现代蔬菜育苗与栽植技术及装备

本书是在课题组的共同努力下，将本团队在过去十年中围绕蔬菜移栽开展大量研究工作进行系统梳理后编著而成。全书在内容设置上考虑蔬菜移栽科研、生产应用的急需，反映了作者近几年来在该研究中所获得的理论方面的成果，并对相关技术的原理、概念以及设计计算作了充分阐述。在章节的安排上，~2章对靠前外移栽机研究概况及蔬菜工厂化育苗技术及装备进行了分析整理，第3章对钵苗移栽基本特性展开试验研究，第4~6章则重点阐述了课题组近年来在全自动蔬菜移栽机钵苗输送机构、取苗机构和栽植机构设计的研究过程及结论。第7章专门对钵苗与栽植器互作特性开展了研究分析。本书理论分析、基本原理和方法具有鲜明特色，密切联系科研和生产实际，内容丰富，实例涉及面广。可作为从事蔬菜移栽机研究人员的参考书，也可作为相关专业的本科生选修课和研究生专业课教材，有助于读者利用学过的基础知识，结合专业，掌握蔬菜移栽机械问题的分析建模和综合能力，在方法上有利于培养读者的自学能力和创造性。

   前言

第1章概论1

1.1本书简介1

1.2国外移栽机研究概况1

1.2.1半自动移栽机研究现状2

1.2.2全自动移栽机研究现状4

1.3国内移栽机研究概况7

参考文献10

第2章工厂化育苗技术及装备11

2.1工厂化育苗技术优势11

2.2穴盘苗生产流程15

2.2.1穴盘规格的选择15

2.2.2基质选择16

2.2.3播种环节17

2.2.4苗期管理20

2.3穴盘育苗机械设备22

2.3.1基质加工机械22

2.3.2精密播种机械26

2.3.3育苗温室设备34

2.3.4控制系统40

参考文献43

第3章钵苗基本特性研究45

3.1辣椒钵苗物理特性试验研究45

3.1.1试验仪器45

3.1.2试验材料与方法45

3.1.3试验结果与分析47

3.2辣椒钵苗钵体抗压特性试验研究52

3.2.1试验研究材料52

3.2.2试验仪器52

3.2.3试验设计53

3.2.4试验结果与分析54

3.3辣椒钵苗与栽植嘴壁面摩擦

系数试验研究63

3.3.1试验研究材料63

3.3.2试验仪器64

3.3.3试验设计64

3.3.4钵苗与栽植嘴壁面间摩擦系数65

3.4番茄钵苗钵体抗压特性试验研究70

3.4.1试验条件70

3.4.2钵体抗压性能试验结果与分析71

3.5番茄钵苗钵体蠕变特性试验研究75

3.5.1试验条件75

3.5.2试验结果与分析76

3.6番茄钵苗钵体拉拔力试验研究76

3.6.1试验条件76

3.6.2试验结果与分析78

参考文献80

第4章钵苗输送机构研究分析81

4.1国外蔬菜穴盘钵苗输送装置的

发展概况81

4.2国内蔬菜穴盘钵苗输送装置的

发展概况85

4.2.1国内半自动蔬菜钵苗输送

装置发展概况85

4.2.2国内自动蔬菜钵苗输送装置研究概况86

4.3钵苗输送机构设计要求93

4.4蔬菜钵苗输送机构总体方案设计93

4.4.1供苗方案选择93

4.4.2供苗系统最优方案设计95

4.5苗盘输送机构理论分析96

4.5.1横向移动机构运动分析96

4.5.2纵向移动机构运动分析100

4.6苗盘输送机构设计102

4.6.1送盘机构方案设计102

4.6.2驱动元件设计102

4.6.3同步带机构设计103

4.6.4穴盘定位机构设计105

4.6.5步进电动机选型106

4.7控制系统设计与开发107

4.7.1系统机构工艺过程及执行

机构协调设计107

4.7.2控制系统总体设计108

4.7.3ＰＬＣ控制系统硬件选型108

4.7.4控制系统软件设计111

4.8蔬菜钵苗自动输送机构三维建模与性能试验116

4.8.1虚拟模型建立与样机试制116

4.8.2样机试制与性能试验指标制定119

4.8.3自动送盘机构性能试验120

参考文献124

第5章蔬菜移栽取苗机构研究分析126

5.1国内、外取苗机构研究现状126

5.1.1国外取苗机构研究现状126

5.1.2国内取苗机构研究现状130

5.2取苗机构分类及特点135

5.2.1机械手式取苗机构136

5.2.2顶杆式取苗机构147

5.2.3气吸式取苗机构147

5.3机械手式取苗机构理论分析与设计仿真148

5.3.1蔬菜穴盘苗取苗机理分析148

5.3.2取苗机构结构设计148

5.3.3取苗机构运动学和动力学分析149

5.3.4人机交互优化软件的开发155

5.3.5机构参数对运动和动力学特性影响分析155

5.3.6机构运动参数优化157

5.3.7取苗执行部件分析与设计158

5.3.8取苗机构三维建模与仿真分析161

5.4顶杆式取苗机构研究分析165

5.4.1顶杆式自动取苗装置的整体设计166

5.4.2建立顶苗机构理论模型168

5.4.3夹取苗机构工作流程173

5.4.4钵苗顶出力试验研究174

5.4.5钵苗顶苗机构设计178

5.4.6苗爪翻转机构设计178

5.4.7取苗机械手几何建模179

5.4.8取苗爪仿真分析180

5.4.9取苗装置工作性能试验研究184

参考文献192

第6章栽植机构分析研究195

6.1七杆式栽植机构分析研究195

6.1.1移栽过程运动分析195

6.1.2运动仿真模型的建立198

6.1.3主要参数对钵苗移栽机构运动特性影响分析199

6.1.4参数优化202

6.2凸轮摆杆式栽植机构分析研究205

6.3移栽机构建模条件205

6.4移栽机构对比分析206

6.5凸轮摆杆式移栽机构与运动数学模型207

6.5.1模型建立207

6.5.2运动数学模型209

6.5.3移栽机构MATLAB模型212

6.6凸轮机构仿真优化213

6.6.1数学建模分析213

……