镇等地，这两个地区都有大片的拱棚，面积超过20万亩。拱棚种植想要实现高效益，就是要抓住“春早、秋迟”，提高保温性。为了提高拱棚保温性，提早上市，很多菜农种植早春茬西瓜时，甚至覆盖了6-7层膜，即1层棚膜、2层套棚膜、2-3层小拱棚膜、1层地膜。层层保护下，才可以确保西瓜在4月中下旬上市，卖个好价钱。 层层保护，层层通风，不但成本高昂，费时费力，保温效果还得不到保证。因为薄膜是透明的，而夜间棚内热量的散失，有很大一部分是通过红外线散失出去的，棚膜覆盖再多，也难挡这部分热量的损失。 普通拱棚成本低，发展快，尤其是南方地区蔬菜面积的扩大，使得蔬菜高价期越来越短，价格越来越低，严重影响了北方保护地蔬菜的效益。想要取得优势，就必须对拱棚进行升级换代，提升保温性。 宋师傅早年就一直对机械感兴趣，生产队时期，就是公社的拖拉机手，后来又长期从事农机产品的开发设计和生产，通过不断学习、实践，积累了丰富的农机产品维修设计经验。 5年前一次偶然的机会，宋师傅见到中国农科院的一位专家，谈起拱棚机动覆盖保温的困难以及拱棚覆盖保温后可带来的巨大社会效益，引发了宋师傅想解决这一难题的欲望。俗话说“学以致用”，宋师傅也是个有心人，此时大棚卷帘机已经非常成熟，种类也很多，但这些都不适合拱棚使用。 因为大棚卷帘机只需要将保温被拉起、放下，而拱棚是个双侧对称的结构，大棚卷帘机只能实现一侧保温被的卷放。在拱棚安装这种卷帘机，要通过两套卷帘机分别从棚两侧向中间卷起，卷起的保温材料集中在棚顶位置，这样有两个明显的弊端：一是棚体结构改变，棚顶需铺设钢管、板材等，大大增加了成本；二是保温材料在棚顶位置，棚内遮光严重，总有部分蔬菜难见阳光，影响棚内温度的提升和蔬菜的生长。 这个方案有缺陷，那就必须重新设计包含适合拱棚使的用卷帘机以及整套技术方案，让拱棚保温被“能上能下”，棚体结构不需要大改，又能不影响光照。为此，宋师傅投入了大量精力，先是发明了一台能够自动恒速且双向自锁的卷帘机，结果试验后很不理想，一是安装起来费时费力，二是使用上也有很大的局限，后经多次改进也未达到理想效果，宋师傅很快放弃了这个方案。 之后经过苦苦思考加上多次设计和试验，终于萌发一个全新的灵感，即将已有的恒速卷帘机配合一台自动变速卷帘机，完成自卷和牵引协调工作，实现保温被的平稳卷放。方案归方案，具体实施起来仍然疑难重重，多年来经过不断的试验、修改、完善，历时5年多时间，真的是耗尽了家资，历尽了磨难。 功夫不负有心人，整套的拱棚覆盖机动卷放技术方案终于在2015年获得了国家知识产权局颁发的实用新型专利证书。新型的拱棚卷帘机，不但结构紧凑，机体轻巧，可以实现衡速传动，且双向自锁，配合相应的技术方案，保证了保温被的“能上能下”，可以在任何位置停住，安全可靠。 拱棚保温被的卷放，难点在于下坡卷收和上坡铺展，解决方案原理为： 下坡卷收：一台具有恒速功能的卷帘机带动保温被自卷，配合另一台具有自动变速功能的卷帘机带动牵引绳或带，做相应速度的释放。协调工作，相互制约，完成保温被的平稳下坡卷收。 上坡铺展反之，一台具有恒速功能的卷帘机带动保温被铺展，则另一台具有自动变速功能的卷帘机带动牵引绳或带，做相应速度的收拉。协调工作，相互制约，完成保温被的平稳上坡铺展。 另外，牵引绳或带的收放机构，设计有自动起落装置，以保证保温被能顺利越过棚顶。 本技术方案中采用的专用卷帘机另外包含了双向自锁功能，因此保证了卷放过程中，任意位置可停放。本技术理论浅显易懂，菜农稍加学习，就可以自行安装使用。 1.只要是钢架结构的拱棚（或者部分钢架），均可以采用。 普通竹木结构大棚承重性差，使用年限短，尤其是竹子腐烂快，棚体结构需要不断修补，因此不适宜安装拱棚卷帘机。 2.拱棚最好没有明显“棱角” 当前，山东昌乐、青州等地的拱棚，其两侧多为直立结构，与拱棚拱面有一个夹角。这样的棚体结构，不但会影响卷帘机的运行，还不容易与保温被贴合，从而影响保温效果。安装卷帘机的拱棚，以圆润的“面包棚”为好，不要有明显的棱角。 3.根据不同棚宽采用不同方案 与大棚相比，拱棚与外界的接触面更大，需要覆盖的地方更多。若拱棚较宽，保温被就需要更宽，卷起来太粗，影响卷帘机稳定性。如12米宽的拱棚，覆盖的保温被就需要15米以上，与最新的蔬菜大棚相当。 鉴于上述情况，根据拱棚宽度，本设计有二套方案：一是宽度10米左右的拱棚，可实现整体卷放，从棚一侧卷至另一侧地面。二是宽度远大于10米的拱棚，考虑到使用安全，可从中间始卷直至棚两侧地面。无论是哪种方案，目的旨在保温被卷收后，整个棚面不存在遮阳物，确保白天棚内阳光充足。 来源：北方蔬菜报（微信：BFSC2014)作者：刘辉 | ▼ |
专用卷帘机让拱棚实现“高温”化 |
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