自动避障除草松土一体机开题报告

1. 研究目的与意义

果园杂草控制方法主要可分为化学除草、机械割草、生物除草等，其中机械割草最为广泛应用。在果树生长过程中，杂草一般难以一次根除，需要分时段对果园进行多次除草，用工量多，劳动强度大。同时，随着劳动力成本的升高，用背负式割草机等传统除草方式越来越难以满足实际需求。而普通除草松土机在果园内工作时，需要人工进行二次补耕。针对现有除草松土机在果园作业时部分区域无法耕作而需要二次补耕的问题，设计一种果园自动避障除草松土一体机。它可以节约生产成本，降低劳动强度，提高工作效率。

2. 国内外研究现状分析

果园地面管理主要有四种类型:清耕法、覆盖法、生草法和免耕法，四种类型经常组合使用。目前现行土壤耕作管理措施主要是清耕法或清耕结合作物覆盖法。清耕法就是经常对果园土壤进行中耕锄草，主要依靠除草松土机。

国内对农林机械的研究正在朝着自动化，智能化方面开展。国内对于除草松土机做了大量的研究，到目前为止已经取得了一些成果。例如，后悬挂式割草机集割草与集草为一体，结构简单，造价低廉，操作方便；果园割草机，一种具有行驶动力与割草作业动力分置且割茬高度可调的自走式果园割草机；一种地面仿形式圆盘弹齿捡拾器用于农作物秸秆或牧草捡拾作业的带地面仿形的圆盘式弹齿捡拾器，涉及秸秆收获打捆技术领域等。同时在一些工作部件上取得了一些进步，例如，果园弹齿耙，此机具可以将果树株距之间的区域进行除草耕作，这是一般弹齿耙不具有的，结构简单，控制可靠，减少漏耕面积，利于作物生长。

加拿大的除草机除了适合不同的土壤之外，还能够实现一机多用。

3. 研究的基本内容与计划

本次设计的主要研究内容为避障装置、除草松土装置及其与整机的连接装置。避障装置准备采取与果园避障旋耕机相似的避障装置，由感应机构、液压控制系统、回位弹簧等部件组成。前进作业时，当碰触果树后，感应机构发出指令给液压系统，控制液压缸驱动机架上的平行四杆机构摆动，带动除草松土作业部件水平横向移动并规避障碍物，当避让过程结束后，由回位弹簧配合液压控制工作部件再次横向伸出。除草松土装置准备采取与弹齿伸缩式中耕松土除草单体或者组合梳齿式结构相似的装置，由驱动轴带动梳齿式结构或者弹齿结构以一定的速度旋转作业。整机的连接装置应综合考虑避障装置与除草松土装置，以及与拖拉机的连接方式。本次设计需要通过计算机进行三维建模、运动仿真对设计进行检验。

时间安排：

1月10日至1月25日 收集资料、文献；撰写开题报告；

4. 研究创新点

自动避障除草松土一体机是将自动避障装置和除草松土装置结合为一体的除草松土的机器。它既能除草松土，又能避障；且避障性能好，不会损伤果树。同时它的结构新颖，具有中耕松土除草效果好，通用化程度高、适用性强等特点。

避障除草松土机可以实现一次性作业，降低劳动强度，工作效率大大提高，同时节约生产成本。