發(fā)布時間：2020-11-21 12:45

　　 在我國的農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)處于不斷完善和發(fā)展的今天,設(shè)施園藝技術(shù)也得到了迅猛的發(fā)展,其發(fā)展的優(yōu)劣對于一個國家在農(nóng)業(yè)方面的進步起著至關(guān)重要的作用,它是現(xiàn)代設(shè)施農(nóng)業(yè)的一個重要標(biāo)志。在設(shè)施園藝中,通過組織培養(yǎng)技術(shù)獲得的種苗產(chǎn)品,已經(jīng)由試驗中試階段逐步向商品化過渡生產(chǎn),與花卉類實生苗,蔬菜類扦插苗、水果類嫁接苗相比,具備優(yōu)質(zhì),便于攜帶和運輸?shù)忍攸c。組培苗商品化經(jīng)過幾十年的發(fā)展已經(jīng)日趨成熟,國內(nèi)各大省市先后成立了相應(yīng)的研究機構(gòu),在滿足國內(nèi)需求的同時,也大量向海外銷售,以花卉、蔬菜、水果類的產(chǎn)品出口量居多,達到數(shù)十萬株至數(shù)百萬株之多。西方國家以荷蘭、以色列為代表,廣泛應(yīng)用組培技術(shù),以“組培苗代工”為主,大量培育花卉產(chǎn)品,每年的出口量在百萬株以上。在這類產(chǎn)品的進出口過程中,對于產(chǎn)品質(zhì)量有一個重要的衡量標(biāo)準(zhǔn),依據(jù)國際慣例,當(dāng)組培產(chǎn)品到達出口方口岸的檢疫站時,其計費株(叢)是以接收時的成活數(shù)為準(zhǔn),必須保持無菌、無污染、無破損狀態(tài)。常見的組培產(chǎn)品的包裝方式是通過普通塑料包裝膜對植株纏繞包裝,對于較成熟的外植體并沒有太大問題,但是相對于擴繁階段以前的組織物與培養(yǎng)基來說,這類的包裝方式容易使其遭到污染,從而影響其成活率。在現(xiàn)代設(shè)施園藝工廠、溫室中的組培苗,需要在擴繁階段進行封裝,若以玻璃培養(yǎng)器皿運輸?shù)脑?又存在易碎的問題。因此,本文研究的主要內(nèi)容是為組培苗提供一種耐沖擊性強、氣密性好的包裝方式。參考國內(nèi)外的包裝機械的種類與功能,選則熱壓式封口作為組培苗的包裝方式,并通過機械技術(shù)設(shè)計出一種專用的、自動化的智能園藝裝備。參考包裝物的外觀規(guī)格,設(shè)計熱壓式封口機的加熱裝置,并通過有限元分析軟件ANSYS模擬其溫度場,得到加熱裝置的溫度分布云圖與熱流量的效果圖,為溫控系統(tǒng)的組成與封口工藝參數(shù)的試驗研究提供理論依據(jù)。本文針對加熱裝置的作業(yè)性能需要進行以下試驗研究:(1)加熱裝置的性能通過封口溫度、時間與壓力等工藝參數(shù)的取值范圍來評判。通過封口試驗,參考國家標(biāo)準(zhǔn),以封口的外觀質(zhì)量作為評價標(biāo)準(zhǔn),得出了各工藝參數(shù)的作業(yè)范圍,即封口溫度144~166℃,封口時間1~2s,封口壓力408~600N,經(jīng)過以上的參數(shù)組合進行試驗得出的封口試驗結(jié)果,試驗樣本均具備封口完整、無褶皺、氣密性強等特點。(2)在確定了封口工藝條件的參考范圍后,通過回歸分析與試驗設(shè)計中的三因素正交試驗方法安排試驗,采用極差分析法處理試驗數(shù)據(jù),得出最佳封口工藝條件,即封口溫度166℃,封口時間2s,封口壓力504N。運用方差分析驗證試驗結(jié)果,判斷各因素的顯著性,其中封口溫度的顯著性水平PA=0.02340.05,顯著,說明溫度對試驗指標(biāo)的影響最大,而封口時間與壓力的顯著性水平0.05PB、C0.1,較顯著,且PBPC,說明封口時間對試驗指標(biāo)的影響稍弱,封口壓力的影響最小。(3)由于試驗因素之間必然存在交互作用,安排有交互作用的正交試驗,探究交互作用對試驗指標(biāo)影響的強弱程度。結(jié)果發(fā)現(xiàn),三個因素對試驗指標(biāo)的影響最大,分別為封口溫度與壓力的交互作用、封口時間與封口溫度;兩個因素對試驗指標(biāo)的影響次之,分別為封口溫度,時間與壓力的交互作用;兩個因素對試驗指標(biāo)的影響最小,分別為封口壓力,溫度與時間的交互作用,這種情況下的最佳組合幾乎與上節(jié)試驗結(jié)果吻合,為封口溫度166℃,封口時間2s,封口壓力600N。通過方差分析可以看出,在不考慮影響最弱的因素時,只有封口壓力達到顯著水平,其余因素均達到極顯著的水平,因此,盡管因素間存在交互作用,而且部分交互作用對試驗指標(biāo)的影響極大,但是仍然不影響對作業(yè)最佳封口工藝的探究。(4)為了滿足在實際生產(chǎn)作業(yè)中預(yù)測與控制封口強度的需要,安排一次回歸正交試驗,并利用SAS軟件進行求解,探究封口強度與三個工藝條件之間的函數(shù)關(guān)系,所得的三元一次回歸方程為:y=11.55428571+1.695X1+2.025X2+1.545X1X3+1.455X2X3通過方差分析,方程總體P{F}=0.0080.01,達到極顯著水平,各回歸系數(shù)均達到顯著水平,說明方程總體信度極高。經(jīng)過失擬性檢驗,失擬平方和的顯著性水平P{F}=0.25970.1,不顯著,說明擬合的信度高,即建立的三元一次回歸方程有意義,滿足作業(yè)需求。
【學(xué)位單位】：東北農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2015
【中圖分類】：S223
【文章目錄】：
摘要
英文摘要
1 引言
    1.1 課題研究的目的與意義
        1.1.1 組培技術(shù)產(chǎn)品的發(fā)展現(xiàn)狀
        1.1.2 組培苗熱封機的研究目的與意義
    1.2 包裝機械的發(fā)展概述
        1.2.1 國內(nèi)包裝機械的發(fā)展現(xiàn)狀
        1.2.2 國外包裝機械的發(fā)展現(xiàn)狀
    1.3 封.機械的發(fā)展現(xiàn)狀
        1.3.1 國內(nèi)封.機械的發(fā)展現(xiàn)狀
        1.3.2 國外封.機械的發(fā)展現(xiàn)狀
    1.4 課題研究的主要內(nèi)容
        1.4.1 研究內(nèi)容
        1.4.2 研究目的
        1.4.3 研究方法
    1.5 本章小結(jié)
2 關(guān)鍵部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計
    2.1 引言
    2.2 總體方案設(shè)計
        2.2.1 功能要求與適用范圍
        2.2.2 熱封機主要構(gòu)成與工作原理
        2.2.3 加熱裝置運動機構(gòu)的設(shè)計與校核
        2.2.4 控制系統(tǒng)的設(shè)計
    2.3 加熱裝置的結(jié)構(gòu)設(shè)計
        2.3.1 加熱裝置的結(jié)構(gòu)與工藝分析
        2.3.2 內(nèi)熱源形式的確定
    2.4 加熱裝置導(dǎo)熱原理
        2.4.1 溫度場
        2.4.2 導(dǎo)熱基本定律
        2.4.3 導(dǎo)熱模型的建立
    2.5 本章小結(jié)
3 基于ANSYS軟件的加熱裝置溫度場模擬分析
    3.1 引言
    3.2 有限元分析軟件ANSYS簡介
        3.2.1 Steady-State Thermal簡介
        3.2.2 ANSYS在熱分析中的發(fā)展與應(yīng)用現(xiàn)狀
    3.3 基于ANSYS軟件的加熱裝置的分析流程
        3.3.1 物理模型建立
        3.3.2 數(shù)學(xué)模型建立
        3.3.3 熱穩(wěn)態(tài)的模擬流程
    3.4 加熱裝置的模擬結(jié)果與分析
        3.4.1 溫度場的模擬結(jié)果與分析
        3.4.2 熱流密度的模擬結(jié)果與分析
    3.5 本章小結(jié)
4 封口工藝參數(shù)的試驗研究
    4.1 引言
    4.2 試驗裝置的設(shè)計
        4.2.1 執(zhí)行機構(gòu)的設(shè)計
        4.2.2 溫控系統(tǒng)的設(shè)計
    4.3 試驗材料與設(shè)備
    4.4 封.工藝參數(shù)的試驗研究
        4.4.1 加熱裝置性能的試驗研究
        4.4.2 封.試驗
        4.4.3 最佳封.工藝參數(shù)的試驗研究
        4.4.4 考察交互作用的正交試驗
        4.4.5 一次回歸正交試驗
        4.4.6 跌落試驗
    4.5 本章小結(jié)
5 結(jié)論
致謝
參考文獻
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文

【參考文獻】

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1 孫智慧,張榮;包裝機中常熱式薄膜熱封過程的仿真研究[J];包裝工程;2002年05期

2 韓占華;郭飛;;自動化在包裝機械中的應(yīng)用和展望[J];包裝與食品機械;2011年03期

3 闕國寧,張健如;組培苗商品化:現(xiàn)狀與對策[J];林業(yè)科技開發(fā);1996年03期

4 宗文星;;設(shè)施農(nóng)業(yè)是提高農(nóng)村生產(chǎn)力的基礎(chǔ)[J];中國科技信息;2005年24期

本文編號：2893019