茄果类嫁接机砧木上苗装置设计

针对国内外嫁接机性价比偏低的问题,该文以华南农业大学的高速嫁接机2JT-1600型流水线式茄果类嫁接机为基础,分别在砧木上苗工位和接穗上苗工位增设嫁接用苗输送链和转接手,实现砧木和接穗均单人上苗,成倍提高了嫁接机作业人员的上苗生产率。通过分析传递过程中带土坨砧木的受力情况,确定转接手结构尺寸,并且研制了具有较好拾苗性能的交叉闭合式送苗夹,其拾苗容偏能力可达5 mm。为防止在输送过程中砧木由输送链的苗座内脱出,选用高弹性橡胶贴合在苗座槽口上夹持砧木,以砧木弯曲度、苗座槽口深度及苗座槽口橡胶厚度作为影响因素,考察苗座槽口对嫁接用苗的夹持性能,试验结果表明当苗座槽口深度为8 mm、苗座槽口所用橡胶厚度为3 mm时,苗座可保证95%以上的砧木不脱出苗座,增设上苗装置后,可保证2JT-1600型流水线式茄果类嫁接机在2 000株/h的生产率条件下,实现1 000株/h的人均嫁接生产率,综合上苗成功率达到92%以上。

单人工上苗式半自动蔬菜嫁接机关键机构设计与试验

半自动嫁接机价格低、适用蔬菜种类广,但其生产能力相对低。为简化操作、提高嫁接效率,设计一种单人工补给砧木和接穗苗的贴接式半自动蔬菜嫁接机。嫁接机关键部件包括砧穗木夹持旋转机构、旋转持苗防回转机构、切削机构等;其中,旋转持苗防回转机构采用了双棘轮反向止动,实现单电机驱动双轴间歇反向旋转,保证上苗和夹持工序有序配合;确定了砧穗木上苗位、夹持、切削、嫁接工位的较优布局,可实现单人工同时上砧、穗木苗。对南瓜和丝瓜穴盘苗进行嫁接试验表明:嫁接成功率达到89%,与人工相近;嫁接效率达到846.3株/h,是人工嫁接效率的3.3倍,证明该单人工上苗操作的贴接式嫁接机满足工厂化嫁接作业要求。

砧木上苗定位机构吸附块仿真设计与性能试验

为解决嫁接机人工上苗过程中砧木子叶损伤和叶柄劈裂问题,采用正压气流压苗和负压吸附定位原理,设计一种辅助自动上苗作业的砧木上苗定位机构。通过建立机构有限元分析模型,在给定边界约束条件下利用CFD软件对吸附块内部气流场进行动力学仿真,获得气室内部流场分布情况及各因素对砧木子叶吸附力的影响。采用仿真正交试验对吸附块结构参数进行优化设计,确定吸附块各因素对吸孔平均吸力影响的主次顺序依次为出口负压、吸孔直径、吸孔深度;当吸附块出口负压3 kPa,吸孔直径1 mm和吸孔深度4 mm时,吸附块对子叶具有较好的吸附能力。上苗试验结果表明:该机构对白籽南瓜苗子叶吸附成功率为96.67%,压苗成功率为99.33%,综合上苗成功率为96.03%,伤苗率仅为0.67%,作业性能满足嫁接机自动上苗作业要求。子叶吸附失败原因是子叶方向和上苗高度控制不准确,以及子叶展角过小导致叶柄劈裂。吸附块作业面仿形和结构参数仿真试验对提高砧木柔性和安全上苗具有重要意义,大幅缩短了吸附块设计周期,研究结果为解决嫁接机自动上苗问题提供理论依据和设计参考。

瓜类嫁接机上苗定位夹持装置的设计

设计了一种新型嫁接机上苗定位夹持装置,可实现嫁接苗的定位、断根和夹取功能。新型上苗定位装置由滑块摇杆收拢机构和夹取断根机构两个部分构成,针对幼苗定位连杆末端需形成包络轨迹将嫁接苗包住的农艺要求,进行机构的数学建模和仿真优化,得到了最佳的结构参数。以"拿铁砧"葫芦苗为对象取苗进行试验,其定位夹持的成功率达93%以上,符合自动嫁接需求。

蔬菜嫁接机自动上苗装置研究

目前,蔬菜自动嫁接机一般都靠人工方式上苗,这不仅降低了嫁接效率,而且嫁接的质量也很难保证。为了解决这一问题,文章根据并联机构的优点设计了一种二自由度上苗装置,该装置能实现蔬菜自动嫁接机的自动上苗功能。根据实际要求,文章对装置的尺寸进行了优化,分析表明,该装置的精度达到了自动上苗的要求。

基于机器视觉的蔬菜嫁接机自动上苗控制系统设计

为了实现蔬菜嫁接机自动上苗并能根据嫁接苗参数信息进行筛选配对,提高嫁接苗成活率,首先根据自动上苗系统的工作原理和嫁接苗的农艺分析进行机器视觉采集系统构建,然后进行PLC控制系统的设计,最后完成上位机界面的制作。研究结果表明,机器视觉系统能够完成嫁接苗的苗径信息提取,自动上苗控制系统工作速度稳定,可满足设计要求。

嫁接用苗力定位气囊把持手设计与试验

针对嫁接用苗个体差异大、把持定位难、把持易损伤等问题,提出了一种力定位气囊把持手的设计方案,以实现嫁接用苗的柔性把持。气囊把持手以硅胶为材料,通过进气后气室的膨胀变形推动夹持翅绕中心旋转,与持苗圆弧一起实现嫁接用苗的夹持。在对气囊把持手完成初步设计的基础上,通过仿真分析确定合适的气室距离和进气压力。为了检验气囊把持手对嫁接用苗的夹持效果,以水平拔出力和垂直拔出力为目标函数,对气囊把持手进行性能试验。试验研究结果表明:当力定位气囊把持手作业压力为0.2MPa时,针对苗径为1.5~3.5mm的嫁接用苗,气囊把持手的垂直拔出力可达到1.0~2.5N,水平拔出力可达到1.0~2.0N。试验结果可为进一步研究上苗定位夹持机构提供参考。

茄果类蔬菜种苗高效嫁接机器人研制

嫁接是一种绿色、环保、可持续的解决土传病害的方法,但是目前嫁接作业主要依靠人工进行,存在生产率低、作业质量不稳定、劳动强度大等问题。为提高嫁接作业生产率,降低作业劳动强度,二十多年来,很多国家相继开发自动嫁接技术,但现有嫁接机作业效率和人工比没有显著优势。该文旨在开发一款茄果类高速嫁接机。为提高嫁接作业生产率,该文采取如下措施:去冠幅砧木整盘自动上苗;同步多株嫁接;捡拾机械手将砧木取出、拉大间距后移至转运杯中进行多株同步嫁接作业;负压吸附上接穗苗。该嫁接机设计为双人上接穗苗作业模式,通过控制程序调整也可实施单人作业模式。对该茄果类高速嫁接机样机进行上苗试验及整机性能试验,试验结果表明,双人作业模式生产率可达2250株/h,单人作业模式生产率可达1542株/h,明显高于现有嫁接机,与人工嫁接作业生产率相比具有较大优势。目前,该嫁接机的作业能力超过了单人上苗的速度,但仍低于双人上苗速度,因此,对于双人上苗最大速度,通过对该嫁接机进行结构、作业方式的优化,嫁接机的生产率仍有提高空间。

茄果类蔬菜嫁接装置设计与试验

为解决茄果类蔬菜手工嫁接工效低、成活率低及现有设备不适合我国育苗生产模式等问题,基于贴接法嫁接工艺,采用水平上苗固定夹持和水平对接方式,以及直线式滑切原理,开发茄果类蔬菜嫁接机,可实现单人快速作业。试验表明:秧苗切削角度为25°时,在滑切角度为40°、切削速度为0.14m/s、切刀厚度为0.20mm条件下,秧苗切削合格率为100%,满足嫁接技术要求。该机平均生产效率为512株/h,是手工作业的4.5倍;嫁接成功率为98.5%,嫁接苗成活率为99.5%,与手工相比分别提高了3%和8%。其嫁接质量和生产效率显著提高,能够满足工厂化嫁接育苗的生产需求。

唐代潞州地区墓志的书写格套及演变——兼谈作为移民史史料的误区

唐代潞州地区出土墓志数量众多,多涉及社会中下阶层,墓志大量自云祖先“因官徙家”“某某太守+某某侯”等是一种书写格套,多依据“书仪式”文本拼接而成,具有明显的地域特征,不当视为移民史史料。墓志的书写格套与志盖形制也会因时而变,晚唐五代潞州墓志的书写格套与全国渐趋一致。上党苗氏家族迁至洛阳后,放弃潞州当地墓志简陋的书写格套,完成了祖先叙事的士人化,“上党太守+某某侯”仍时而出现家族记忆中。