發(fā)布時間：2017-12-10 13:23

  本文關鍵詞：面向高架栽培的基質(zhì)裝箱與移動攤鋪系統(tǒng)開發(fā)

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【摘要】：高架無土栽培由于避免了彎腰勞作,作為省力化栽培的模式而受到了推崇并得到了快速推廣和普及。但是,高架設施栽培存在著基質(zhì)的攤填和更換,目前僅依靠人工將基質(zhì)袋裝后搬運至數(shù)十米長的高架間,并完成基質(zhì)向架設在近1m或更高空中栽培槽的抬升、倒料填充和攤平等繁多作業(yè),費工費力�，F(xiàn)有物料裝填或攤鋪機械多為臺式機,且只能完成或具備基質(zhì)裝箱、運送、上料、落料、攤平5個作業(yè)環(huán)節(jié)中部分作業(yè)能力,因此針對此問題,設計開發(fā)了面向高架栽培的基質(zhì)裝箱與移動攤鋪系統(tǒng),并完成樣機的加工與性能試驗。主要研究內(nèi)容及結論如下:(1)通過對高架設施環(huán)境特征測量統(tǒng)計,得知現(xiàn)有高架栽種設施都存在:離地普遍較高(約1m)、在豎直方向建設誤差大(達80mm)、架間通道相對狹窄(0.65~0.75m)和槽內(nèi)基質(zhì)攤填量大(每畝約12m3)等特殊作業(yè)環(huán)境,所以其狹小架間通道不具備人工駕駛作業(yè)的空間,且移動攤鋪設備應具有誤差補償作業(yè)能力。對栽培基質(zhì)流動特性試驗表明基質(zhì)靜態(tài)堆積角約37°、滑動角約40°,因此在基質(zhì)裝箱作業(yè)中,箱內(nèi)基質(zhì)容易出現(xiàn)粘附和結拱現(xiàn)象;在基質(zhì)落料作業(yè)中,由于基質(zhì)沿材料表面流速不均勻,易導致出料口堵塞,所以開發(fā)了面向高架栽培的基質(zhì)裝箱與移動攤鋪系統(tǒng)。(2)針對現(xiàn)有的物料裝箱設備,需要人工或配套的機械才能完成物料的輸送或喂入,卻不能自動裝箱作業(yè)需要,設計了面向高架栽培的基質(zhì)裝箱系統(tǒng)。使用Pro/E和Adams軟件對鏟料機構初始方案進行運動學分析,模擬實際鏟料作業(yè)工況,獲取主動桿的扭矩值,對機構進行優(yōu)化。(3)針對一機多環(huán)節(jié)作業(yè)需要和對高架建設誤差的仿形作業(yè)需求,設計了面向高架栽培的基質(zhì)移動攤鋪系統(tǒng)。對箱內(nèi)“L”型折彎上料機構的折彎傾角設計優(yōu)化,實現(xiàn)了箱內(nèi)基質(zhì)連續(xù)輸送,有效解決由于基質(zhì)自身粘度大和流動性低而在出料過程中出現(xiàn)基質(zhì)“結拱”和“挖洞”現(xiàn)象;設計了浮動式雙側落料與攤平裝置,實現(xiàn)基質(zhì)雙側分料、落料、攪勻攤平等多環(huán)節(jié)的“同步”協(xié)調(diào)作業(yè),可有效滿足高架在豎直方向上100mm的誤差適應能力。(4)基質(zhì)裝箱系統(tǒng)的性能試驗可知:基質(zhì)裝箱機輸送帶速在0.2~0.5m/s時能夠穩(wěn)定實現(xiàn)將地面基質(zhì)鏟運并拋灑至輸送帶上,當輸送帶速為0.4m/s時基質(zhì)上料效率最大,可達5.2L/s;帶速小于0.1m/s或大于0.6m/s情況下,由于此時鏟斗擺動頻率太小或過大,導致鏟料斗內(nèi)大部分基質(zhì)因離心力太小由鏟斗和輸送帶間的縫隙泄露或離心力過大被甩飛出,皆導致輸送帶上基質(zhì)量較少,因此裝箱效率低下。(5)為檢驗折彎上料機構出料效果和浮動式雙側落料機構的精量落料效果,分別進行出料和落料試驗。結果顯示:單位長度的刮板鏈上的基質(zhì)量不受鏈速度影響,約8.31L/m、極差小于0.1L且出料速度Q0會隨刮板鏈速增加而成比例的增大;在不同刮板鏈速下,L1、L2、R1、R2四個分料口基質(zhì)所占百分比范圍為24.16~25.45%,箱內(nèi)基質(zhì)在落料試驗過程中未出現(xiàn)基質(zhì)結拱或基質(zhì)粘結現(xiàn)象,落料試驗未出現(xiàn)出料口堵塞現(xiàn)象。基質(zhì)自動移動攤鋪機的整機性能試驗結果表明:槽1~4內(nèi)91.3%基質(zhì)分布在離高架骨沿10~20mm深度的區(qū)間內(nèi),四個槽內(nèi)基質(zhì)高度的最大極差為18.16mm,僅為“W”型栽培槽內(nèi)基質(zhì)攤填深度的10.6%。
【學位授予單位】：江蘇大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：S317;S237

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本文編號：1274600