棉花制营养钵工艺与机具的试验研究

针对当前大面积推广棉花营养钵育苗移栽的应用现状,为了解决人工制钵育苗过程中费工费时、劳动强度大、作业效率低、作业质量差、作业成本高等问题,研制了一种新型棉花制钵机具。介绍了该机具的基本结构、工作原理及性能参数,同时根据棉花机械化育苗移栽的农艺要求,提出了一种新的棉花制钵工艺,并对棉花苗钵的规格、材料、配比及强度进行了试验研究,给出了棉花制钵工艺的最佳组合参数。     

育苗异型钵体成型机的研制

随着棚室育苗的发展及育苗移栽机的使用,育苗钵得到了广泛的应用。通常情况下育苗钵为人工制作,生产成本高,劳动强度大,效率低下。因此,近几年来人们开始研究和制造制钵机,通过机械来解放人的劳动,目前应用的制钵机,制造的钵体为圆柱型或者棱柱型,与育苗用户采用的圆台型或者棱台型钵盒不能够配套使用。     

棉花机械化微钵育苗技术的试验研究

为了解决当前我国手工制钵、现有的机械制钵以及钵体育苗中存在的作业劳动强度大、效率低和成本高等问题,在借鉴现有的钵体育苗技术经验的基础上,通过技术创新、设备改造与攻关,研制出高效、新型的机械化制钵机具.该机具采用上下对压形式,将模腔内的营养土挤压成一定形状的钵体,以满足棉花等作物营养钵育苗移栽的需要.为此,介绍了该机具的工作原理和主要的结构设计,进行了钵体成型参数试验、最佳参数的确定以及田间育苗对比试验,结果表明:该机具工作性能稳定、作业效率高以及微钵育苗可行等特点,应用该技术设备符合棉花栽培技术要求,为棉花等作物今后钵体育苗提供强有力的技术支撑.     

复合基质对制钵及幼苗生长影响的试验研究

以用于机械化移栽所需的秧苗培育为出发点，在满足幼苗生长和培育优质苗的基础上，通过二元二次通用旋转组合设计试验方法，对以草炭、蛭石、壤土组成的不同配比复合基质的物理特性、制钵育苗机械Perfect300制钵机械性、复合基质的经济性3个方而进行了综合研究。研究结果表明：复合基质加入适量壤土所育幼苗符合生产要求，适合机械化制钵的作业过程，所得到的钵体机械强度满足移栽技术工艺。研究结果为机械化育苗复合基质的选配提供了理论依据。     

水稻钵盘育苗移植技术研究进展

水稻钵盘育苗移植是继盘育苗移栽之后的一项水稻栽培新技术,具有增产、省工、省力、高效的特点,在我国得到了迅速的推广应用。然而,目前水稻钵苗移栽方式主要是人工抛秧,作业质量不高、秧苗无序分布,人工抛秧与人工插秧相比虽然产量提高7%~10%,但其增产潜力还没有充分发挥,同时也给水稻的田间管理、收获等后续作业带来困难。随着钵盘育苗人工抛秧技术的推广,90年代初期我国开始了水稻钵苗移植机械的研究,但至今尚未取得成功的突破。这是人们十分关注的问题。一、水稻钵盘育苗移植技术的发展过程我国从80年代初开始钵盘的研制工作,1984年研制…     

钵苗移栽机器人控制系统设计研究

钵苗移栽是温室穴盘育苗生产中的重要环节。为实现穴盘钵苗智能化移栽作业,设计了一种高速钵苗移栽机器人。该机器人主要由穴盘定位输送系统和平动二自由度钵苗移栽系统构成,基于准确定位抓取、快速移动栽植的作业要求和系统工作原理,以PLC为核心,结合传感器和伺服控制技术对移栽机器人运动控制系统进行了设计。控制系统首先基于穴盘钵苗位置坐标信息,规划出取苗爪移栽路径;然后根据并联机构运动学逆解模型,对并联机构两主动关节伺服驱动电机的转动规律进行控制,并通过系统间的运动协调,实现钵苗从高密度盘到低密度盘或营养钵的连续高速移栽作业。以育苗期28天、钵体含水率为60%左右的黄瓜苗为对象,在移栽动平台最大加速度为45m/s2、移栽频率为45次/min的条件下,进行128孔穴盘到50孔穴盘的连续钵苗移栽运行试验。试验表明,该钵苗移栽机器人控制系统设计合理,系统间运动协调可靠,移栽成功率平均达91.4%,单爪移栽速率可达2 700株/h,满足了自动化移栽作业要求。     

水稻钵盘育苗移植技术研究进展

水稻钵盘育苗移植是继盘育苗移栽之后的一项水稻栽培新技术,具有增产、省工、省力、高效的特点,在我国得到了迅速的推广应用。据统计,１９９７年我国水稻钵苗移植面积达到２００万公顷。然而,目前水稻钵苗移栽方式主要是人工抛秧,作业质量不高、秧苗无序分布,这种人...     

棉花营养钵机械化制作技术的研究

阐述了机械化制作的棉花营养钵适于机械化育苗移栽又不影响棉苗生长发育的要求,对影响机械化制钵强度的因素营养土中纤维与土的质量比、含水量和营养钵的压缩比进行了分析研究.结果表明:当土与纤维的质量比为1.8～2.3,含水量为18%～23%、压缩比为1.8～2.2时,压制的钵体强度可达到适合机械化育苗、移栽要求又不影响棉苗生长的钵体强度300～450N,所需静压制力为1000～1500N.     

半机械化玉米、棉花营养钵机具的研究

为满足棉花、玉米机械化育苗、移栽工艺要求，研制了带种钵体的制体机具。该机具有一个工作循环可制100个钵体，生产率达5000个／h，钵体合格率达95％以上。钵体在尺寸、形状和强度等方面都能满足高速机械化移栽的要求。同时，通过试验还给出了满足钵体强度且省力的营养土含水量、纤维与土的比例和压缩比。     

夹钵式水稻钵苗移栽机构设计与试验

针对夹苗式水稻钵苗移栽机构取苗易失败,以及推秧爪推秧不充分影响钵苗直立度等问题,根据水稻钵苗移栽机构的工作要求,提出了一种夹钵式水稻钵苗移栽机构。基于Visual Basic 6. 0开发了移栽机构辅助分析优化软件,分析了主要参数对移栽轨迹的影响,通过人机交互方式得到了一组满足移栽工作要求的机构参数。根据得到的机构参数,完成移栽机构的结构设计,进行了移栽机构的虚拟仿真分析,验证了移栽机构理论设计的正确性。设计了水稻钵苗移栽试验台并进行了移栽机构取苗试验,移栽机构回转速度设定为50 r/min时,平均取苗成功率为93. 06%,当转速为80 r/min时,平均取苗成功率为88. 89%,取苗成功率随着转速的提高而降低。研究表明,该机构具有较高的取苗效率和取苗成功率,可应用于水稻钵苗移栽机。     

穴盘钵苗智能移栽机关键技术研究现状

对国内外穴盘钵苗智能移栽机关键技术研究现状进行了综述,针对钵苗特征识别、定位机构以及钵苗夹持手爪3个方面介绍当前钵苗移栽主要研究成果,分析了制约钵苗智能移栽技术推广应用的主要因素。最后,提出了相应对策：研究钵苗特征识别技术,改善钵苗移栽农艺条件,拓展钵苗移栽技术服务领域。     

水稻钵苗有序移栽试验装置的研究

为了研究水稻钵苗有序移栽的可行性,给水稻钵苗有序移栽机的研制提供工艺参数,以YP450C水稻插秧机为机体,确定了钵苗移栽工作部件及其传动系统,研制了水稻钵苗有序移栽试验装置.借鉴国内外钵盘育秧技术,在室内模拟水田实际工况,采用气吸式取苗原理移栽空气整根盘育乳苗,进行育苗和移栽试验.试验结果表明,利用气吸式原理移栽空气整根钵体乳苗所需要的真空度范围为400～900Pa;移栽后钵苗排列有序,钵苗入土直立度高.     

番茄钵苗移栽探出式取钵机构设计与试验

为了降低番茄钵苗移栽过程取钵机构对秧苗钵土根系的损伤,同时避免机械式钵苗移栽机构设计特殊取苗轨迹与姿态的优化难题,提出了一种可与系列移栽机构配合使用的番茄钵苗探出式取钵机构,实现取苗各关键位置机构秧针以固定角度完成探出入钵、移动送苗及收回推秧工序。根据钵苗移栽取钵过程分析与设计要求,建立了探出式取钵机构力学分析模型,并获得影响秧针扎入钵土时驱动杆受最小驱动力的因素。基于Matlab App Designer平台开发了取钵机构计算机辅助分析设计软件,获得满足番茄钵苗移栽要求的取钵机构设计参数集。采用三因素五水平二次回归正交旋转中心组合试验方法,以驱动杆斜杆夹角、钵体含水率、入钵深度为试验因素,以钵体完整率和取苗成功率为评价指标,试制样机并搭建台架实施参数组合优化及验证试验,结果表明：探出式取钵机构可有效地配合取苗机构完成各项性能工作要求,在参数组合为驱动斜杆间夹角112°、钵体含水率57.5%、入钵深度28.4mm时作业效果最佳,钵体完整率为96.44%,取苗成功率为97.06%,满足钵苗移栽作业性能。     

棘轮齿轮式水稻钵苗移栽纵向送秧机构设计与试验

为了研究棘轮齿轮式水稻钵苗移栽纵向送秧机构的可行性,分析了水稻钵苗移栽纵向送秧机构的工作原理和棘轮齿轮式机构的传动特性,针对高速回转式水稻钵苗移栽机送秧机构需满足传动平稳、传动比精确、工作可靠性好、作业中没有积累误差、振动和噪声小的特点,设计棘轮齿轮式水稻钵苗移栽纵向送秧机构,对其结构设计中的重要几何参数建立了数学模型,进行了优化,采用CAD/CAE软件建立虚拟模型。对该机构进行了台架试验,结果表明,该种传动形式的纵向送秧机构能够满足高速回转式钵苗移栽机的工作要求,为研发高速回转式钵苗移栽机纵向送秧机构提供了理论和实践依据。     

基于Delta并联机构钵苗移栽机器人尺度综合与轨迹规划

Delta并联机构具有速度快、运动精度高、灵活性强等特点,非常适合穴盘育苗过程中的移钵作业及补苗需要。基于三自由度Delta并联机构和气动取苗爪,设计了一种高速钵苗移栽机器人。通过建立Delta并联机构的单支链约束方程,求解出钵苗移栽机器人的可达工作空间;为使其可达工作空间尽可能接近设计工作空间,以机构雅可比矩阵条件数作为惩罚条件,建立起兼顾钵苗移栽机器人整机尺寸与运动学性能的尺度综合目标函数,并应用遗传算法得到机构最优尺寸参数。根据盘到盘钵苗移栽的运动要求,对移栽轨迹进行规划并选取五次多项式作为移栽动平台的运动规律函数。基于机构尺度综合和轨迹规划设计物理样机,并进行盘到盘的钵苗移栽和健壮苗补苗性能试验,结果表明:随着移栽动平台携苗运动最大加速度的提高,钵土破碎率逐渐加大,钵苗移栽合格率逐渐降低,在最大加速度amax为30 m/s2时,钵苗移栽合格率可达95.5%,移栽速率可达2 149株/h,在此加速度下进行健壮苗补苗试验,补苗合格率可达92%,证明了将Delta并联机构用于钵苗移栽机器人的可行性,以及尺度综合和轨迹规划的合理性。     

水稻钵苗移栽机试验研究

水稻钵苗移栽是一种利用钵盘育秧的水稻移栽技术,是水稻种植过程中的重要环节。由机械替代人工完成移栽是推广钵苗移栽技术的关键。为此,在以五杆双曲柄分插技术为核心的水稻钵苗移栽机上进行试验研究,结果表明:水稻单穴内秧苗拉拔力小于抗拉断力,取苗秧夹夹持秧苗茎秆的取苗方式可行;水稻钵苗移栽机栽深和株距可控,栽植翻倒率为16.7%,漏插率为14.7%,伤秧率为3.4%,栽后第2天长型根,基本无缓苗;由根系生长来看,钵体苗表现更为粗壮,抗倒伏能力强;产量较同期毯状苗机插每穗平均增加4.6%。同时,针对水稻钵苗移栽机试验中所产生的作业质量、效率等问题,分析了农机和配套农艺问题,旨在对后续机具的研发提供参考,为水稻高产稳产提供技术支撑。     

2ZB-2型穴盘钵苗旱地膜上自动移栽机的研制与试验

<正>钵体育苗移栽技术是一项现代农业增产技术,在新疆乃至国内外得到了广泛应用。新疆工业番茄、辣椒钵体育苗移栽主要以人工移栽为主,大多采用人工分钵或向栽植器中投苗,个别地区、团场使用半自动移栽机。人工及半自动移栽机喂入,费时、费力,且栽植速度低,劳动强度大。自动移栽机是指将种苗从钵盘中抓取、送苗、投苗和栽植的整个过程实现全自动化。目前,国外移栽机以半自动为主,全自动移栽机均因结构过于复杂,价格过高而没有广泛推广。     

多功能ZB2500制钵机的改进设计

针对不同农作物及苗木移栽的需求,通过对制钵机原理的研究,改进设计了制钵机的钵套与冲压机构,采用了可更换钵套的钵盘机构和可调节预紧力的冲压机构,实现多种钵体制作以满足不同种类秧苗育苗的农艺要求;并通过试验验证了改进装置的实际作用,提高了制钵质量和降低了制钵的破损率,同时也提高了制钵机的利用率。     

基于PLC的自动蔬菜穴盘钵机制钵和输送装置研究

钵苗移栽技术是一项现代农业增产技术,在国内外得到了广泛应用。在钵苗移栽作业过程中,大部分采用的是人工作业的方式,这种作业方式作业效率低,并且对苗的损害较大。为了提高钵苗移栽的自动化程度,设计了一种新的基于PLC的蔬菜钵苗移栽机自动制钵和输送装置。该装置采用PLC控制系统,利用伺服电机和步进电机可以实现高精度秧苗的推出和准确定位,降低了秧苗的损失。利用带传动和齿轮传动实现了转筒和栽植器的同步。最后,在实验大棚对穴盘钵苗自动输送装置的效果进行了测试,为了验证试验机的效果,将人工实验结果和试验机测试结果进行了对比。结果表明:采用基于PLC控制系统蔬菜穴盘钵苗机的移栽作业和人工方式相比,蔬菜苗损失率有所下降,成功投苗率提升,从而验证了装置的可靠性。     

棉花机械化自动制钵机的设计

针对现有棉花制钵机普遍存在生产效率低、劳动强度高、不能连续作业等不足和缺陷,在研究了棉花制钵工艺的基础上,研制了一种新型冲压式棉花制钵机.通过大量实验证明:该制钵机能够满足棉花育苗、移栽的工艺要求,同时又大幅度提高了制钵的机械化,能够一次性自动完成充土-压实-打孔-成钵等多项工序,具有生产效率高、劳动强度低、成钵质量好等特点,是一种较为实用的农业机械.