驅(qū)動式水田中耕除草機的設(shè)計與試驗研究.pdf

1、近年來，有機水稻的種植面積逐年增大。在有機水稻的種植過程中，田間雜草會嚴重降低有機水稻的質(zhì)量與產(chǎn)量。為了保證稻米質(zhì)量，有機水稻的種植農(nóng)藝要求中不能使用任何形式的化學(xué)除草，除草劑的使用會造成環(huán)境污染、田間生物種類減少破壞田間的生態(tài)系統(tǒng)、水稻營養(yǎng)成分降低、雜草的抗藥性增強，長期使用會造成水田土壤性質(zhì)變化和養(yǎng)分降低。人工除草存在諸多問題，如勞動強度大、作業(yè)效率低、人工成本過高，運用機械除草技術(shù)已經(jīng)成為必然的趨勢。機械除草在有效去除雜草的同時，

2、不會造成環(huán)境污染，提高水稻質(zhì)量，而且作業(yè)效率高、降低勞動強度、降低作業(yè)成本。機械除草對水田土壤起到中耕整地的作用，改善土壤性狀，疏松土壤、提升土壤對養(yǎng)分水分的吸收能力，利于作物根系生長。本文設(shè)計了一種驅(qū)動式水田行間中耕除草機械，并對相關(guān)問題進行了研究。
　　(1)研究了行間除草機理并設(shè)計了行間除草部件。首先，分析主動除草輪和輔助除草輪的除草原理，對除草耙齒與水田土壤及水田雜草的間相互作用進行理論分析;其次，對除草耙齒進行受力和有限

3、元分析，對其整體結(jié)構(gòu)進行了設(shè)計，為驅(qū)動式除草機的設(shè)計提供了理論依據(jù)。
　　(2)設(shè)計了除草機的傳動系統(tǒng)。選用額定輸出功率為0.77kW的單缸雙沖程風(fēng)冷混合油發(fā)動機，變速箱選用傳動比為1∶60的蝸輪蝸桿減速器。傳動系統(tǒng)采用雙邊鏈傳動驅(qū)動主動除草輪旋轉(zhuǎn)。
　　(3)設(shè)計了除草機的整機并進行合理布局。采用虛擬樣機設(shè)計方式，運用CATIA三維建模軟件對整機進行三維建模。在整機傳動系統(tǒng)的設(shè)計下，進行整機總體布局，并進行了整機輕簡化配置

4、。整機的布局配置上，主動除草輪置于機具前部并列排布，輔助除草輪置于機具后部并列排布。
　　(4)對整機進行了田間除草試驗。選取除草率為試驗指標，水層深度和泥腳深度為試驗因素進行田間單因素除草試驗。分析了除草輪與土壤耦合作用下的中耕作業(yè)質(zhì)量，進行水田土壤擾動觀察性試驗，根據(jù)標定的水田雜草作業(yè)前后的位移，分析除草輪作業(yè)過程中對水田土壤的擾動作用與效果。
　　田間試驗結(jié)果表明本文設(shè)計的驅(qū)動式水田中耕除草機械整機結(jié)構(gòu)合理、性能穩(wěn)定、