我国甜菜育苗移栽机械的研究进展和发展趋势

甜菜育苗移栽是一项高产栽培技术,但我国的推广面积却仅有12%.育苗移栽机械只有与我国甜菜生产相适应,才能促使育苗移栽技术顺利大面积推广.为此,回顾了我国近30多a来所研制的甜菜育苗移栽机械(包括碎筛土机、床土配制机、墩土机和移栽机)的研究进展,详述了各自的结构形式、工作原理和技术参数,分析了工作特点和优缺点;针对我国甜菜育苗移栽机械未能推广应用的现状,分析了存在的问题,提出了相应的建议,并预测了未来的发展趋势.     

用于甜菜自动移栽机的链式纸钵研究

采用育苗和移栽技术有机结合的系统思想设计出满足甜菜移栽农艺和高速自动移栽机技术要求的链式纸钵结构,研究了甜菜育苗用链式纸钵结构及其结合部结构参数优化组合。采用正交试验方法,以链式纸钵分离力和破损率为目标函数,以结合部的连接部长度、连接部数量和分离导引部长度为影响因素,对链式纸钵结合部结构参数进行优化研究。结果表明,链式纸钵结合部结构参数优化组合为连接部长度5 mm、连接部数量4个、分离导引部长度50 mm,为提高甜菜自动移栽机作业速度提供科学依据。     

北方胡萝卜的物理力学特性研究

通过北方收获期胡萝卜的田间和实验室测定,采用图像解析和数理统计方法对收获期胡萝卜的几何特性进行分析,得出胡萝卜主要几何特性指标值的变化区间和分布频率;应用软件Design-Expert Version 6.0.10,通过拉伸试验法对收获期胡萝卜根茎结合部抗拉强度、拔取力等力学特性进行测试与分析,得出胡萝卜根茎结合部抗拉强度为(11.77±6.92)105 Pa、最小抗拉力小于60 N,土壤自然状态下最大拔取力为(160±87)N,采用拔取收获方式时的松土位置优化参数组合为:松土深度15→19 cm,松土距离8→13 cm.试验为胡萝卜收获和加工机器系统的开发提供科学依据     

甜菜链式纸钵苗分离装置参数优化

对甜菜链式纸钵苗自动移栽机的链式纸钵苗分离装置主要参数进行了优化试验研究。介绍了分离装置的结构及工作原理;采用二次正交旋转中心组合优化试验方法,以分离率、钵苗损伤率为目标函数,以钵苗引出速度、分离轮与引出轮速比、分离轮倾斜角度为影响因子,对影响分离装置性能的工作和结构参数组合进行了优化试验研究。结果表明：当引出速度78～93 mm/s、速比6～7、分离轮倾斜角度为13°时,分离率达95%以上,钵苗损伤率小于6%。为甜菜链式纸钵苗分离装置的设计提供了依据。     

甜菜链式纸钵苗分离装置的设计

采用引出轮与分离轮转速不同对链钵产生拉力的原理,实现了对甜菜链式纸钵苗由引出到分离的工作.通过对工作过程中钵苗的运动和受力分析,求出了分离装置的主要结构与工作参数,设计了链钵分离装置,解决了甜菜移栽机钵苗高速分离和有序供给的关键问题.     

北方垄作萝卜物理力学特性

通过北方垄作栽培收获期青萝卜和红萝卜的田间和实验室测定,探寻其几何参数、松土位置参数优化组合及拔取力等物理力学特性。采用数理统计方法对收获期萝卜的几何特性进行分析,得出了两种萝卜主要几何特性指标值的变化区间和分布频率;通过拉伸试验对收获期萝卜根茎结合部抗拉强度、拔取力等力学特性进行测试,应用软件Design - Expert Version 6.0.10分析,得出了青萝卜和红萝卜根茎结合部抗拉强度分别为(2.45±1.23)105 Pa和(2.17±1.08)105 Pa,最小抗拉力分别为90 N和110 N,土壤自然状态下所需拔取力分别为(191±113.8)N和(197±107.2)N,部分萝卜会发生枝断漏收现象;采取松土拔取收获方式,当一侧松土位置参数优化组合为松土深度15～26 cm、松土距离10～20 cm时,青萝卜所需拔取力小于90 N,当一侧松土位置参数优化组合为松土深度18～24 cm、松土距离12～16 cm时,红萝卜所需拔取力小于110 N,不会发生拔断漏收现象。为拔取式萝卜收获机的设计提供理论依据。