斜插式瓜类蔬菜嫁接装置机理研究及优化设计

发布时间：2020-04-04 19:35

【摘要】：蔬菜嫁接栽培是克服连茬病害最有效途径,由于嫁接对象蔬菜比较柔软、且不规则,给机械嫁接带来了较大的困难,本文以瓜类作物为对象,以不损伤或少损伤嫁接苗为目标,研究嫁接苗的夹持、定位,砧木生长点去除以及嫁接苗的打孔与断根等关键问题。主要的研究内容与结果如下： 1.分析研究了适用于瓜类作物嫁接方式,确定斜插法作为西瓜嫁接的方法,避免直插法穗木苗的窜根、贴接法切除一片子叶等缺陷。测定了嫁接适期的穗木西瓜苗和砧木葫芦苗的几何特性和力学特性,获得了砧木苗子叶、生长点各相关特征参数,穗木苗子叶、胚轴各特征参数,穗木苗子叶承压特征参数等,为嫁接机各机构设计与研制提供一定基础； 2.提出了具有自动对中功能的交替叠合组合式砧木夹持机构,解决了嫁接过程中由于砧木弯曲而导致嫁接苗损伤的问题。对交替叠合组合式砧木夹持机构主要参数进行了设计,确定了砧木夹持片V型口夹角为90°,V型夹持片夹口直径为3.4mm,夹持力大小通过两边弹簧调节,试验结果表明,交替叠合组合式砧木夹持机构对砧木苗无损伤； 3.研究了可防止细嫩穗木损伤的穗木气吸上苗机构。在给定边界约束条件下利用CFD软件对气吸上苗机构吸头内部流体进行动力学仿真,得出当吸头为H型吸嘴,且真空度为3kPa、沉孔深1mm时,吸头具有较好的吸附能力。试验表明在该参数下吸头的吸附率约为97.8%,无伤苗现象,该气吸机构具有结构简单、成本较低的特点,为解决蔬菜嫁接穗木苗的夹持问题提供了设计依据； 4.提出了一种基于嫁接苗特点的生长点仿形去除机构。该仿形机构利用生长点去除手指在曲柄滑块机构驱动下完成砧木生长点的去除。通过建立运动学模型,研究了生长点去除机构基于最小尺寸及传动角的生长点去除多维变量的优化设计；通过试验研究,新型生长点去除机构在设定的工况下生长点去除成功率达到95%,效果显著,解决了蔬菜嫁接过程中砧木生长点去除不净及去除过程中砧木苗易损伤的问题； 5.研究了砧木苗打孔机构及砧木与穗木断根机构。通过分析砧木苗内部结构,设计了砧木斜插打孔机构及打孔针结构与尺寸。通过试验研究,确定了砧木苗打孔最佳斜插角度为40°,所设计的砧木断根机构砧木断根成功率为98.9%,穗木切断机构穗木断根率为96.7%； 6.完成了斜插式蔬菜自动化嫁接机械装置的总体设计与结构整体组装。通过分析斜插式嫁接设计要求,设计了斜插式嫁接机总体流程,完成了斜插式嫁接机总体结构设计。
【图文】：

1)贴接法当站木长出第1片真叶，穗木子叶展开时为嫁接最适时期。如图1-1所示，其基本方法是：用刀片向下斜切去站木1片子叶和生长点，同时在穗木子叶下方8~ 10mm处向下斜切一斜面，切去根部，，切口大小和站木斜面基本一致，然后将切好的穗木斜1

n 从图1-2劈接法嫁接过程图Fig. 1-2 Cleft grafting processJ 嫁接苗站木m图1-3斜插法嫁接过程示意图Fig. 1-3 Inclined-insert grafting process蔬菜插接法嫁接工效比较高。插接的操作工序少，简单省事；嫁接苗不容易发生臂裂、折断等现象；有利于培育壮苗，插接苗的防病效果比较好。与靠接法和贴接法相比，插接法直接将穗木插入站木中，不需要对嫁接苗进行固定，不需要固定夹，操作方便，成本较低，并可避免切除站木的子叶，保留了站木的营养成分，使得嫁接后的植株更容易成活[13，14]。1.1.3机械嫁接的应用嫁接苗的站木苗和穗木苗直径都较小，幼苗较脆嫩，所以嫁接起来非常消耗体力和精力。加之每个人的嫁接技术要领、手法和熟练程度都不尽相同，很难保证嫁接苗的质量和成活率。由于手工嫁接耗费时间
【学位授予单位】：浙江大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：S223.9

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本文编号：2613988