“绿洲一号”穴盘苗钵体移栽抗压试验

【目的】降低“绿洲一号”穴盘苗移栽破碎率,优化移栽机构,为菌草移栽机械的设计提供参考。【方法】采用AG-X拉力试验机测定“绿洲一号”穴盘苗钵体的移栽压缩力学指标;利用Box-Behnken设计试验方案,研究压缩夹持角度、泥炭碳土体积分数、含水率3个因素对钵体最大抗压力以及压缩破碎量的影响;以最大抗压力和压缩破碎量最大值为优化目标,采用Design-Expert软件分析,得到钵体最优力学特性因素值。【结果】“绿洲一号”钵体移栽的抗压力随着压缩位移的增大而增大;最大抗压力的影响因素表现为:泥炭碳土体积分数>含水率>压缩夹持角度;压缩破碎量的影响因素表现为:泥炭碳土体积分数>含水率>压缩夹持角度;在压缩夹持角度10.10°、泥炭碳土体积分数51.96%、含水率68.16%条件下,钵体的力学特性最优,通过钵体移栽抗压验证试验获得最大抗压力和压缩破碎量,试验优化响应值与验证试验响应值的最大偏差仅4.06%。【结论】钵体移栽抗压试验结果表明抗压力随着压缩位移的增大而增大,并得到了移栽抗压试验的最优力学特性指标。

“绿洲一号”穴盘苗茎秆力学特性试验

探究“绿洲一号”穴盘苗茎秆的力学特性,为研制、优化移栽取苗机构提供理论指导。采用万能物料试验机开展“绿洲一号”穴盘苗茎秆的拉伸、径向压缩、弯曲以及穴盘苗的脱盘试验并完成形态特征测量,结合有限元分析法对茎秆径向压缩进行仿真分析。结果表明:在加载速度相同情况下,0~20 mm段茎秆拉断力以及最大压缩力高于20~40 mm段;在相近试验直径下,加载速度越大,茎秆的抗弯特性表现更好;“绿洲一号”穴盘苗的脱盘力的范围为2.01~10.81 N、平均值为5.16 N,表明夹茎秆取苗方式可以满足取苗要求;开展径向压缩仿真分析,径向压缩时茎秆的上顶圆弧面处的应力与应变均为最大,并且得到仿真值与试验值的偏差范围为3.5%~15.5%。试验表明:0~20 mm段茎秆的力学性能优于20~40 mm段,结果可以为后续“绿洲一号”移栽取苗机构的设计提供理论参考。