技术领域
[0001] 本发明涉及粮食仓储技术领域，特别涉及一种通风内窗和粮仓通风内窗设计方法。
相关背景技术
[0002] 粮食仓储是指专门用于存储大量粮食的设施或建筑物。这些仓储设施通常设计用来保护粮食免受天气、害虫和其他自然灾害的影响，同时确保粮食在贮存期间保持质量和安全性。为了提高粮仓的气密性和保温隔热性能的同时保障粮仓通风，通常会在粮仓内设置内窗结构。在储粮通风管理中，良好的通风情况能够使粮仓内的湿度始终处于最佳状态。
[0003] 然而由于粮仓内的湿度随着天气的变化而随时发生改变，传统通风方法中内窗的开闭幅度无法实时控制，粮仓内的湿度无法始终维持在最佳状态，如此使得粮食容易失去过多水分或发霉，导致粮食在仓储过程中的损耗增加。
具体实施方式
[0039] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0040] 需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
[0041] 另外，在本发明中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，全文中出现的“和/或”的含义，包括三个并列的方案，以“A和/或B”为例，包括A方案、或B方案、或A和B同时满足的方案。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
[0042] 请参考图1、图2、图3以及图4，为解决粮食在仓储过程中损耗增大的问题，本发明提出了一种通风内窗1000，应用于粮仓，粮仓具有形成有通风口的墙体a，通风内窗1000包括：
[0043] 驱动组件1、窗体2以及湿度传感器，驱动组件1包括驱动件11、驱动传动件12、限位结构13；驱动件11设于墙体a，驱动传动件12设于驱动件11的输出端；限位结构13设于驱动件11，并连接驱动传动件12以止挡驱动传动件12转动；窗体2传动连接驱动传动件12，窗体2远离驱动传动件12的一端用于连接墙体a的一侧；驱动件11驱动驱动传动件12带动窗体2转动以遮蔽通风口；湿度传感器设于粮仓内，并与驱动件11电连接。
[0044] 在本发明技术方案中，湿度传感器检测粮仓内空气的湿度，将湿度信号上传至工控机，工控机计算得出窗体2的设定转动角度并控制驱动件11开始驱动驱动传动件12带动窗体2转动；当窗体2转动至设定转动角度时，驱动件11停止驱动传动件12，此时限位结构13止挡驱动传动件12自由转动，使得窗体2始终处于理想的开闭幅度；如此根据粮仓内的湿度实时控制窗体2的开闭幅度，使粮仓始终保持在理想的通风状态下，能够有效避免粮仓内的粮食失去过多水分或发霉，降低粮食在仓储过程中的损耗。
[0045] 在一实施例中，所述限位结构13包括限位件131和挡块132，所述限位件131设于所述驱动件11，所述挡块132设于所述驱动传动件12，并与所述限位件131限位配合以止挡所述驱动传动件12转动。
[0046] 在一实施例中，在一实施例中，驱动组件1用于连接墙体a背向窗体2的一侧；通风内窗1000还包括传动组件，传动组件包括第一传动杆31、第一传动件32以及第二传动件33，第一传动杆31用于贯穿墙体a，第一传动件32和第二传动件33分别设于第一传动杆31的两端，第一传动件32连接窗体2，第二传动件33连接丝杆螺母。第一传动杆31贯穿墙体a，使得窗体2和驱动组件1分设于墙体a的内外侧，从而使得用户在粮仓外能够使用驱动组件1控制位于墙体a内侧的窗体2的开闭，方便用户的操作。
[0047] 由于粮仓的高度较高，而为了更好的储存粮食，通风口通常设于粮仓的顶部，用户开闭窗体2较为困难。在一实施例中，传动组件还包括第二传动杆34，第二传动杆34的两端分别连接丝杆螺母和第二传动件33。第二传动件33处于窗体2的高度位置，第二传动杆34上下延伸设置，使得丝杆螺母的位置低于第二传动件33的位置，因此驱动组件1的位置低于窗体2的高度，以便于用户使用驱动组件1开闭窗体2。
[0048] 在一实施例中，传动组件还包括第三传动杆35和内固定座36，内固定座36用于连接墙体a，第三传动杆35的两端分别连接内固定座36和第一传动件32，窗体2连接第三传动杆35的中间位置。第三传动杆35的两端分别连接内固定座36和第一传动件32，使得第三传动杆35在内固定座36和第一传动件32的连线上转动，从而使得窗体2能够稳定地绕轴转动，以使窗体2开闭的幅度能够根据窗体2转动的角度均匀变化，使用户能够更加精准地控制窗体2开闭的幅度。
[0049] 在一实施例中，传动组件还包括摆动杆37和推拉杆38，推拉杆38连接第三传动杆35的中间位置，摆动杆37连接推拉杆38，并与推拉杆38形成夹角；摆动杆37连接窗体2。摆动杆37与推拉杆38形成夹角使窗体2能够向粮仓内部空间摆动更大角度，以扩大窗体2开闭幅度的范围，从而满足更大幅度的通风需求。
[0050] 由于仓口的位置通常离地面较高，考虑到方便用户操作的需求，第二传动杆34延伸的长度较长，第二传动杆34的端部载受到重力和外界的干扰下不会稳定地传动。在一实施例中，传动组件还包括上固定座39，上固定座39用于连接墙体a，第二传动杆34远离丝杆螺母的一端连接上固定座39。使用上固定座39稳定第二传动杆34的上端部，而第二传动杆34的下端部连接丝杆螺母，由此第二传动杆34的两端都被稳固地连接墙体a，使得第二传动杆34能够稳定地传动，如此使得窗体2的开闭转动更加稳定。
[0051] 驱动传动件12可以是滑块导轨结构，也可以是丝杆螺母。在一实施例中，驱动传动件12为丝杆螺母，丝杆螺母作为传动结构更加稳定，传动效率高。因此优选丝杆螺母作为驱动传动件12。
[0052] 本发明还提出一种粮仓通风内窗1000设计方法，该粮仓通风内窗1000设计方法应用于通风内窗1000，该通风内窗1000的具体结构参照上述实施例，由于本粮仓通风内窗1000设计方法采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。
[0053] 如图5所示，粮仓通风内窗1000设计方法包括基础数据确定：确定窗体2大小、窗体2开闭所需时间以及转动窗体2所需力矩大小的范围；驱动组件1确定：驱动件11选型，限位结构13设计；传动方法确定：减速换向机构选型设计；确定传动杆组，计算确定摆动杆37和推拉杆38与窗体2的位置关系和运动关系。
[0054] 确定窗体2大小、窗体2开闭所需时间以及转动窗体2所需力矩大小的范围。确定窗体2的的横向宽度L4,800mm≤L4≤1500mm；确定第一传动件32到窗体2连接推拉杆38的位置处的距离为L3，200mm≤L3≤400mm；确定转动窗体2所需力矩的大小为F1，F1≥500N·m；窗体2单次开启或关闭的时间为T，T＜30s；窗体2的开启角度为ξ，ξ＞90°。
[0055] 驱动件11选型，限位结构13设计。具体的，根据确定的基础数据选取驱动件11的型号规格，确定驱动件11的功率、转速以及安装方式。确认驱动件11是否直连的第一传动件32。进一步地，确定第一传动件32的类型、安装方法、中心距、速比、转矩以及是否需要带驱动件11的输入轴和输出法兰或轴等。设计限位机构，满足限位机构末端输入轴单圈或多圈运转要求。
[0056] 减速换向机构选型设计。根据窗体2、限位机构的布局以及墙体a安装位置条件等，设计第一传动件32和第二传动件33用以对系列运作的对接与传递。基于蜗轮蜗杆的自锁性，蜗轮蜗杆减速机为末端传动结构，通过传动组件与窗体2相连，来确定第一传动件32采用蜗轮蜗杆减速器形式。基于第二传动杆34位于仓外且为竖向杆，第一传动杆31位于墙体a孔洞中且为横向杆，来确定第二传动件33的结构形式。
[0057] 确定传动杆组，计算确定摆动杆37和推拉杆38与窗体2的位置关系和运动关系。具体的，计算第一传动杆31、第二传动杆34、第三传动杆35所安装的长度；确定摆动杆37、推拉杆38运动关系及连接要求。窗体2开启时，窗体2的开启角度ξ大于90°。窗体2关闭时，要求摆动杆37、推拉杆38之间的夹角β应为90°或接近90°，当β＝90°时摆动杆37对推拉杆38的有效作用力最大，窗体2关闭的最为紧密。核算窗体2开闭时间t(单位：s)。根据步骤S20得到限位机构的末端输出转速n1(单位：r/min)；根据步骤S30得到第三传动杆35的输出速度n2(单位：r/min)。当窗体2开到位时，满足角度ξ大于90°，摆动杆37运动轨迹形成一个运行角度α。
[0058] 在该实施例中，可以参照以下公式进行说明：
[0059] 其中，i为减速比。
[0060]
[0061] 其中，V为驱动件11的转速，单位r/min；i1为驱动传动件12上的减速比；i2为第一传动件32、第二传动件33上的减速比。
[0062] 窗体2关闭状态下，推拉杆38与墙体a夹角为θ，摆动杆37与推拉杆38之间的夹角为β，摆动杆37的有效作用长度为L1,推拉杆38的有效作用长度为L2。
[0063] 要计算出窗体2的开闭所受的力F推，需得到第一传动件32的输出扭矩T，根据力学公式、三角函数关系，可计算出F推。
[0064] 在该实施例中，可以参照以下公式进行说明：
[0065] T＝9550Piη/n
[0066] 其中，T是扭矩，单位Nm；P是驱动件11的输出功率，单位kW；i是系统总速比；η是效率；n是驱动件11的转速，单位r/min。
[0067] F推＝Tsinβ·cosβ/L1
[0068] 其中，T是扭矩，单位N·m。
[0069] 根据粮仓通风内窗1000设计方法选用最佳的通风内窗1000，实现粮仓的良好通风效果，降低粮食损耗。
[0070] 以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。
