一種番茄穴盤苗育苗移栽所需缽體基質(zhì)粘結(jié)力測量及計算方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種番茄穴盤苗育苗移栽所需缽體基質(zhì)粘結(jié)力測量及計算方法，其特征在于其步驟如下：(1)分析得出缽體基質(zhì)與穴盤壁的粘結(jié)力(2)分析得出當(dāng)缽體基質(zhì)拔出的過程中所需的摩擦力(3)分析得出，要使缽體松動，有其中：為使缽體基質(zhì)松動的拔出力，為缽體基質(zhì)與穴盤壁的摩擦力，為缽體基質(zhì)與穴盤壁的粘結(jié)力。采用本發(fā)明方法通過一種穴盤苗育苗移栽所需缽體基質(zhì)粘結(jié)力測量及計算方法，最終得出育苗移栽移出基質(zhì)所需克服的粘結(jié)力，從而得出移栽育苗所施力，對移栽效果造成較小影響減少損失。
【專利說明】
一種番茄穴盤苗育苗移栽所需缽體基質(zhì)粘結(jié)力測量及計算 方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及一種番茄穴盤苗育苗移栽所需缽體基質(zhì)粘結(jié)力測量及計算方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 番茄穴盤育苗技術(shù)是番茄生產(chǎn)向規(guī)?；?、集約化、產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的重要環(huán)節(jié)。利用穴 盤進(jìn)行番茄育苗最大特點(diǎn)可提高秧苗的質(zhì)量及定植成活率，育成的秧苗適于長途運(yùn)輸，然 而在育苗移出缽體過程中，需克服缽體基質(zhì)粘結(jié)力，若用力過大或過小都會對移栽效果造 成影響，造成損失。因此，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是用一種番茄穴盤苗育苗移栽所需缽 體基質(zhì)粘結(jié)力測量及計算方法，來得出育苗移栽移出基質(zhì)所需合適的力，對移栽效果造成 較小影響減少損失。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的是提供一種番茄穴盤苗育苗移栽所需缽體基質(zhì)粘結(jié)力測量及計算 方法。
[0004] 一種番茄穴盤苗育苗移栽所需缽體基質(zhì)粘結(jié)力測量及計算方法，其特征在于其步 驟如下：
[0005] (1)求出缽體基質(zhì)與穴盤壁的粘結(jié)力
[0006] (2)分析當(dāng)缽體基質(zhì)拔出的過程中所需的摩擦力/。
[0007] (3)由分析可知，要使缽體松動，有
[0008] F之7 + P (A)
[0009] 其中：戶為使缽體基質(zhì)松動的拔出力，7為缽體基質(zhì)與穴盤壁的摩擦力，戶為缽體基 質(zhì)與穴盤壁的粘結(jié)力。
[0010] 根據(jù)所述的步驟(1)中其特征在于其步驟如下：
[0011] 缽體基質(zhì)與穴盤壁的粘結(jié)力戶包括穴盤格四周與底部的粘結(jié)力，由穴盤材料、穴盤 格大小、缽體成分、含水率等因素決定，假定缽體基質(zhì)與穴盤壁四周都是均勻接觸的，這里 的均勻指的是基質(zhì)的比例成分與接觸面積都是均勻的，那么缽體基質(zhì)與穴盤壁的粘結(jié)力可 以表示為
[0012] Ρ= ΔΡ . S (B)
[0013] 上式中，△ P為單位面積的粘結(jié)力，S為缽體基質(zhì)與穴盤壁總的接觸面積。那么間接 認(rèn)為A P由穴盤材料、穴盤格大小、缽體成分、含水率等因素決定。那么對于實(shí)際的粘結(jié)力 P，有
[0014] P < Δ P . Sail (C)
[0015] 其中Sall為缽體基質(zhì)最大的接觸面積，即缽體與四周壁及底面完全接觸時的面積 總和。
[0016] 根據(jù)所述的步驟(2)中其特征在于其步驟如下：
[0017] 在缽體被拔松瞬間，缽體基質(zhì)與穴盤壁之間在四周的接觸面上具有相互運(yùn)動的趨 勢，即為這里所求的滑動摩擦力：?、.τ?、7^;、ir。
[0018] 所述7^定義為缽體基質(zhì)與上表面的滑動摩擦力，主要由拔出機(jī)構(gòu)對基質(zhì)的正壓力 FN產(chǎn)生A =6,.cos爐（D)，其中識為夾持力與穴盤壁之間的夾角，即可表示為
[0019] fup = yFNu = yFgrip · cosa (E)
[0020] 其中μ為缽體基質(zhì)與穴盤壁的滑動摩擦系數(shù)，取決于基質(zhì)材料與穴盤材料。a為夾 持力Fgrip與垂直于穴盤上壁方向的夾角。
[0021] 所述;TJ定義為左側(cè)面的摩擦力，有
[0022] fleft = yFNl=yFgrip · cosP (F)
[0023] 其中μ為缽體基質(zhì)與穴盤壁的滑動摩擦系數(shù)，取決于基質(zhì)材料與穴盤材料。β為夾 持力Fgrip與垂直于左穴盤壁方向的夾角。
[0024] 所述定義為右側(cè)面的摩擦力，有
[0025] fright = yFNr = yFgrip · cosf (G)
[0026] 其中μ為缽體基質(zhì)與穴盤壁的滑動摩擦系數(shù)，取決于基質(zhì)材料與穴盤材料。β為夾 持力?8咖與垂直于左穴盤壁方向的夾角。這里可以認(rèn)為。
[0027] 所述定義為缽體基質(zhì)與下底面所受的摩擦力，可表示為：
[0028] fd〇wn=y(FNd+G · cos5) =y(Fgrip · cos γ+G · cos5) (Η)
[0029] 其中μ為缽體基質(zhì)與穴盤壁的滑動摩擦系數(shù)，取決于基質(zhì)材料與穴盤材料。γ為夾 持力Fgrip與垂直于穴盤下壁方向的夾角，δ為基質(zhì)重力G與垂直于穴盤下壁方向的夾角。G應(yīng) 該為缽體基質(zhì)與抓取機(jī)構(gòu)的重力和。則總的摩擦力f可以表示為： _〇] ⑴
[0031] 即
[0032] f=yFgrip · cosa+yFgrip · cosP+yFgriP · cosP7+y(FgriP · cos γ+G · cos5) (J)
[0033] 化簡得
[0034] f=y(Fgrip · cosa+2XFgrip · cosP+Fgrip · cos γ+G · cos3) (K)
[0035] 其中μ為缽體基質(zhì)與穴盤壁的滑動摩擦系數(shù)，取決于基質(zhì)材料與穴盤材料。a為夾 持力Fgrip與垂直于穴盤上壁方向的夾角。?ΚΚ)為夾持力? 8_與垂直于左(右)穴盤壁方向的 夾角。
[0036] γ為夾持力?8_與垂直于穴盤下壁方向的夾角，δ為基質(zhì)重力G與垂直于穴盤下壁 方向的夾角。
[0037] 那么，要使缽體基質(zhì)松動，將式(C) (Κ)代入(Α)式有
[0038] Fdraw > f+P = y(Fgrip · COSa+2 XFgrip · C〇s0+Fgrip · cos γ+G · cos3)+Δ Ρ · Sail (L)
[0039] 而四個穴盤壁上的正壓力是通過壓力應(yīng)變片可以測出來，即Fn是可以測出來的， 而夾持力也是可以測出來的，因此缽體基質(zhì)與穴盤壁的滑動摩擦系數(shù)μ可以近似得到，
，當(dāng)缽體基質(zhì)松動的瞬間，即打破粘結(jié)力與滑動摩擦力的總的拔出力Fd raw也是 可以測出的，記為實(shí)驗(yàn)測得拔出力FT-draw，這時就可以得到粘結(jié)力的實(shí)驗(yàn)值Ρτ
[0040] PT = Fx-draw-fT (N)
[0041] 由式⑶得
[0042] 單位面積的粘結(jié)力實(shí)驗(yàn)值Δ PT
[0046] 而穴盤四周的面積與底面的面積總和Sall為
[0048]式中為單個穴盤格的幾何參數(shù)，其中c為四周壁的長邊，d為底邊，Η為壁面高。這樣 就可以得到單位面積的粘結(jié)力表達(dá)式
[0050] 通過實(shí)驗(yàn)值我們可以得到各種穴盤的單位粘結(jié)力的經(jīng)驗(yàn)值。而這個值與穴盤的材 料，缽體基質(zhì)成分、含水率等有關(guān)。這樣通過實(shí)驗(yàn)測得值ΔΡτ可以得到近似的理論值ΔΡ，而 ΑΡ = κ· APT(S)，其中κ為修正系數(shù)值。
[0051] 而測得的經(jīng)驗(yàn)值是一個范圍值，這樣通過查找對應(yīng)的值，就可以得到各種穴盤苗 的粘結(jié)力計算公式：
[0052] P = KAPT.Saii (T)其中 κ 為修正系數(shù)。
[0053]另，以穴盤格放置的各種角度會影響拔出力的值，而影響此值的角度只有一個，即 為S，該角度與穴盤放置的角度有關(guān)，其范圍為3￡[0°，90°]，而穴盤放置的角度范圍為[0°， 360° ] 〇
【附圖說明】
[0054]附圖1是缽體基質(zhì)拔出受力示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0055] 實(shí)施例1:種番茄穴盤苗育苗移栽所需缽體基質(zhì)粘結(jié)力測量及計算方法，其特征在 于其步驟如下：
[0056] (1)分析得出缽體基質(zhì)與穴盤壁的粘結(jié)力戶。
[0057] (2)分析得出當(dāng)缽體基質(zhì)拔出的過程中所需的摩擦力/'。
[0058] (3)分析得出，要使缽體松動，有
[0059] F>f + P (A)
[0060] 其中：戶為使缽體基質(zhì)松動的拔出力，/為缽體基質(zhì)與穴盤壁的摩擦力，戶為缽體 基質(zhì)與穴盤壁的粘結(jié)力。
[0061] 實(shí)施例2:與實(shí)施例1相比，本實(shí)施例的不同之處在于其步驟如下：
[0062] 缽體基質(zhì)與穴盤壁的粘結(jié)力戶包括穴盤格四周與底部的粘結(jié)力，由穴盤材料、穴盤 格大小、缽體成分、含水率等因素決定，假定缽體基質(zhì)與穴盤壁四周都是均勻接觸的，這里 的均勻指的是基質(zhì)的比例成分與接觸面積都是均勻的，那么缽體基質(zhì)與穴盤壁的粘結(jié)力可 以表示為
[0063] Ρ= ΔΡ . S (B)
[0064] 上式中，ΔΡ為單位面積的粘結(jié)力，S為缽體基質(zhì)與穴盤壁總的接觸面積。那么間接 認(rèn)為A P由穴盤材料、穴盤格大小、缽體成分、含水率等因素決定。那么對于實(shí)際的粘結(jié)力P， 有
[0065] P < Δ P . Sail (C)
[0066] 其中Sall為缽體基質(zhì)最大的接觸面積，即缽體與四周壁及底面完全接觸時的面積 總和。
[0067] 實(shí)施例3:與實(shí)施例1相比，本實(shí)施例的不同之處在于其步驟如下：
[0068] 在缽體被拔松瞬間，缽體基質(zhì)與穴盤壁之間在四周的接觸面上具有相互運(yùn)動的趨 勢，即為這里所求的滑動摩擦力4、X；、Ζ?、ΙΓ。
[0069] 所述定義為缽體基質(zhì)與上表面的滑動摩擦力，主要由拔出機(jī)構(gòu)對基質(zhì)的正壓力 FN產(chǎn)生，盡(D)，其中供為夾持力與穴盤壁之間的夾角，即可表示為
[0070] fup = yFNu = yFgrip · cosa (E)
[0071] 其中μ為缽體基質(zhì)與穴盤壁的滑動摩擦系數(shù)，取決于基質(zhì)材料與穴盤材料。a為夾 持力Fgrip與垂直于穴盤上壁方向的夾角。
[0072] 所述定義為左側(cè)面的摩擦力，有
[0073] fleft = yFNl=yFgrip · cosP (F)
[0074] 其中μ為缽體基質(zhì)與穴盤壁的滑動摩擦系數(shù)，取決于基質(zhì)材料與穴盤材料。β為夾 持力Fgrip與垂直于左穴盤壁方向的夾角。
[0075] 所述Ζ?定義為右側(cè)面的摩擦力，有
[0076] fright = yFNr = yFgrip · COSP' (G)
[0077] 其中μ為缽體基質(zhì)與穴盤壁的滑動摩擦系數(shù)，取決于基質(zhì)材料與穴盤材料。β為夾 持力?8咖與垂直于左穴盤壁方向的夾角。這里可以認(rèn)為。
[0078] 所述I定義為缽體基質(zhì)與下底面所受的摩擦力，可表示為：
[0079] fd〇wn=y(FNd+G · cos5) =y(Fgrip · cos γ+G · cos5) (Η)
[0080] 其中μ為缽體基質(zhì)與穴盤壁的滑動摩擦系數(shù)，取決于基質(zhì)材料與穴盤材料。γ為夾 持力Fgrip與垂直于穴盤下壁方向的夾角，δ為基質(zhì)重力G與垂直于穴盤下壁方向的夾角。G 應(yīng)該為缽體基質(zhì)與抓取機(jī)構(gòu)的重力和。則總的摩擦力f可以表示為：
[0081] 7? + 7^,+ZZ ⑴
[0082] 即
[0083] f=uFgrip · cosa+uFgrip · cosP+uFgrip · cosP7+u(Fgrip · cosy+G · cos5) (J)
[0084] 化簡得
[0085] f=]i(Fgrip · cosa+2XFgrip · cosP+Fgrip · cos γ+G · cos3) (K)
[0086] 其中μ為缽體基質(zhì)與穴盤壁的滑動摩擦系數(shù)，取決于基質(zhì)材料與穴盤材料。a為夾 持力Fgrip與垂直于穴盤上壁方向的夾角。?ΚΚ)為夾持力? 8_與垂直于左(右)穴盤壁方向的 夾角。
[0087] γ為夾持力?8_與垂直于穴盤下壁方向的夾角，δ為基質(zhì)重力G與垂直于穴盤下壁 方向的夾角。
[0088] 那么，要使缽體基質(zhì)松動，將式(C) (Κ)代入(Α)式有
[0089] Fdraw > f+P = y(Fgrip · COSa+2 XFgrip · C〇s0+Fgrip · cos γ+G · cos3)+Δ Ρ · Sail (L)
[0090] 而四個穴盤壁上的正壓力是通過壓力應(yīng)變片可以測出來，g卩Fn是可以測出來的， 而夾持力也是可以測出來的，因此缽體基質(zhì)與穴盤壁的滑動摩擦系數(shù)μ可以近似得到，
，當(dāng)缽體基質(zhì)松動的瞬間，即打破粘結(jié)力與滑動摩擦力的總的拔出力F draw也是 可以測出的，記為實(shí)驗(yàn)測得拔出力FT-draw，這時就可以得到粘結(jié)力的實(shí)驗(yàn)值Ρτ
[0091] PT = Fx-draw-fT (N)
[0092] 由式(B)得
[0093] 單位面積的粘結(jié)力實(shí)驗(yàn)值Δ PT
[0097] 而穴盤四周的面積與底面的面積總和Sall為
[0099]式中為單個穴盤格的幾何參數(shù)，其中c為四周壁的長邊，d為底邊，Η為壁面高。這樣 就可以得到單位面積的粘結(jié)力表達(dá)式
[0101] 通過實(shí)驗(yàn)值我們可以得到各種穴盤的單位粘結(jié)力的經(jīng)驗(yàn)值。而這個值與穴盤的材 料，缽體基質(zhì)成分、含水率等有關(guān)。這樣通過實(shí)驗(yàn)測得值ΔΡτ可以得到近似的理論值ΔΡ，而 ΑΡ = κ . ΔΡχ (S)，其中κ為修正系數(shù)值。
[0102] 而測得的經(jīng)驗(yàn)值是一個范圍值，這樣通過查找對應(yīng)的值，就可以得到各種穴盤苗 的粘結(jié)力計算公式：
[0103] Ρ = κΔΡτ· sall (Τ)其中Κ為修正系數(shù)。另，以穴盤格放置的各種角度會影響拔出 力的值，而影響此值的角度只有一個，即為δ，該角度與穴盤放置的角度有關(guān)，其范圍為δ e [0°，90° ]，而穴盤放置的角度范圍為[0°，360° ]。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種番茄穴盤苗育苗移栽所需缽體基質(zhì)粘結(jié)力測量及計算方法，其特征在于其步驟 如下： (1) 分析得出缽體基質(zhì)與穴盤壁的粘結(jié)力P。 (2) 分析得出當(dāng)缽體基質(zhì)拔出的過程中所需的摩擦力/。 (3) 分析得出，要使缽體松動，有其中：戶為使缽體基質(zhì)松動的拔出力，/為缽體基質(zhì)與穴盤壁的摩擦力，戶為缽體基質(zhì)與 穴盤壁的粘結(jié)力。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的步驟(1)中其特征在于其步驟如下： 缽體基質(zhì)與穴盤壁的粘結(jié)力盧包括穴盤格四周與底部的粘結(jié)力，由穴盤材料、穴盤格大 小、缽體成分、含水率等因素決定，假定缽體基質(zhì)與穴盤壁四周都是均勻接觸的，這里的均 勻指的是基質(zhì)的比例成分與接觸面積都是均勻的，那么缽體基質(zhì)與穴盤壁的粘結(jié)力可以表 示為 Ρ= ΔΡ . S (B) 上式中，A P為單位面積的粘結(jié)力，S為缽體基質(zhì)與穴盤壁總的接觸面積。那么間接認(rèn)為 A P由穴盤材料、穴盤格大小、鉢體成分、含水率等因素決定。那么對于實(shí)際的粘結(jié)力P，有 P < Δ P . Sail (C) 其中Sall為缽體基質(zhì)最大的接觸面積，即缽體與四周壁及底面完全接觸時的面積總和。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的步驟(2)中其特征在于其步驟如下： 在缽體被拔松瞬間，缽體基質(zhì)與穴盤壁之間在四周的接觸面上具有相互運(yùn)動的趨勢， 即為這里所求的滑動摩擦力.Z；、 所述定義為缽體基質(zhì)與上表面的滑動摩擦力，主要由拔出機(jī)構(gòu)對基質(zhì)的正壓力Fn產(chǎn) 生，盡=4.0?妒（D)，其中供為夾持力與穴盤壁之間的夾角，即可表示為 fup = yFNu = yFgrip · cosa (E) 其中μ為缽體基質(zhì)與穴盤壁的滑動摩擦系數(shù)，取決于基質(zhì)材料與穴盤材料。a為夾持力 Fgrip與垂直于穴盤上壁方向的夾角。 所述定義為左側(cè)面的摩擦力，有 fleft = yFNl = yFgrip · cosP (F) 其中μ為缽體基質(zhì)與穴盤壁的滑動摩擦系數(shù)，取決于基質(zhì)材料與穴盤材料。β為夾持力 Fgrip與垂直于左穴盤壁方向的夾角。 所述定義為右側(cè)面的摩擦力，有 fright = yFNr = yFgrip 1 COS^7 (G) 其中μ為缽體基質(zhì)與穴盤壁的滑動摩擦系數(shù)，取決于基質(zhì)材料與穴盤材料。β為夾持力 ?_[)與垂直于左穴盤壁方向的夾角。這里可以認(rèn)為。 所述t定義為缽體基質(zhì)與下底面所受的摩擦力，可表示為： fd〇wn = y(FNd+G · cos5) =y(Fgrip · cos γ +G · cos5) (Η) 其中μ為缽體基質(zhì)與穴盤壁的滑動摩擦系數(shù)，取決于基質(zhì)材料與穴盤材料。γ為夾持力 Fgrip與垂直于穴盤下壁方向的夾角，δ為基質(zhì)重力G與垂直于穴盤下壁方向的夾角。G應(yīng)該為 缽體基質(zhì)與抓取機(jī)構(gòu)的重力和。則總的摩擦力f可以表示為：
【文檔編號】G06Q50/02GK105868523SQ201511002499
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2015年12月18日
【發(fā)明人】李俊偉, 任萍, 羅昕, 胡斌, 馬振, 李俊虹
【申請人】石河子大學(xué)