果园耕耘机避让系统的设计

在果园幼树时期,杂草对幼树的成活率和结果时间有较大的影响,所以除草作业是果园生产管理必不可少的一个环节。现有的果园除草设备大多数是针对行间杂草,而少数株间除草设备仅能除去株间杂草,不能对果园的杂草进行全方位清除。针对此问题,该文介绍了一种行间、株间一体化全方位自动除草机械,行间除草通过错开的2组弹齿耙进行耕作,株间除草利用液压驱动刀具旋转避障,有效地提高了耕作效率。     

果园株间除草自动避障装置的设计与试验

针对果园经济作物种植模式存在的果园行间和株间中耕除草劳动强度大、株间杂草清除困难、需进行人工二次补耕等问题,设计了一种株间自动避障除草装置。研究了避障装置的耕作要求,结合果园株间除草自动避障装置的工作原理,设计了整机的结构,并对液压控制系统进行了理论分析与设计,最终确定了果园株间除草自动避障装置的设计方案。试验结果表明:果园株间自动避障装置在正常作业速度3.5km/h下,碎土率为93.68%,耕作深度为14.64cm,株间漏耕率4.12%,避障通过率为100%,满足了设计要求,提高了果园机械作业效率。     

果园株间除草机的设计

现有果园机械除草一般不能清除株间杂草,仅可除掉果树行间杂草,导致果园杂草重新泛滥,降低了机械除草的作业效果,需要人工进行二次补耕。为此,设计了一种果园株间除草自动让树装置,安装于除草机上,用于果园里树与树之间经济、快速、高效除草作业。通过理论分析和计算,确定让树装置各工作参数,并对主要工作部件进行了设计,且保证机械感应触杆碰到果树的时候,刀具快速闭合,使得刀具松到树旁边的土壤但不会伤到树。该装置还可与耕耘机、修剪机单侧或双侧连接一起作业,提高了果园机械作业效率。     

果园自动避障中耕除草管理机设计与试验

我国果园、林地等中耕除草环节存在株间除草机具自动化程度低、劳动强度大、生产率低等问题,多数采用人工作业,降低了果园、林地等经济效益。本文设计一种果园自动避障中耕除草管理机,包括液压系统、避障机构、偏置机构等,通过旋耕方式进行株间除草作业,利用触杆及液压系统可以实现中耕作业时作业部件对果树和障碍物的有效避障。试验表明,机具最大偏置量165 cm,最小偏置量125 cm,工作速度2.68～3.24 km/h,避障通过率为100%,耕深8～10 cm,漏耕率为3.49%,生产率为0.24～0.30 hm~2/h。     

F.US-UFO型果园避障割草机试验研究

果树行间距一般比株间距大,可以利用割草机械直接进行除草作业,但是果树株间的杂草就不能很好的用割草机进行机械化作业清除。文章在江苏泰兴烨佳梨园、沛县聚英阁苹果园和睢宁官山楸树园对F.US-UFO型果园避障割草机开展田间试验,通过对收草质量、割幅、割茬高度、漏割率、避障损伤率、避障割草高度与行间高度最大差、最短避障距离的测定,测试机具作业性能;通过对使用可靠性系数、平均故障间隔时间、班次小时生产率、劳动生产率和单位面积耗油量的测定,测试其田间生产性能。试验结果表明:F.US-UFO型果园避障割草机既能完成行间割草作业也能完成株间割草作业。果园行间坡度越小,园间路面越平坦,果树株行距越大,割草机作业质量越高。割草机工作效率为0.49 hm~2/h,单位面积耗油量为11.41 kg/hm~2。     

果园株间除草自动让树装置的设计

针对果园除草作业机械易伤果树、果树株间除草困难、人工须二次补耕等问题,研究设计了一种具有果园株间除草自动让树装置的果园除草机。通过阐述果园株间自动让树装置工作原理,研究了让树动作的实现方式及果园株间自动让树装置的耕作要求,最终确定了果园株间自动让树装置的设计方案,并完成了果园株间自动让树装置的整机建模及关键部件的设计。同时,对液压控制系统进行了理论分析与设计,确定了液压系统的执行元件及动力元件的工作参数,并利用AMESim软件对液压系统做出仿真分析,验证液压系统设计的合理性。     

一种果园株间除草机的研制

针对新疆果园株间杂草不易清除、人工二次作业费工费时等问题,本文对比农田除草与果园除草的作业特点,阐明了株间除草机具的技术要求,计算了合理的作业幅宽,设计了一种能够满足新疆果园种植模式的带有自动避障机构的果园株间除草机。     

果园避障除草机研究现状与分析

在现代化宽行密植的果园种植模式下,传统除草机无法对果树树盘附近区域有效进行杂草清除。为此,针对现代化果园果树树盘附近杂草清除作业,国内外先后研发了不同型号的果园避障除草机。本文对国内外避障除草机研究现状进行了介绍,通过对果园避障除草机的检测装置、控制系统以及动力系统进行阐述,分析并发现了现阶段避障割草机存在缺乏智能化、创新性结构等问题,总结出我国避障除草机的技术研究应加强向高智能化、自动化水平转型发展。     

基于物联网的果园避障除草机定位导航控制系统研究

开发具有自主知识产权的智能农业机械,提高农业机械的自动化程度,对推进我国农机科技的进步具有重要意义。除草机是农业作业生产的重要机具,但还处于初试研究阶段,自动程度并不高。为了提高除草机械的自动化和智能化程度,将物联网技术引入到了除草机的自动化设计过程中,并采用无线传感网络节点定位技术,实现了除草机的自主定位和导航,从而可以有效地避开障碍物,对果园除草作业具有重要的作用。为了验证装置的可行性,对除草机的定位和导航性能进行了测试,结果表明:采用物联网定位技术可以成功地实现除草机的定位和避障,定位误差较小,避障准确率较高,可以满足果园自动化除草作业的需求,对于自动化除草机的研究具有重要的意义。     

锄铲式玉米中耕除草机设计与作业性能研究

针对玉米田杂草的机械防除需求,设计了一种行间锄铲式玉米中耕除草机,从土壤和杂草运动、土壤破碎、除草效果等角度对其作业性能进行了研究。结果显示:锄铲式玉米中耕除草机作用下,表层各位置土壤的水平位移显著大于其纵向位移,且位于锄铲高效运动范围内的土壤运动位移显著大于非高效运动范围内的土壤运移;同时,靠近锄铲高效运动范围内的杂草运动比例高达80%。锄铲式除草机的除草株防效为83.4%、鲜重防效为82.6%。锄铲式玉米中耕除草机作用后,土壤结构典型直径为10.4 cm,5 cm深度处土壤紧实度降低了64.4%。研究结果为除草机械的优化设计提供了理论参考。     

稻田株间除草部件工作机理及除草轨迹试验

稻田杂草对秧苗生长有很大影响,特别是稻田中的稗草,稗草与秧苗严重争夺生长资源,且为杂草的主要种类。稻田行间杂草去除机械较为成熟,株间及靠近秧苗附近杂草去除技术成为了研究的重点。为此,利用秧苗和稗草的生长初期不同的特点,设计了一种株间除草盘,该部件以稗草为主要去除对象兼顾其它杂草,并对其除草机理与除草轨迹进行研究。该部件采用旋转工作方式,在配套动力的带动下前进,除草盘在旋转的过程中深入泥土,将杂草"挑出"或"打掉",使之根部浮于在水面上或搅动泥土将杂草掩埋,从而完成稻田株间除草作业。     

旱田机械除草机的关键部件配置及工作原理

【目的】针对当前的除草现状、存在的问题及人们对绿色无公害农产品的需求,设计了一种旱田机械除草机。【方法】课题组分析了旱田机械除草机的关键部件配置及工作原理,阐述了滚切式除草圆盘结构、除草弹齿结构,通过行间除草机构与株间除草机构,采用物理方法有效清除杂草。【结果】旱田机械除草机不使用化学药剂除草,劳动强度低、效率高、成本低、有效改善土壤状况,大幅度提高了有机种植的机械化水平。【结论】机械除草技术将以其独有的优势在杂草控制中起重要作用,同时随着人们对环保及健康认识的不断加深,机械除草机是未来代替化学除草最为有效的方式之一。     

苹果中耕除草机的设计与试验研究

苹果是我国主要的特色经济作物,苹果果园在管理过程中存在作业环节较多、人工劳动量大、生产成本高等突出问题。为了减少除草剂对果树的影响和解决人工除草强度较大的问题,设计了一种具有自动避让功能的苹果中耕除草机,可以同时清除苹果树行间和株间的杂草,有效提高除草作业效率,降低漏除率。田间试验表明:该机作业深度为0～12 mm可调,作业幅宽为2.04 m,漏除率为4.1%,均符合苹果中耕除草机的作业要求。苹果中耕除草机实现了果园管理的机械化,对我国全面推进机械化生产具有十分重要的意义。     

作物株间机械除草技术的研究现状

作物行间除草技术和装备已趋于成熟,而株间除草技术由于受到作物识别与定位技术的限制,至今仍是一个研究热点。为此,针对株间机械除草,国内外均从纯机械的株间除草机开始研究,后得益于传感器技术和计算机技术的发展,自动控制逐渐得以应用。目前,研究最多的是基于机器视觉和GPS导航的株间除草技术,而作物识别与定位依然是研究的关键点和难点。未来将着力研究用于杂草和作物检测的传感器技术,并利用"互联网+"、大数据、云计算等技术,以期实现作物株间除草的在线控制,进而实现全过程自动化。     

果园株间除草装置的优化设计

针对国内大多数果园除草机械仅实现行间除草,株间除草设备因各种因素未能普及,需要大量的人力进行二次作业的现状,设计一种新疆果园专用的果园除草装置,确定了株间除草装置的运动形式,对装置的执行机构进行理论分析,根据实际除草与避让果树的工作要求,建立执行机构的数学模型,确定机构各参数之间的关系,运用Math CAD、Lingo两款软件对机构中的液压缸参数进行优化设计。通过理论分析与软件模拟仿真对比确定执行机构参数,优化结果满足了装置的工作要求与设计需求。为后续的设计与研究提供理论依据和参考。     

大豆株间除草单体机构及关键部件设计与试验

3ZCF-7700型多功能除草机能够满足玉米、大豆等作物株间、行间松土除草农艺要求,但不适合在作物残茬、茎秆多的田间进行除草作业。为了解决除草机作业单体机构结构复杂、适应性差、前后梳齿驱动盘横向间距不能调整等问题,对作业单体机构进行了改进设计。针对株间除草作业过程中梳齿易缠草、堵塞和入土能力弱等问题,设计了行星轮梳齿式株间除草机构,确定了除草机构的主要参数。以除草率和伤苗率为评价指标,在自制的室内试验台架上进行了单因素试验,获得影响其作业性能的主要因素及各因素的取值范围。以梳齿入土角、梳齿最深入土位置和梳齿最深入土深度为试验因素,在大豆田间进行L9(34)正交试验,考察试验因素对除草机构作业性能的影响。试验结果表明,各因素对除草率影响的主次顺序依次为梳齿最深入土深度、梳齿最深入土位置、梳齿入土角;各因素对伤苗率影响的主次顺序依次为梳齿入土角、梳齿最深入土深度、梳齿最深入土位置;最优水平组合为:梳齿入土角10°、梳齿最深入土位置80 mm、梳齿最深入土深度47. 5 mm。以最优水平组合进行了田间验证试验,结果表明,株间除草率平均值为86. 3%,伤苗率平均值为2. 66%,作业性能稳定。     

智能化作物株间机械除草技术分析与研究

非化学除草方式是生产有机农产品的前提,传统的机械中耕除草技术可有效去除行间杂草,但株间杂草密集度大且分布区域不连续,目前以人工除草为主,效率低且劳动成本高。机械除草作为化学除草的有效替代,除草高效且无化学药剂残留,符合绿色精准农业的发展要求,引起国内外众多学者的关注。为此,介绍了传统除草技术及株间除草技术的现状,重点介绍了国内外株间除草装置的关键部件与智能化系统,并分析比较了各种除草技术的优势与不足,最后对智能化作物株间机械除草技术作了总结和展望。     

株间除草机设计与仿真研究

【目的】国内现有的株间除草机除草效率低、能耗高、适应性不强。【方法】课题组设计了一种新型株间除草机,分析了整机结构及工作原理、除草范围及运动轨迹、避障液压控制系统原理以及除草刀具设计,对该新型株间除草机关键零部件进行了静应力和模态分析仿真校核,并以避障液压杆芯的往复运动速率和避障弹簧弹性系数为试验对象,进行了双因子交叉仿真试验。【结果】该新型株间除草机除草率随着弹簧弹性系数的增大而逐步提高,当弹性系数超过40 N/mm时,除草率增长率趋于水平,杆芯运动速率的最值对弹性系数变化而对应的除草率影响不大;除草率随着杆芯往复运动速率的增大而逐步降低,避障弹簧弹性系数的最值对杆芯往复运动速率变化而对应的除草率影响较大。【结论】1）该新型株间除草机可以实现自动避障,并保证清除果树附近的杂草,设计合理、可靠;2）没有对除草机滑杆机架、避障主杆及总成铰链机构连接轴进行轻量化设计,缺少对除草机其他铰链机构动作的仿真分析。     

自动避障除草机功能与控制系统设计

田间除草是农业生产过程中的一项重要工作,对于保障农作物稳产高产意义重大,随着农业机械化生产的普及,化学药剂除草的方式不仅造成了严重的环境污染和生态破坏,而且不利于农作物食品安全,探索机械技术为主体的自动化除草设备意义重大。以自动除草机的国内外研究情况及趋势特点为基础,分析了除草机田间作业过程有效避障的关键因素及避障工作实施原理,对自动避障控制系统进行软硬件选型与功能设计,并针对自动作业除草机的避障功能发展进行展望。     

葡萄园避障除草机的设计

基于新疆果园经济作物葡萄种植模式,针对葡萄行株间中耕除草劳动强度大、效率低等问题,设计了一种与小四轮拖拉机配套使用的葡萄园避障除草机。中耕铲刀可以对土壤进行浅层翻倒,对表层土壤起到疏松作用,同时可以将行间的杂草清除;两侧的避障铲刀可以将株间的杂草铲除,同时对株间表层土壤进行浅翻;螺旋镇压辊将浅翻后的大块土壤破碎,并将杂草掩埋,从而完成整个葡萄行株间中耕除草过程,达到增加土壤通气性、调节土壤水分状况及促使葡萄根系生长的目的。