柑橘育苗钵装填成穴生产线的设计与试验

柑橘工厂化容器育苗的砧木苗在带基质移栽过程中,育苗钵装填和移栽穴成型均由人工作业完成,劳动强度大、效率低、作业质量较差.针对这一问题,研究设计了一种育苗钵装填成穴生产线.整机主要由装填模块、浇灌模块、冲穴模块3部分组成,配合以8个育苗钵为一组的转运框,进行流水作业.主要设计了具有苗钵支撑和快速卸载功能的转运框、具有均匀装填功能的分流-刮土装置、定量浇灌装置和冲穴装置,并开发了整机的控制系统.分析了生产线关键工作过程,并采用正交试验法优化了工作参数.以装填量、装填均匀性为评价指标开展装填试验,结果表明当营养土体积含水率为3%、提升机速度为0.25 m/s、卸料高度为580 mm时装填效果最好.以孔径收缩率、育苗钵塌陷高度和营养土沉降高度为评价指标开展浇灌-冲穴试验,结果表明当浇灌总量为450 mL、浸润时间为19 s、冲穴柱锥尖角度为35°、冲穴速度为200 mm/s、冲穴柱穴底停留时间为2 s时成穴效果最好.最优参数组合下,整机工作效率大于2300钵/h,且装填成穴效果好,能够满足柑橘育苗钵装填成穴在线自动化生产需求.