果园小型圆盘式割草机的研究与设计

发布时间：2020-05-23 18:23

【摘要】：水果是重要的经济作物,林果业的发展对提高农民收入、促进农村经济发展有着极其重要的作用。作为我国消费前三之一的水果—柑橘,目前正处于发展的上升阶段。柑橘虽然在我国已经有了4000多年的栽培历史,但目前我国柑橘行业仍以人力生产为主,其机械化一直处于较低水平。柑橘生产中人工劳动强度较大的是果园除草,果园除草常见的方法有三种:人工除草、化学除草、机械除草。人工除草费时费力,且因为目前城镇化的发展使农村劳动力流失严重,人工除草成本增加。化学除草虽然有快速高效的优点,但在除草的同时化学药剂渗入土壤也会损伤果树根系。而目前,对果园杂草的管理常用的方法是采用生草覆盖技术。生草覆盖技术对果园刈草割茬整齐度、割茬高度等方面要求较高,人工除草和化学除草难以满足要求。且目前市面上又缺乏适用于柑橘果园刈草的小型割草机。针对这一现状,设计一款适用于果园的小型圆盘式割草机。本文通过对国内外割草机设计的研究和分析,通过调查果园环境情况并结合生草覆盖技术的除草作业要求,设计了一款适合于果园的小型割草机。论文的主要工作与结论:1)通过对果园常见杂草的观察比较,根据杂草的种类及特点,将杂草分为两类:以小飞蓬为首的硬草和以凬草为首的藤蔓型软草,并提出了双切割系统的设计方案。针对硬草的切割,进行了切割器的台架试验,得出的结果为:刀盘直径为600mm,刀盘转速为900r/min,刀片选用矩形白钢带齿刀片,刀片数量为4片,定刀选择上定刀。针对软草的切割,进行了市场调查和理论计算,得出的结果为:刀盘直径为300mm,刀盘转速为1500r/min,刀片选用60齿的圆盘刀片,刀片厚度为1.5mm。2)设计了果园小型割草机的四大组成部分:动力及传输系统、切割器、行走及支撑系统、排草装置。根据割草机的设计要求确定了割草机整机及各零部件的参数,并确定了割草机的工作原理。3)对割草机的关键部件(切割系统、排草装置和主梁)进行了软件仿真分析。对切割系统进行了Adams动力学仿真分析和ANSYS/wb模态分析,对排草装置进行了ANSYS/wb模态分析,对主梁进行了ANSYS/wb的静力学分析和模态分析。通过软件的仿真,分析了割草机横、纵切割系统在不同情况下的工作性能,探讨了切割系统的各种工作情况,并验证了割草机在结构设计上的合理性。4)基于以上研究,进行了果园小型割草机的样机试制工作,并进行果园实地割草试验,根据试验结果及出现的问题,对割草机相关参数进一步分析和优化。经设计和试验验证,确定割草机的割幅为600mm,割茬高度为10mm。共有四个档位:快割档、慢割档、行走档和空挡,可满足割草机在各种环境下的工作要求。割草机采用双切割系统的设计,能够满足水平方向和竖直方向两方向的切割要求,在果园中有较好的适用性和灵活性。
【图文】：

图 1-1 超窄型版管理机. 1-1 Ultra-narrow version managementmachine图 1-2 超矮果园版管理机Fig. 1-2 Super-dwarf version managemachine2 国外研究进展

图 1-1 超窄型版管理机. 1-1 Ultra-narrow version managementmachine图 1-2 超矮果园版管理机Fig. 1-2 Super-dwarf version managemachine2 国外研究进展
【学位授予单位】：华中农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：S224.15

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本文编号：2677764