履带式双轴除草机设计与试验

发布时间：2020-04-19 13:15

【摘要】：我国是以农业为主的大国,农业生产和我们的生活息息相关,杂草作为一种影响农业生产的植物,严重影响了农业经济作物的产量,特别是在我国南方林地中,杂草分布广、繁殖速度快且极难清除。通过对国内外除草机的发展与研究现状进行分析,发现国内大部分除草机无法很好的适应我们南方山地丘陵的复杂地型。需要设计一款适用于我国南方地型又能高效除草的除草机;本文以履带式双轴除草机为研究对象,从履带式行走机构和双轴除草作业头两个方面对除草机进行设计,确定除草机的工作性能,具体研究内容如下:1、明确除草机的设计要求、设计思路,对除草机履带式行驶机构进行选型设计,并设计满足除草作业需求的双轴除草作业头机构,确定整机的结构,通过功耗分析,对除草机原动机选型。2、对除草机关键零部件进行设计与选型,根据除草作业头双轴的强度要求,确定双轴的尺寸;对除草作业头前轴除草甩刀进行刀具选型,并确定除草甩刀在轴上的安装方式及设计参数;对除草作业头后轴旋耕甩刀进行刀具选型,确定旋耕甩刀在轴上的安装方式及设计参数。3、对除草作业头关键部件和作业头整体进行有限元分析,分析关键零部件的可靠性和作业头整体设计的合理性。对除草作业头后轴旋耕刀轴进行受力分析,并对旋耕刀轴有限元模型进行静力学分析及疲劳特性分析,发现旋耕刀轴的危险区域位于旋耕刀轴的危险区域位于旋耕刀片与刀片支撑座的焊接处;在正常循环工作载荷的情况下,旋耕刀轴可达到设计寿命2.2e8个循环,无裂纹产生,旋耕刀轴的最小安全系数大于1,旋耕刀轴可靠性较高;对除草作业头模型进行约束模态分析,获取其前6阶的固有频率及振型,通过对模态计算结果进行分析,验证设计的合理性。4、对履带式双轴除草机进行样机试制,进行现场试验:确定试验场地和试验方法,针对设计要求,选取除草率和油耗为试验指标,甩刀质量,甩刀转速和行走速度为三个影响因素,通过二次回归旋转组合试验,对试验结果进行分析,确定运行参数最优组合为甩刀转速1600r/min、甩刀质量0.35kg、行走速度0.3m/s,该性能组合下,除草机在满足除草率的基础上油耗最低。
【图文】：

除草机

逦履带式双轴除草机设计与试骑逡逑和后滚筒的距离，，增强了起伏地型的能力，随着机器的前进，带动刀轴转动，除草刀逡逑外缘的刀刃切断草根，实现除草目的；例如纽荷兰Ｈ７２２０割草机（如图１．２所示），逡逑它的设计更适用于各种工作环境１２１＿２４］。逡逑图１．１约翰迪尔４００除草机逡逑Ｆｉｇ．邋１．１邋Ｊｏｈｎ邋Ｄｅｅｒｅ邋４００邋Ｍｏｗｅｒ逡逑Ｆ邋＇… 一＾逡逑——一】逡逑图１．２纽荷兰Ｈ７２２０除草机逡逑Ｆｉｇ．邋１．２邋Ｎｅｗ邋Ｈｏｌｌａｎｄ邋Ｈ７２２０邋Ｍｏｗｅｒ逡逑国外的除草机械科技含量高，研发和生产的成本也很高，目前，国内市场上主要逡逑类型有纽荷兰４７２、４８８、１４６５、４９２型，每台价格大约在１２万元以上，这些设备价逡逑格都比较昂贵，其相应配件价格也很贵，维修成本高。从使用环境看，国外主要以平逡逑原地势为主，除草机械大多适用于１０００亩左右的大面积草地［２５－２６】。逡逑美国、日本等国是果树种植水平先进的国家，它们在果园管理上实现机械与园艺逡逑相结合的方式，便于机械化操作，由于国外果树栽培方式与国外果树栽培方式有区别，逡逑国内果树种植多位于丘陵与山地，机具性能与国内作业环境不相适应，并且国外相关逡逑３逡逑

除草机

逦履带式双轴除草机设计与试骑逡逑和后滚筒的距离，增强了起伏地型的能力，随着机器的前进，带动刀轴转动，除草刀逡逑外缘的刀刃切断草根，实现除草目的；例如纽荷兰Ｈ７２２０割草机（如图１．２所示），逡逑它的设计更适用于各种工作环境１２１＿２４］。逡逑图１．１约翰迪尔４００除草机逡逑Ｆｉｇ．邋１．１邋Ｊｏｈｎ邋Ｄｅｅｒｅ邋４００邋Ｍｏｗｅｒ逡逑Ｆ邋＇… 一＾逡逑——一】逡逑图１．２纽荷兰Ｈ７２２０除草机逡逑Ｆｉｇ．邋１．２邋Ｎｅｗ邋Ｈｏｌｌａｎｄ邋Ｈ７２２０邋Ｍｏｗｅｒ逡逑国外的除草机械科技含量高，研发和生产的成本也很高，目前，国内市场上主要逡逑类型有纽荷兰４７２、４８８、１４６５、４９２型，每台价格大约在１２万元以上，这些设备价逡逑格都比较昂贵，其相应配件价格也很贵，维修成本高。从使用环境看，国外主要以平逡逑原地势为主，除草机械大多适用于１０００亩左右的大面积草地［２５－２６】。逡逑美国、日本等国是果树种植水平先进的国家，它们在果园管理上实现机械与园艺逡逑相结合的方式，便于机械化操作，由于国外果树栽培方式与国外果树栽培方式有区别，逡逑国内果树种植多位于丘陵与山地，机具性能与国内作业环境不相适应，并且国外相关逡逑３逡逑
【学位授予单位】：中南林业科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：S224.15

【参考文献】