辣椒漂盘苗机械化移栽适应性研究

为了探索辣椒漂盘苗对机械化移栽的适应性,以贵州某辣椒基地所育适栽期辣椒漂盘苗和2ZB-2旱地吊杯鸭嘴式移栽机为测试对象,完成了辣椒苗形态特征参数测量、落苗基质损失及田间机械栽植的试验研究。结果表明:从辣椒苗的苗高、叶面展幅、基质情况来看,所育漂盘苗基质饱满,且适于膜上移栽常用的鸭嘴式栽植器;漂盘苗基质含水率在56.4%~63.5%时,利于机械移栽的基质保持;田间机械移栽的栽植深度合格率、漏栽率、伤苗率分别为76.7%、2.4%、3.2%,满足指标要求;直立度合格率为88.7%,低于93%的指标下限。总体来说,辣椒漂盘苗与移栽机适应性较好,基本能达到贵州辣椒机械化栽植作业要求。

基于可视化的果树移栽机作业特性研究

针对我国自动果树移栽机移栽准确率和效率较低的问题,基于可视化技术对果树移栽机的作业特性进行研究。果树移栽机的主要组成包括控制系统、机器视觉和传感器系统、旋耕装置、开沟部件、覆土装置、移栽装置和传输系统。为了实现果树移栽机的自动化运行,保证移栽质量,针对移栽机械手的结构进行了优化,使其能够适应不同的幼苗,并对其作业特性进行研究。同时,对移栽作业的图像处理过程进行了优化,使其能够有效识别坏苗并剔除。为了验证该果树移栽机的性能,进行了坏苗识别试验和树苗移栽试验,结果表明:果树移栽机可以有效识别坏苗,并高质量地完成树苗移栽。

烤烟抛苗膜下移栽技术

烤烟抛苗膜下移栽是一项省工降本,提高烟苗移栽效率和成活率的技术。由于该技术能较好地克服春季干旱和低温冷害等不利因素带来的影响,实现烤烟优质高产栽培,因而创造了良好的经济效益、生态效益和社会效益。近年来,膜下适龄小苗移栽技术被大面积推广应用,该技术采用合理深打塘、浇水,使土壤充分吸水增大含水量,降低土壤强度,待水还未吸干时把烟苗抛入塘中.

油菜基质块移栽机苗床带整备装置设计与试验

针对现有油菜基质块苗移栽机开沟装置作业存在沟宽稳定性差、沟底面平整度低、土壤扰动大等现象,导致立苗率低、覆土作业难度大等问题,基于船式开沟器腔体大以及芯铧式开沟器作业构建宽苗床、平沟底特点,结合类铧式曲面衔接过度,设计了一种适用于油菜基质块苗移栽机苗床构建的苗床带整备装置。建立了土壤与整备装置互作力学模型,确定了苗床带整备装置构建稳定苗床的主要结构参数。以整备装置作业速度、作业深度、类铧式曲面前端宽度、刃口角为因素,以土壤扰动量、沟宽变异系数为评价指标,利用EDEM开展四因素三水平二次正交组合仿真试验,试验结果显示:作业深度为41 mm、作业速度为0.52 m/s、类铧式曲面前端宽度为40 mm、刃口角为61°时土壤扰动量较小且沟宽变异系数较小;较优参数组合下台架试验得出土壤扰动量为13.01 cm^(2),沟宽变异系数8.52%。田间试验结果显示:安装在移栽单元上的苗床带整备装置相较船式开沟器的载苗基质块立苗率增加2.09百分点,沟宽变异系数减少13.3%,土壤扰动量减少20.9%,沟底面紧实度增加28.7%,满足油菜基质块苗机械移栽苗床构建要求。

蔬菜机械化移栽装备研究现状

【目的】我国在移栽技术方面的研究起步较晚,机械化程度不高,主要移栽环节仍以人工作业为主,因此开展蔬菜机械化移栽装备研究具有重要现实意义。【方法】综述了目前国内外移栽育苗机械化装备、机械化移栽关键技术及蔬菜移栽装备的研究现状、问题及发展趋势。通过分析移栽育苗机械化装备研究现状,提炼了三项关键技术,分别为穴盘苗育苗技术、蔬菜穴盘育苗精量排种技术、缺苗坏苗及基质块受损补偿技术,同时阐述了国内外有关蔬菜幼苗移栽技术的发展现状以及研究内容,总结了国内外具有代表性的半自动移栽机与全自动移栽机的类型,并分析了全自动移栽机的关键技术与核心工作部件。【结果】我国全自动移栽机的研究多处于试验阶段,尚未有成熟产品大规模推广;国外全自动移栽机技术较为成熟,主要应用于大田环境,但价格昂贵,难以在国内大规模推广。【结论】未来对蔬菜移栽机械化的研究应进一步集成智能化和自动化技术,如传感器、机器视觉、人工智能等,围绕智能化、自动化和农机农艺结合等方向展开研究,通过技术创新,不断提升我国蔬菜移栽机械化水平,满足大规模、高效率的蔬菜幼苗移栽需求。

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28.4 mm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。

草莓移栽机控制系统设计与试验

针对草莓高起垄定向移栽农艺要求,设计一种机械打穴、人工识别草莓苗弓背方向后定向穴栽的移栽机。基于可编程控制器(PLC)设计整机控制系统,包括移栽机定速行走控制系统、前轮转向控制系统、打穴控制系统等任务模块。整机采用直流无刷电机作为底盘的驱动元件,根据电机自带编码器的输出值进行行走速度、栽植株距和打穴频率的协调控制,采用步进电机作为打穴机构的驱动元件,由接近开关对打穴机构进行定位,通过二者配合完成打穴过程,在人机协同作业下,完成草莓苗移栽。试验结果表明:当单行移栽效率为15株/min,株距为150 mm、200 mm、250 mm时,株距合格率、孔深合格率、孔径合格率均在95%以上,其变异系数均小于5%,打穴成功率均大于95%,符合移栽机行业标准,打穴移栽效果满足农艺要求。

钵苗移栽机取苗装置的设计与试验

设计了一种钵苗移栽机取苗装置,并对夹苗和松苗两种状态下的末端执行器进行运动仿真,从而选择合适行程的气缸或推杆作为原动件。选用凸轮机构用于顶苗,根据凸轮各阶段工作规律设计出合理的轮廓线,利用仿真验证出满足设计要求。试验结果表明:设计的取苗装置未取出率平均值为8.22%,取苗成功率平均值为91.78%,达到了设计目标。

党参联合移栽机的设计与试验分析

基于党参大面积推广种植的需求,提出运用党参种苗移栽机的机械种植方式。党参栽种的过程中,要科学分配种植密度并选择合理的播种时间,结合区域种植气候条件,优化施肥管理与灌溉排水。运用党参种苗移栽机有利于提高种植效率,笔者介绍了党参种苗移栽机的机械结构,包括传动系统、覆膜机构、种苗移栽机构与控制系统等,同时对党参种苗移栽机进行试验。试验结果表明:运用党参联合移栽机后,露苗率、栽植合格率、膜边覆土宽度合格率、栽植深度合格率、党参种苗埋苗率、膜边覆土厚度合格率等多项指标均符合国家及行业标准要求;党参联合移栽机能够有效完成播苗、起垄、整形、开沟、覆膜、覆土等相关种植作业,降低了党参种植成本,综合种植效益良好。

软夹轮压式甘薯移栽机设计与试验

针对甘薯裸苗移栽伤苗率与漏苗率偏高问题,根据人工移栽可实现低伤苗率、低漏苗率的特点,设计可模仿人工移栽的压苗轮和软夹供苗装置。通过分析人工移栽轨迹投影,提取其曲率半径,得到压苗轮半径。对压苗齿进行受力分析推导出压苗齿与加强筋尺寸参数。分析软夹供苗装置两软夹间距并确定取值区间。通过多因素试验优化结构参数,得出最佳作业参数为:作业速度0.7 m·s^(-1),甘薯苗裸露长度11 cm,两软夹间距220 mm。软夹供苗式甘薯移栽机整机设计完成后进行验证试验。结果表明,当移栽机保持0.7 m·s^(-1)速度前进时,可实现伤苗率2.11%,漏苗率2.22%,满足甘薯机械移栽要求。该移栽机采用创新式旋转装置移栽,可对甘薯移栽机设计与优化提供参考。

设施蔬菜自动调平移栽平台设计与试验

针对当前人工移栽成本高、移栽装备适应能力差及自动化程度不高等问题,设计了一种能够自动调平的蔬菜移栽平台。首先,完成了整机的方案设计和关键零部件的结构设计;其次,设计了自动调平控制系统,可保证其能够在不平地块完成移栽作业;最后,对移栽平台进行了物理样机加工装配以及试验验证。试验结果表明:在3种不同的移动速度下,平台直线行走的偏移量在0.2cm左右,上坡成功率为88.9%,单侧垄上调平后的误差在2°范围内,完成时间约为9.1s,不同栽植速度下移栽作业的株距范围为16~36cm,平均栽植深度为6cm,移栽成功率约为94.1%,验证了平台设计的可行性和功能性。

控水促根和延迟移栽对烤烟产量和品质的影响

为明确控水促根和稀播培育可延迟移栽的长叶龄壮根苗对烤烟产量和品质的影响,以云烟87为材料,设计控水促根方式和苗龄两个因素,分析不同处理烤烟的经济性状、物理特性、化学成分、感官质量差异,综合评价不同处理产质量综合效果;采用η2值评价控水促根和稀播培育长叶龄烟苗及其互作的贡献率。结果表明:扩大育苗盘孔径、基质中添加微生物菌剂、育苗后期湿润水分管理可培育长苗龄烟苗,有利于提高烤烟产量、产值和经济性状指数,改善烟叶物理特性,提升烟叶化学成分可用性,提高烟叶感官质量和烟叶产质量综合效果指数。控水促根、稀播培育长叶龄烟草及其互作对烤烟经济性状的贡献率分别为18.15%、63.38%、18.46%,对烟叶物理特性的贡献率分别为24.39%、35.74%、39.87%,对烟叶化学成分的贡献率分别为27.48%、37.47%、35.05%,对烟叶感官质量的贡献率分别为22.04%、66.21%、11.74%。因此,采用控水促根和稀播培育可延迟移栽的长苗龄壮根苗,有利于促进南方多雨稻作烟区的烤烟早生快发,提高稻茬烤烟产量和品质,具有推广价值。

吊篮式自走移栽机的设计

为保证丘陵地区秧苗实时移栽,提高移栽质量,阐述一种吊篮式自走移栽机行走装置和移栽机构的结构及工作原理。通过分析计算及1∶1的建模,验证行走装置的工作速度和结构布局形式,以及移栽机构各动作的协调性及栽苗质量。根据建模分析的结果,确定设计的主要参数,从而设计出行走机构装置主要部件轮架机构、主驱动变速箱机构、机架、升降机构、水平调节机构及控制装置等,移栽机构主要部件移栽变速箱机构、株距调节机构、曲柄连杆机构、鸭嘴移栽器、自动喂料机构等。通过样机试制和试验,结果表明:该机具可完成移栽株距(260~600 mm)、移栽深度(80~160 mm)可调的目标,工作效率高,同时具有结构合理紧凑、维护方便、操作简单等优点。

非圆齿轮-连杆组合式水稻钵苗膜上移栽机构优化设计与试验

为实现机械化一体式水稻钵苗膜上移栽要求,提出非圆齿轮-连杆组合式行星轮系移栽机构,用一套机构实现取苗、送苗、破膜挖穴和栽植4个工序协同配合作业,满足水稻钵苗膜上移栽所需的轨迹与姿态要求。对移栽机构进行理论分析并建立运动学模型,结合优化目标,基于Matlab GUI平台开发了数字可视化优化设计软件,通过人机交互获得1组满足移栽要求的机构参数。根据优化参数对机构开展结构设计与三维建模,通过ADAMS软件完成了虚拟样机仿真验证。研制了水稻钵苗膜上移栽机构物理样机与多功能试验测试台架,开展了移栽机构在空转和带苗状态下运动学特性和工作性能试验,结果表明,理论轨迹、虚拟样机仿真轨迹和物理样机台架试验轨迹在误差允许范围内保持一致,验证了移栽机构设计的一致性与正确性,性能试验结果:取苗成功率为94%,移栽成功率为92.36%,栽植株距变异系数为2.67%,满足移栽作业要求,验证了水稻钵苗膜上移栽机构设计的合理性与可行性。

大田机械化移栽技术与装备研究进展

机械化育苗移栽技术能有效提高作物抵御干旱、寒冷以及相关病害的能力,实现高质高产的目标。基于此,笔者通过案例分析、文献调查、现场分析等方式,详细研究了水田和旱田机械化移栽技术与装备的应用情况,从技术应用优势、劣势的角度总结机械创新进展。结果显示:目前水田机械化移栽技术中所应用的部分装备类型存在破坏地质环境、不适合大田作业、成本高、栽植质量差等问题;旱田机械化移栽技术中所应用的部分装备类型存在效率低、漏苗缺苗、不适用于小株距移栽、性能不稳定等问题。经过对技术装备创新情况的调查后发现,在水田中的2ZBL-400型大钵体秧盘移栽机和在旱田中的星轮系栽植机能够有效解决现存问题,但也存在新的问题,因此希望本研究对未来机械化移栽技术和装备的研发有所裨益。

基于STM32的多功能辣椒苗移栽机设计

【目的】为解决传统移栽机功能性单一,灵活性和可操作性低的问题,提出一种基于STM32的多功能辣椒苗移栽机设计。【方法】首先,为完成多批次幼苗移栽,设计鸭嘴式X横向可调间距移动机构;其次,为实现多地形工作切换,设计基于STM32主控芯片的集成远程多功能操控系统;最后,基于有限元法对移栽机的关键结构进行强度分析。【结果】基于上述方案,成功制造出了实物样机并进行测试。结果表明,该多功能辣椒苗移栽机满足机械强度要求,并且完成一株辣椒幼苗的移栽需要17.64 s。【结论】该多功能辣椒苗移栽机的集成度较高,提高了辣椒苗种植的机械化水平。

麦冬密植移栽机设计与研究

针对麦冬对种植密度要求较高、种植季节性强,且市面上已有的移栽机无法实现麦冬的密植和满栽,而采用人工栽植效率又低下的情况,设计了一种基于曲柄摇杆机构和凸轮机构耦合的自动夹取苗移栽装置。该装置可实现麦冬栽植过程中的自动取苗、栽植入土和快速推苗,栽植的株距和行距可调。试用结果显示:该装置在栽植机构每次栽16株、栽植速度1次/s的情况下,可以实现约6×10^(4)株/h的高效栽植,满足麦冬栽植的高密度和高效率的要求,提高了麦冬种植的机械化水平。

基于PLC的蔬菜移栽机器人输送装置电气控制系统

以蔬菜移栽机器人为研究对象,以准确移栽蔬菜秧苗为目的,采用PLC控制技术设计了一套蔬菜移栽机器人喂苗装置电气控制系统。试验结果表明:蔬菜移栽机器人喂苗装置正确移栽率在96%以上,运行精度满足移栽机定位要求,能够实现蔬菜的无损移栽。

基于PLC控制的间歇移动烟苗移栽机控制系统设计与实现

为了提高烟苗移栽的适应性和通用性,设计了一种以蓄电池为动力源、以履带为行走机构、采用导苗管投苗的间歇移动式烟苗移栽机。以烟苗移栽农艺为基础设计移栽机系统,使用SolidWorks软件进行套装设计和三维模型绘制,使用PLC和触摸屏进行控制程序设计和编写。试验结果表明:移栽机性能满足烟苗移栽农艺要求,能够很好进行特殊山地作业,能周期性的完成钻孔—投苗—施肥的移栽流程,提高了栽植效率,并可以通过改变触摸屏数据和PLC程序来修改移栽机作业流程,为后续相关研究提供参考。

中药材移栽机械的研究现状与展望

阐述了国内中药材移栽机的研究现状和发展特点,并总结了中药材移栽机械化关键技术,包括育苗质量及秧苗移栽特性、自动取苗技术、栽植技术。在此基础上,结合中药产业发展要求和应用场景,归纳了国内机械化移栽机存在的问题,对未来发展方向做出展望。强调研究人员应利用现代化技术手段如离散元仿真、虚拟技术等为研究手段,以期为中药材移栽机研究提供指导和建议。