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茄果类半自动高速嫁接机关键机构设计与试验

茄果类半自动高速嫁接机关键机构设计与试验

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作者：吕亚军华南农业大学

学位级别：硕士

蔬菜嫁接技术可有效防治土传病害,显著提高嫁接幼苗的抗逆性、产量和产品质量,减少化肥农药的使用。随着蔬菜现代工厂化生产的发展,蔬菜嫁接苗的需求量迅速增长,而由于劳动力短缺以及人工作业固有缺陷,传统的人工嫁接模式已经无法适应... 详细信息

蔬菜嫁接技术可有效防治土传病害,显著提高嫁接幼苗的抗逆性、产量和产品质量,减少化肥农药的使用。随着蔬菜现代工厂化生产的发展,蔬菜嫁接苗的需求量迅速增长,而由于劳动力短缺以及人工作业固有缺陷,传统的人工嫁接模式已经无法适应大规模工厂化嫁接育苗模式,急需研发出适应生产需求、性价比高的蔬菜嫁接机。本文针对当前我国茄果类蔬菜人工嫁接存在效率低下、劳动力短缺、产品质量不稳定等问题,通过分析现阶段国内外嫁接机性价比与育苗企业实际需求的矛盾,总结了现阶段我国嫁接机开发基本方向。通过对比分析现阶段国内外嫁接机工序流程,结合人工嫁接流程,提出砧木自动上苗;接穗采用负压吸附方式辅助人工上苗接穗上苗;为提高嫁接贴合成功率,采用接穗下压方案。并根据新的方案设计茄果类半自动高速嫁接机。本文具体研究内容如下:1.针对目前国内外茄果类半自动嫁接机现状进行分析研究,半自动嫁接机发展瓶颈为性价比偏低,而性价比的决定因素是人均生产率,半自动嫁接机人均生产率低的主要原因之一是嫁接工序安排不合理、上苗机构方案不合理,导致人工效率无法得到有效发挥。2.通过对嫁接机嫁接工序的分析研究,优化了嫁接工序流程,采用流水线多株同步嫁接模式进行茄果类半自动高速嫁接机开发,接穗人工上苗、砧木自动上苗、嫁接苗自动回栽。另外,增加接穗下压工序,增加嫁接夹夹持力,使接穗与砧木切口贴合更紧密,尺寸定位的嫁接夹可以适应直径更大范围内的嫁接苗。3.对关键机构进行设计。针对砧木上苗作业,本研究采用无纺布包裹基质坨、泡沫盘育苗的方式,实现低成本、高效率的砧木自动上苗与嫁接苗自动回栽作业,节省半自动嫁接机人工砧木上苗与人工嫁接苗回栽作业耗时。针对接穗作业,本研究由两人两工位交替式上苗,采用负压气吸上苗作业,将一般嫁接机人工上苗等待的时间用于人工挑选接穗,既提高了整体接穗上苗作业效率,降低了人工上苗的劳动强度,又使得嫁接成功率得到了提高。采取接穗下压位移的方式,增加砧木与接穗贴合力、嫁接夹夹持力。4.对关键机构的关键参数进行试验优化,砧木拾取试验表明,含水率为71.55%的无纺布基质坨为砧木自动上苗与嫁接苗自动回栽作业的最佳值,基质坨直径为34mm,对应的穴盘穴孔直径与砧木转运杯内径为38mm;夹持手指宽度为10mm,棱状凸起高度为3mm,夹持压缩量为3mm时,砧木自动拾取效果最佳。接穗上苗试验表明,气吸压力6.5kpa,无杆气缸速度为250mm/min时,接穗气吸上苗效果最佳。由接穗下压试验知,下压位移为1mm时,下压效果最佳。5.对整机作业效率、人工作业效率,各优化参数后的关键机构成功率进行测定。测定结果为:嫁接机整机生产效率达到1678株/h,人均生产率达839株/h,嫁接成功率达90.28%以上。接穗上苗作业初学者与熟练者的作业效率和上苗成功率无明显差距。

关键词：茄果类半自动嫁接机自动上苗无纺布负压

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