辣椒穴盘苗自动移栽机的设计及田间试验

针对吊篮式半自动移栽机移栽效率低的问题,设计了一种辣椒穴盘苗自动移栽机,该机在原有的吊篮式半自动移栽机的基础上,安装自动取喂系统,设计成自动移栽机,取代人工进行取喂穴盘苗.自动取喂系统中,机械手将穴盘苗从穴盘中取出,并输送到喂苗位置;机械手打开,穴盘苗落入苗筒中,苗筒将穴盘苗喂入吊篮内;地轮驱动栽植器转动,穴盘苗被栽入土穴内,完成自动移栽.采用苗龄61d的"早红一号"辣椒穴盘苗进行田间移栽试验,‘早红一号’平均苗高为165.2mm,拖拉机行驶机速度为1.2km/h.试验结果显示:取苗成功率为98.18%,喂苗成功率为96.30%,栽植频率为77株/min,栽植成功率为96.97%.     

茄果类蔬菜自动移栽机夹取式取苗机构的研究进展

茄果类蔬菜种植规模大，育苗移栽环节劳动强度大、效率低。为提高茄果类蔬菜移栽质量和效率，自动移栽机应运而生。夹取式取苗机构是茄果类蔬菜自动移栽机的关键部件，该部件的性能将直接影响移栽钵苗的质量。综述了夹取式（夹茎式和夹钵式两类）取苗机构的研究现状，在总结和分析夹茎式和夹钵式取苗机构的优缺点和工作原理的基础上，分析了制约夹取式取苗机构和茄果类自动移栽机发展的原因，并从提高农机与农艺融合程度；提高控制系统精度，增强对取苗机构材质的相关研究；提高移栽机的自动化、智能化和一体化程度等方面提出了该领域未来的研发重点。     

温室穴盘苗移栽机械研究现状及问题分析

为帮助科研人员开阔移栽机械研发思路,系统了解温室穴盘苗移栽机的研究现状和存在问题,从而查漏补缺,着力提升我国温室钵苗机械化移栽水平。采用文献综述和归纳总结的方法,对国内外温室穴盘苗移栽现状和代表性装备进行对比,同时对穴盘苗移栽关键技术部件研究进展进行梳理。结果表明:当前我国穴盘苗移栽领域相关标准缺失引起的栽培模式、装备作业评价标准等因素的不确定性,导致移栽机研发难以为继;已有装备功能单调,智能化程度低,无法自动完成钵苗质量检测、分级、计数、补苗等一机多用功能;移栽机设计缺乏整体布局规划和移栽策略、工艺流程优化,致使机器体积庞大,适用性不强。针对上述问题提出以下建议:尽快制定温室穴盘苗移栽标准,规范行业发展;加速以机器视觉技术为代表的高新技术应用,提升机器功能和智能化程度;加强移栽机整体设计和作业流程优化。     

穴盘苗变形滑针式取苗器的研究

半自动移栽机受到人工取苗的限制,单行移栽频率约为45株·min-1,生产率较低.对于穴盘苗移栽,自动取苗代替人工取苗是穴盘苗移栽机械的发展趋势.取苗器是自动取苗系统的末端执行器,其结构及作业条件对穴盘苗取苗成功率的影响直接关系到移栽机械的作业质量.设计了变形滑针式取苗器,运用正交试验和方差分析获得了该取苗器的取苗成功率、影响取苗成功率的显著因素及最佳取苗工作条件.正交试验选取穴盘苗苗龄、苗钵含水量、取苗夹持角度、取苗速度和取苗滑针数这5个因素,结果表明:变形滑针式取苗器平均取苗成功率达83.61%,影响取苗器成功率的显著因素有取苗滑针数和苗龄,取苗夹持角度影响其次,最佳取苗工作条件以25 d穴盘苗苗龄、4根取苗滑针以36°取苗夹持角度为宜.     

顶出-夹取式自动取苗机构运动学分析

为了降低自动取苗装置取苗过程中对钵体的损伤,提高取苗成功率,对顶出-夹取式自动取苗装置的各个执行机构建立运动学模型,并对模型进行仿真分析。在Visual Studio环境下,根据模型编写可视化蔬菜穴盘苗自动取苗装置时序分析程序,并对各个机构进行参数优化,得到一组最佳参数:曲柄长度a=78 mm,连杆长度b=112 mm,偏心距e=20 mm,顶苗机构的初始相位角φd=108°,横移机构的位移为h1=36.5 mm,纵移机构的初始相位角φz=185°,苗爪翻转机构的初始相位角φf=15°。样机试验结果表明,在取苗速度为140株/min时的成功率为98.44%,基质损失率为36.67%,验证了该取苗机构的可行性。     

穴盘苗夹茎式取投苗机构优化设计与试验

针对目前中国蔬菜穴盘苗全自动移栽作业中取投苗装置复杂等问题,设计了一种穴盘苗夹茎式自动取投苗机构,并分析了该机构的工作原理,建立了运动学模型;以运动学模型为理论基础,利用MATLAB GUI模块开发了取投苗机构辅助优化软件,基于该软件通过人机交互分析了主要结构参数对苗夹尖点运动轨迹和运动特性的影响,得到了各结构参数优化...     

玉米穴盘钵苗取苗栽植机构参数优化与试验

针对玉米钵苗半自动移栽机人工投苗移栽效率低、劳动强度大等问题,为实现自动取苗作业,以玉米穴盘育苗方式为研究对象,自主研制一种基于非圆齿轮行星轮系传动的取苗栽植机构.移栽机构采用非圆齿轮行星轮系传动机构和栽植臂相结合方式,实现玉米钵苗自动取苗、送苗、栽植和回程4个动作.搭建试验台架,采用二次正交旋转中心组合优化方法,以移栽频率、夹苗片长度和钵苗株高为试验因素,取苗成功率和伤苗率为试验指标,对影响取苗移栽机构参数组合作优化试验.结果表明,移栽频率为40～45 r·min-1、夹苗片长度为94～103 mm、钵苗株高为170 mm时,取苗栽植机构取苗成功率达91.67％,伤苗率3.71％.研究满足移栽机构设计要求,为玉米穴盘苗取苗栽植机构设计解决自动取苗问题提供依据.同时,为全自动玉米钵苗移栽机研制提供新思路.     

蔬菜移栽机可调式喂苗装置设计与试验

【目的】为扩大移栽机适用性,实现对多种规格蔬菜穴盘苗的自动取喂苗作业,本文设计了一款蔬菜移栽机可调式喂苗装置。【方法】设计了带有可调节取喂苗爪的取喂苗臂,优化了喂苗爪的相关参数,并进行了运动学分析。通过调节取喂苗臂上的取喂苗爪数量及间距,选择不同的PLC控制程序,可以配套使用不同穴孔数的穴盘。通过对取喂苗工作过程分析,综合考虑影响喂苗成功率的关键性因素,以苗坨含水率、穴盘苗苗高、苗针入土深度为试验参数,选取72、105、128穴规格的生菜穴盘苗为试验对象,进行单因素试验和多因素正交试验,探究各因素对喂苗成功率的影响。【结果】当穴盘苗基质含水率(w)为40%、苗高为50 mm、入土深度为38 mm时,可调式喂苗装置的喂苗成功率最高,72、105、128穴生菜穴盘的喂苗成功率分别为95.83%、96.19%和96.48%。【结论】可调式喂苗装置设计符合蔬菜移栽机取喂苗的技术要求,移栽效果较好,可为通用全自动蔬菜移栽机的研制与开发提供参考。     

指针夹紧式穴盘苗移栽爪设计

为提高穴盘苗自动移栽机的作业效率和质量,设计了一种新型的基于气动技术的指针夹紧式移栽爪机构.阐述了移栽爪机构的组成及工作原理,完成了对主要部件的结构设计和参数选择.穴盘苗移栽试验结果表明,移栽爪的设计能够满足穴盘苗的移栽工艺要求,工作性能可靠,移栽成功率高.     

穴盘苗自动取苗机械手的设计与仿真试验研究

目前国内的移栽机械取苗、喂苗主要靠人工完成,作业效率低,难以实现大面积移栽,因此研究移栽机械的取苗自动化迫在眉睫。对取苗机械手取苗、送苗机构进行优化设计,通过PLC控制技术自动完成取苗、喂苗,实现穴盘苗的自动化移栽。应用ADAMS对机械手进行了运动学仿真及合成运动的轨迹分析,确定了最优的工作速度,验证了机械手设计的合理性,完成取苗机械手样机的试制。对影响机械手取苗成功率的气体压力、穴盘摩擦角、主针宽度以及手臂的角度进行试验研究,结果表明,在气体压力0．4 MPa、手臂的角度在30°、穴盘摩擦角度为35°时取苗成功率最高,该移栽机械手能够满足穴盘苗的自动化移栽要求。     

温室穴盘苗自动移栽输送系统设计

近几年以目光温室和蔬菜大棚为主的设施蔬菜花卉产业发展迅速,但穴盘苗移栽作业仍以手工为主,使用的劳动力多,劳动强度大、作业效率低,要实现产业化生产,移栽作业必须实现机械化和自动化.在参考国外穴盘苗移栽机相关资料的基础上,对穴盘苗移栽输送系统进行了设计,包括穴苗盘定位输送装置的设计、花盆定位输送装置的设计、步进电机和光电传感器的选型等,并利用PLC完成厂输送控制系统的软硬件设计,最后试制了样机进行了性能测试.     

链夹式移栽机立苗机理分析与试验

针对链夹式移栽机用于油菜移栽时存在的对土壤适应性差、易倒伏等问题,对链夹式移栽机结构、栽植部件工作原理及秧苗在栽植过程中的运动特性进行分析。运动特性分析结果表明,在零速投苗位置,秧苗夹持部位绝对运动轨迹为摆线,而根部轨迹为余摆线,上部为短摆线,即秧苗有向机具前进方向倾斜的趋势,特别是对于较大株高的油菜苗更加明显。针对现有移栽机存在的这一问题,采用对比试验的方法,对投苗角度与立苗率的关系进行研究。改变相关零部件的设计参数,设置了提前投苗、零速位置投苗、滞后投苗3种情形的对比试验。结果表明:提前5°投苗,秧苗的优良率为45.6%、倒伏率5.3%,均优于零速投苗,且明显优于滞后投苗情形下的相应指标。试验结果与运动学分析结果一致。     

水稻营养钵育苗全自动栽植机的设计

根据水稻营养钵育苗移栽的农艺要求 ,在原水稻插秧机研究基础上 ,综合国内插秧有序与抛秧浅栽的特点 ,设计了水稻营养钵育苗全自动栽植机。文章介绍了该机的工作原理及关键部件的结构 ,并通过对单、串联槽轮机构的运动规律进行了比较 ,确定出该机的最佳间歇运动机构——串联槽轮机构 ,实现水稻钵育苗有序、准确的供给与栽植     

机动水稻插秧机送秧机构的计算机辅助设计

滚动直插式水稻插秧机在栽插拔取苗时通常采用对准式送秧机构,这种机构结构简单,但送秧轨迹不够理想.现先设想送秧叉的运动轨迹为一连杆曲线,根据曲柄连杆机构各杆件的几何关系列出轨迹的方程,然后采用有约束条件的直接搜索法中的随机方向搜索法求得轨迹的实现机构,最终改善插秧机的送秧能力。     

植物工厂水培叶菜生产全程机械化研究进展

为理清水培叶菜工厂快速发展过程中，机械设备应用现状和相关研究进展，以水培叶菜播种、育苗、移栽、收获环节为突破口，重点分析水培叶菜生产全流程相关的播种机械、移栽机械和收获机械国内外研究现状与发展趋势。研究结果表明:视觉识别、专家智能系统等高新技术正融入水培机械，播种、移栽和收获环节的机械正朝着智能化和精准化方向发展，但受机械价格和适用性等因素的影响，水培叶菜生产各环节的机械化应用较低，除了在播种环节有一定的播种机械应用外，水培叶菜的移栽和收获仍然依赖人工，水培叶菜全流程的机械化应用尚属空白。当前政府应加大科研投入，研发人员应注重加强水培农艺与农机融合，着重开展水培移栽机和收获机的创新性研究，突破弱势环节，因时制宜的发展水培叶菜机械。     

水稻穴盘精播钵苗机插秧技术的研究

[目的]培育适应种植制度特点又适应插秧机作业的秧苗,引进穴盘精播钵苗机插秧技术进行研究。[方法]采用钵苗穴盘、钵形毯状盘、塑料软平盘培育机插秧秧苗,比较了3种方式的播种量、20～50 d的苗高以及插秧后的漏插率、直立苗率、伤秧率、返青期等数据。[结果]采用钵苗穴盘育秧,具有节省种子、播种精度、出苗率、成苗率高等优点。在20～40 d,叶龄、苗高、根数均较高,40 d以后,生长延缓。20 d时秧苗质量差异小,此后,钵苗穴盘秧苗质量优势逐渐突出。30 d时,插秧质量差异不大;但40 d之后,插秧质量高于钵形毯状盘、塑料软平盘育秧,且返青期明显缩短。[结论]与钵形毯状盘、塑料软平盘培育机插秧秧苗相比,穴盘精播钵苗机插秧技术更适宜于成都平原稻麦两熟种植制度区域。     

成都平原稻麦两熟区机插秧育秧技术研究

在成都平原稻麦两熟种植制度区,以川香9838为材料,从播种期、播种量、育秧材料和育秧方式4个方面对水稻机插秧育秧技术进行了研究。结果表明:4月5~10日播种,选用透水膜作育秧的衬垫,每平方米播种300 g,按照旱育秧苗床管理技术进行苗床管理,即使45 d秧龄,秧苗也生长整齐,适于机插。以塑料机插秧盘为衬底,每盘播种量从90g降到50g,采用塑盘旱育秧管理技术,既大幅降低了播种量,又能培育出秧龄30~35 d,满足早茬口机插的秧苗。蔬菜茬采用机插秧比人工插秧全程节本增效2967.65元/hm2,小麦茬节本增效2037.60元/hm2。