试析育苗制钵机及播种装置的试验研究

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1、Y762186分类号S!!!：!UDC631．33密级博士学位论文育苗制钵机及播种装置的试验研究高玉芝指导教师姓名奎盛坐瞳量塑援熊±(五2沈豳盘些盔堂选胆直丕陵蹬!!Q墨申清学位级别埴土专业名称盛些扭越丝工程论文提交日期2QQ§生§旦2Q日论文答辩日期2Q15生§旦§旦学位授予单位和日期选圈查些太堂2QQ§生五旦呈显旦答辩委员会主席处壶垫熬援评阅人奎宝焦麴援评阅人蓝塑童塾握评阅人班蠢扎煎援评阅人丛埕盟堡壹虽2005年7月1日鲨堕窒些查兰竖主兰竺堡苎摘要育苗移栽种植技术因使作物生长期提前以及提高复种指数，在农业生产上具有重要意义。育苗移栽的机械化生产是减轻劳动强度、提高劳动生产率和

2、保证作业质量的关键。但是在我国，因传统低水平的育苗方式与迅速发展的设施栽培不相适应，常因育苗技术不佳导致育苗失败而贻误农时，给生产造成难以弥补的损失，因此传统育苗方式已极大地制约了设施园艺向高产高效方向发展。随着我国经济结构和种植业结构的调整，工厂化育苗方式由于较传统育苗方式有许多优势而逐渐得到广泛应用。然而，机械化育苗移栽在钵土配制、钵块成型和精密播种等方面还存在着很多亟待解决的问题。因此，提高育苗技术水平、发展机械化育苗技术已成为发展设旌栽培必须解决的关键问题。本文从我国机械化育苗生产实际和课题研究内容出发，通过调查分析、理论分析和试验研究对机械化育苗复合基质的配比、制钵播种

3、联合作业机组的工作原理以及精密播种装置的核心工作部件分种盘结构参数的优化等方面，进行了深入系统的理论分析、计算机仿真和优化计算，为机械化育苗钵土的配制和精密播种部件的设计和改进提供了试验数据和理论基础。在对制钵育苗联合作业机组Perfect300的结构、工作过程、工作原理及工作性能深入了解基础之上，根据本机在生产实际中的应用，对其进行了系统性评价，指出了问题之所在。运用Pro／E的基本造型模块对整机进行了零部件的造型及装配设计。通过对无钵体制钵机的工作过程和工作原理分析，以及在Pro／E的Mechanism模块下，对切钵刀的运动进行动态模拟，得到了切钵刀』、Y和z三个方向的位移、

4、速度和加速度的分析测量图形，同时输出了分析结果。为切钵机构的改进和设计提供了理论依据。调查了国内植物育苗移栽情况，并确定了适合育苗作物的种类。根据我国育苗移栽的实际，将育苗范围定位为设施园艺的蔬菜育苗，并选定茄果类和叶菜类中的典型蔬菜进行了种子的播种试验和无钵体制钵育苗试验。通过单因素试验在初步确定影响试验指标因素的基础上，运用二次通用旋转组合试验设计，建立了影响制钵性能指标即土钵的理化性、机械性和经济性与其影响因素草炭+蛭石含量、壤土含量之间的数学模型。确定了无钵体制钵所用复合基质的组成成分及比例构成。分析了因素对指标的影响趋势，并通过摘要优化计算，确定了复合基质的最佳配比对气

5、吹式排种器进行了静压和动压充种机理以及动态清种机理分析。着重通过种子在分种盘上受力、运动学和动力学分析，建立了种子在充种过程中的数学模型；运用MATLAB软件，对种子的运动过程进行了数值模拟；明确了种子在充种过程中的运动轨迹。分种盘是机械化制钵育苗联合作业机组的核心工作部件，它的工作性能直接影响着机械化育苗的效果并制约着整个机组的使用和推广。因此，分种盘的结构参数设计和工作参数的选择显得尤为重要。以分种盘的单粒指数、重播指数和漏播指数作为排种性能指标，通过分种盘排种性能的单因素试验、正交试验确定排种性能影响因素的水平及显著性水平；进一步通用旋转组合设计试验，建立排种性能指标与影响

6、因素的数学模型；以排种性能指标中的主要指标即单粒指数为目标函数，用优化的方法来确定影响因素的取值范围，对于叶菜类和茄果类蔬菜，确定了三个主要影响因素即分种盘型孔直径中l、型孔深度Hl和气流流量Q的取值范围，这是分种盘设计和改进的依据和理论基础。整个论文的试验研究和理论分析，最终为机械化育苗复合基质的配比、精密播种关键部件的选择和设计提供了理论依据，整个研究过程对机械化育苗具有实际指导意义。关键词：育苗；制钵机；播种装置；复合基质；排种分种盘；试验研究参数优化沈阳农业大学博士学位论文1前言1．1植物机械化育苗生产工艺在农业生产中的作用及意义1．1．1机械化育苗的定义机械化育苗是20

7、世纪70年代后国际上发展起来的一种新的育苗方式。目前，己成为欧美发达国家专业化商品苗生产的主要方式。所谓机械化育苗，是指用草炭、蛭石、珍珠岩等轻基质为育苗基质，利用专用的育苗机械或设备，采用机械化精量播种一次成苗的现代化育苗技术体系(王化，1986)。目前世界上机械化育苗最发达的国家是美国，据估计，美国蔬菜商品苗约有7096为机械化生产，使分散、盲目、自由的育苗方式走向了育苗生产商品化的道路，而且规模不断发展。1．1．2机械化育苗的优势与传统的育苗方式相比，机械化育苗的优势很多，