1、課題名稱：
可旋轉式立體農業支架
技術領域：
尤其是對現代立體農業來說，單位面積內種植更多的作物，就意味著更多的經濟收入。土地面積本身不可以再增加，但是同樣的單位面積的土地提高其利用率，就是本產品所要解決的問題。本產品設計立體農業垂直種植，節約成本，土地利用率高，操作間單、方便、安全可靠、私家種植、園林種植又或是大型農產品花卉類博覽會等等。
拆卸方便，組裝隨意，維修簡單。可根據植物的生長需要，自動調節各個階段的高度、向光面積、水分和通風量等等。（垂直種植，節約土地，拆卸方便，組裝隨意，維修簡單）
背景技術：
現有的立體農業支架大多採用以下幾種方法。
1、採用栽培柱
採用石棉水泥管或硬質塑料管，在管的四周按螺旋位置開孔，植株種植在孔中的基質中，也可採用專用的無土栽培柱，栽培柱由若干個短的模形管構成。每乙個模形管上有幾個突出的杯狀物，用以種植植物。可採用底部自下而上或從上部滴灌供液，一般營養液不迴圈利用。
吊帶式種植長袋狀栽培是柱狀栽培的簡化。這種裝置除了用聚乙烯袋代替硬管外，其他都相同。栽培袋採用15cm、厚0.
15mm的聚乙烯筒膜，長度一般為2m，底端結緊以防基質落下，從上端裝入基質成為香腸的形狀，上端結紮，然後懸掛在溫室中，袋子的周圍開一些2.5～5cm的孔，用以種植植物。栽培袋在行內彼此間的距離約為80cm，行間距離為1.
2m。水和養分的**是用安裝在每乙個袋頂部的滴灌系統進行的，營養液從頂部灌入，通過整個栽培袋向下滲透。營養液不迴圈利用，從頂端滲透到袋的底部，即從排水孔中排出。
每月要用清水洗鹽l次，以清除可能集結的鹽分。
將乙個個定型的塑料盆填裝基質或不裝基質直接上下疊放，栽培孔交錯排列，保證作物均勻受光。供液管道由頂部自上而下供液。也有由底部自下而上的供液方式。
此種方式種植植物生長上嚴重受到影響，種植單一，不利於系列化生產。
將三層水槽按80cm距離架設於空中而成。栽培形式為dft水培，營養液順槽的方向逆水層流動。
此種栽培植物根系，由於缺少通風和合理的生長空間，植物的生長嚴重受到影響，同時節約土地和解決土地利用率上顯得嚴重不足。
5、魯sc一ⅰ型多層式栽培
是山東農業大學研製成功的立體無土栽培形式，栽培槽是用薄鐵板式玻璃鋼製成，寬與高均為20cm，長2～2.6m的三角形，一端設進液口，另一端設「u」形排液管，槽內填10cm厚的蛭石，用墊托住，下面尚有10cm空間供營養液流動。栽培床吊掛三層，層間距80～100cm，槽間行距l.
8m。現有技術問題：
現有的立體式農業，雖然是立體可是都是以固定為主，整體和區域性均不可以運動。產品在出廠時就已經被基本上定形，使用者無法根據自己的意願和植物的生長需要來對產品各個層次的高度加以調節。可改變性極差，樣式單一不能形成系列化，且在土地利用率上也是不高。
現有的立體栽培都是以高科技為主，控制起來不方便擁有較高文化水平的人才用的起來，並不利於推廣。
技術方案：
一種擁有系列化的立體農業支架，整體化分包括：植物種植板槽、整體支撐桿、板槽支撐桿、運動軸承、運動板、萬向輪、移動腳架、下壓杆等。下面是這些整體板塊的三維圖展示。
（板槽厚度均為0.4mm）
板槽三大樣式：樣式一普通型
樣式二：半圓弧提拉式
樣式三支撐桿式：
梯形板槽類別【單位cm）]
矩形板槽類別【單位（cm）]
軸承系列：
軸承力的分析：
轉軸採用一對7215ac軸承，派生軸向力fd = 0.68fr，e=0.68，載荷平穩，常溫下工作，兩軸承所承受軸向載荷fa1、 fa2，時，x=1，y=0 時x = 0.
41，y = 0.87fd1= 0.68fr1 = 0.
68×4000= 2720 n, 方向向左
fd2= 0.68fr2 = 0.68×2000= 1360 n, 方向向右
∵fd2+fae = 1360 +1000 = 2360n 《 fd1 = 2720 n
∴軸有向坐竄動趨勢
軸承2 被放鬆 fa2 = fd2 = 1720n
軸承1 被壓緊fa1 = fd1+fae = 2720 n
fa1 / fr1 = 2720 / 4000 = 0.59x1 = 1 y1 = 0
fa2 / fr2 = 1720 / 2000 = 0.68 = e = 0.68
x2 = 1 y2 = 0
=1×4000 = 4000n
= 1×2000 = 2000 n
故我們選用外球面軸承型號：
運動板：
雲動板採用多孔制方便支撐桿的固定：
運動板尺寸表：
運動板槽類別【單位（cm）]
萬向輪：
萬向輪就是所謂的活動腳輪，它的結構允許水平360度旋轉。腳輪是個統稱，包括活動腳輪和固定腳輪。固定腳輪沒有旋轉結構，不能水平轉動只能垂直轉動。
這兩種腳輪一般都是搭配用的，比如手推車的結構是前邊兩個固定輪，後邊靠近推動扶手的是兩個活動萬向輪。
萬向輪是指安裝在腳輪輪子的支架能在動載或者靜載中水平360度旋轉。
製造萬向輪的材料有多種，最普遍的材料是：尼龍，聚氨酯，橡膠，鑄鐵等材料。廣泛應用於礦山、機械裝置、電子裝置、醫療裝置、工程裝修、紡織、印染、家具、物流裝置、倉儲、周轉車、機箱、機櫃、裝置、機電、無塵車間、生產流水線、大型超市等眾多行業和各種領域。
根據其不同的用處，軸承分鐵芯，鋁芯，塑芯，尺寸1寸至8寸不等。其中鐵芯,鋁芯一般為重型承重輪，使用時常配備剎車器具。
1-a系列（塑芯橡膠）：
75—25—40
100—30—55
125—37—70
160—40—120
200—50—150
2-b系列（pp／pvc）：
75—30—40
100—30—55
125—30—70
150—30—120
3-c系列（加硬橡膠）：
50—33—50
63—33—60
75—33—90
88—33—100
100—33—120
125—33—120
3-d系列（加硬橡膠）：
75—33—90
100—33—120
125—33—120
4-d系列（鑄鐵橡膠）：
100—50—200
125—50—250
150—50—300
200—50—400
250—50—500
5-d系列（鑄鐵＋聚氨脂）：
150—64—1000
200—64—1500
250—64—2000
6-d系列（鑄鐵＋聚氨脂）：
200—76—2000
250—76—3000
所以本產品一律採用4-d——6-d系列。
移動腳架：
彈簧： 彈簧是一種彈性元件，由於材料的彈性和彈簧的結構特點， 它具有多次重複地隨外載荷的大小而做相應的彈性變形，解除安裝後立即恢復原狀的特性。很多機械正是利用彈簧的這一特點來滿足特殊要求的。
其主要功能有：
(1) 減振和緩衝，如車輛的懸掛彈簧，各種緩衝器和彈性聯軸器中的彈簧等。
(2) 測力，如測力器和彈簧秤的彈簧等。
(3) 儲存及輸出能量，如鐘錶彈簧，槍栓彈簧，儀表和自動控制機構上的原動彈簧等。
(4) 控制運動，如控制彈簧門關閉的彈簧，離合器、制動器上的彈簧， 控制內燃機氣缸閥門開啟的彈簧等。
下壓杆：
螺母：方螺母c級 （摘自gb 39-88）
螺紋規格為m3～m24、c級的方螺母。
標記示例：
螺紋規格為d＝m16、效能等級為5級、不經表面處理、c級的方螺母的標記：
螺母 gb 39 m16
螺紋規格為m1.6～m64、效能等級為6、8、10、a2-50、a2-70、a4-50、a4-70、cu2、cu3和al4級、產品等級為a和b級的1型六角螺母。a級用於d≤16mm；b級用於d＞16mm的螺母。
標記示例：
螺紋規格d＝m12、效能等級為8級、不經表面處理、產品等級為a級的1型六角螺母的標記：
螺母 gb/t 6170 m12
常用鋼管規格型號一覽表
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