[Аннотация]В настоящее время домашние посадочные устройства обычно имеют интегрированную конструкцию, что доставляет массу неудобств при перемещении, погрузке и разгрузке.Исходя из особенностей жилого пространства городских жителей и цели проектирования семейного растениеводства, в данной статье предлагается новый тип конструкции сборного семейного посадочного устройства.Устройство состоит из четырех частей: системы поддержки, системы культивации, системы полива и удобрений и системы дополнительного освещения (в основном светодиодные лампы для выращивания).Он имеет небольшую площадь, высокое использование пространства, новую структуру, удобную разборку и сборку, низкую стоимость и высокую практичность.Он может удовлетворить потребности городских жителей в салате для сельдерея, постных овощах, сытной капусте и бегонии фимбрилистой.После небольшой модификации его также можно использовать для научных экспериментов с растениями.

Общий дизайн оборудования для выращивания

Принципы дизайна

Сборное устройство для выращивания в основном ориентировано на городских жителей.Команда полностью исследовала особенности жилого пространства городских жителей.Площадь небольшая, а коэффициент использования пространства высокий;структура новая и красивая;удобно разбирать и собирать, прост и легок в освоении;он имеет низкую стоимость и высокую практичность.Эти четыре принципа проходят через весь процесс проектирования и направлены на достижение конечной цели гармонии с домашней средой, красивой и достойной структуры, а также экономичной и практической ценности использования.

Материалы, которые будут использоваться

Опорная рама приобретается из рыночного стеллажного многослойного продукта длиной 1,5 м, шириной 0,6 м и высотой 2,0 м.Материал стальной, напыленный и защищенный от ржавчины, а четыре угла опорной рамы сварены с тормозными универсальными колесами;Ребристая пластина выбрана для усиления пластины несущего каркаса, которая изготовлена ​​из стального листа толщиной 2 мм с антикоррозионной обработкой напылением пластика, по две штуки на слой.Корыто для выращивания изготовлено из гидропонной трубы квадратного сечения из ПВХ с открытой крышкой, 10 см × 10 см.Материал – твердая плита ПВХ толщиной 2,4 мм.Диаметр культивационных лунок 5 см, расстояние между культивационными лунками 10 см.Емкость с питательным раствором или емкостью для воды изготовлена ​​из пластикового ящика с толщиной стенки 7 мм, длиной 120 см, шириной 50 см и высотой 28 см.

Конструкция устройства для выращивания

Согласно общему плану проектирования, сборное устройство для выращивания растений состоит из четырех частей: системы поддержки, системы выращивания, системы воды и удобрений и системы дополнительного освещения (в основном, светодиодные лампы для выращивания).Распределение в системе показано на рисунке 1.

На рисунке 1 показано распределение в системе.

Дизайн системы поддержки

Опорная система сборного семейного культиватора состоит из вертикальной стойки, балки и многослойной плиты.Полюс и балка вставляются через пряжку с отверстием в виде бабочки, которую удобно разбирать и собирать.Балка оснащена усиленной пластиной нервюры.Четыре угла рамы культиватора приварены универсальными колесами с тормозами для увеличения гибкости движения культиватора.

Проект системы выращивания

Резервуар для выращивания представляет собой гидропонную квадратную трубу размером 10 см × 10 см с открытой крышкой, которую легко чистить, и которую можно использовать для выращивания питательного раствора, обработки субстрата или обработки почвы.При выращивании в питательном растворе посадочную корзину помещают в посадочную яму, а сеянцы фиксируют губкой соответствующих спецификаций.При обработке субстрата или почвы в соединительные отверстия на обоих концах желоба для культивации вставляют губку или марлю, чтобы субстрат или почва не блокировали дренажную систему.Два конца резервуара для культивации соединены с системой циркуляции резиновым шлангом с внутренним диаметром 30 мм, что эффективно предотвращает дефекты структурного затвердевания, вызванные склеиванием клеем ПВХ, что не способствует движению.

Проектирование системы циркуляции воды и удобрений

При культивировании питательного раствора используйте регулируемый насос для добавления питательного раствора в резервуар для культивирования верхнего уровня и контролируйте направление потока питательного раствора через внутреннюю заглушку трубы из ПВХ.Чтобы избежать неравномерного потока питательного раствора, питательный раствор в однослойном резервуаре для культивирования использует однонаправленный «S-образный» метод потока.Для увеличения содержания кислорода в питательном растворе, когда нижний слой питательного раствора вытекает, предусмотрен определенный зазор между выпускным отверстием для воды и уровнем жидкости в резервуаре для воды.При обработке субстрата или почвы емкость с водой размещается на верхнем слое, а полив и внесение удобрений осуществляются через систему капельного орошения.Основная труба представляет собой черную полиэтиленовую трубу диаметром 32 мм и толщиной стенки 2,0 мм, а ответвительная труба представляет собой черную полиэтиленовую трубу диаметром 16 мм и толщиной стенки 1,2 мм.В каждом патрубке установить вентиль для индивидуального управления.В капельной стреле используется прямая стрелочная капельница с компенсацией давления, по 2 на отверстие, вставленная в корень саженца в лунке для выращивания.Избыточная вода собирается через дренажную систему, фильтруется и используется повторно.

Система легкой добавки

Когда устройство для выращивания используется для выращивания на балконе, естественный свет с балкона можно использовать без дополнительного света или с небольшим количеством дополнительного света.При выращивании в гостиной необходимо провести досветку.Осветительный прибор представляет собой светодиодную лампу для выращивания растений длиной 1,2 м, а время освещения контролируется автоматическим таймером.Время освещения установлено на 14 часов, а время без дополнительного освещения – на 10 часов.В каждом слое есть 4 светодиода, которые установлены в нижней части слоя.Четыре трубки на одном слое соединены последовательно, а слои соединены параллельно.В зависимости от потребностей различных растений в освещении можно выбрать светодиодное освещение с различным спектром.

Сборка устройства

Сборное устройство для выращивания в домашних условиях имеет простую конструкцию (рис. 2) и процесс сборки.На первом этапе, после определения высоты каждого слоя в соответствии с высотой возделываемых культур, вставьте балку в отверстие в виде бабочки вертикального столба, чтобы построить каркас устройства;на втором этапе закрепите светодиодную трубку для выращивания растений на ребре жесткости на задней части слоя и поместите слой во внутренний желоб поперечной балки рамы для выращивания;на третьем этапе лоток для культивации и система циркуляции воды и удобрений соединяются резиновым шлангом;четвертый шаг, установите светодиодную трубку, установите автоматический таймер и поместите резервуар для воды;пятый шаг - отладка системы, добавьте воду в резервуар для воды. После регулировки напора и расхода насоса проверьте систему циркуляции воды и удобрений и соединение резервуара для культивации на предмет утечки воды, включите питание и проверьте подключение светодиодных индикаторов и работу. состояние автоматического таймера.

Рисунок 2, общая конструкция сборного устройства для культивирования.

Применение и оценка

Применение для выращивания

В 2019 году устройство будет использоваться для мелкомасштабного выращивания овощей в помещении, таких как салат, пекинская капуста и сельдерей (рис. 3).В 2020 году, на основе обобщения предыдущего опыта культивирования, команда проекта разработала технологию культивирования на органическом субстрате пищевых и медицинских гомологичных овощей и технологию культивирования Begonia fimbristipula hance в питательном растворе, что обогатило примеры домашнего применения устройства.За последние два года выращивания и применения салат и овощные культуры можно собирать через 25 дней после выращивания при комнатной температуре 20-25 ℃;сельдерей должен расти 35-40 дней;Бегония фимбристипула Ханса и пекинская капуста - многолетние растения, которые можно собирать несколько раз;Бегония фимбристипула может собирать верхние 10-сантиметровые стебли и листья примерно через 35 дней, а молодые стебли и листья можно собирать примерно через 45 дней для выращивания капусты.При уборке урожай салата и пекинской капусты составляет 100-150 г с растения;урожайность сельдерея белого и красного с растения 100~120 г;Урожайность бегонии фимбристипальной Ханс при первом урожае низкая, 20-30 г с растения, а при непрерывном прорастании боковых ветвей ее можно убирать во второй раз, с интервалом около 15 дней и урожайностью 60-60 г. 80 г на растение;Урожайность питательного меню лунки 50-80 г, заготовка 1 раз в 25 дней, может заготавливаться непрерывно.

Рисунок 3. Производственное применение сборного устройства для культивирования.

Эффект применения

После более чем года производства и применения устройство может в полной мере использовать трехмерное пространство помещения для мелкосерийного производства различных культур.Его операции по загрузке и разгрузке просты и легки в освоении, и не требуют профессиональной подготовки.Регулируя подъем и подачу водяного насоса, можно избежать проблемы чрезмерного потока и перелива питательного раствора в резервуаре для выращивания.Открытая крышка резервуара для культивации не только легко моется после использования, но и легко заменяется при повреждении аксессуаров.Резервуар для выращивания соединен с резиновым шлангом системы циркуляции воды и удобрений, что реализует модульную конструкцию резервуара для выращивания и системы циркуляции воды и удобрений и позволяет избежать недостатков интегрированной конструкции в традиционном гидропонном устройстве.Кроме того, прибор можно использовать для научных исследований в условиях регулируемой температуры и влажности, а также для домашнего растениеводства.Это не только экономит пространство для тестирования, но и отвечает требованиям производственной среды, особенно согласованности корневой среды роста.После несложных усовершенствований устройство для культивирования также может соответствовать требованиям различных методов обработки ризосферной среды и широко используется в научных экспериментах с растениями.

Источник статьи: аккаунт WechatТехнология сельскохозяйственного машиностроения (тепличное садоводство) 

Справочная информация: Ван Фей, Ван Чанъи, Ши Цзинсюань и др.Проектирование и применение сборных бытовых устройств для обработки почвы[J].Технологии сельскохозяйственного машиностроения,2021,41(16):12-15.