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包含SW三维3D建模及9张CAD图纸 N080-果园避障除草机的设计【包含SW三维3D建模及9张CAD图纸】

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N080-果园避障除草机的设计【包含SW三维3D建模及9张CAD图纸】,包含SW三维3D建模及9张CAD图纸,N080-果园避障除草机的设计【包含SW三维3D建模及9张CAD图纸】

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塔里木大学毕业论文（设计）中期检查记录表2016年 4 月 18 日学生姓名赵国彪班级机械设计16-1课题名称果园避障除草机课题完成进度（学生自述）第一周：了解并查阅相关文献了解现阶段除草机的发展，及自动具有自动避障系统的现有类型，开始自己的果园除草避障系统应该怎样设计。第二周：拟定果园除草系统的总体方案，并撰写开题报告。第三周：查阅相关资料，了解并学习传感器的实际应用，并就自己的设计问题选择合适的传感器，及控制电路的编程。第四周：查阅相关资料，了解液压的控制过程及应用，并设计自己所需的液压控制系统。第五周：查阅文献了解除草机道具的类型及适合材料，还有旋转机构的设计。第六-七周：查阅资料了解现有的除草机外形，并根据自己过设计的情况模仿并设计自己的除草机整体结构，及传动机构的设计第八-十周：分析果园避障除草机设计要求，将自己已经完成的个部件模拟装配，并生成关键部件及装配图工程图。第十一周：改进设计的不足，修改不合理的地方，完善设计及作图的要求。第十二周：撰写毕业论文，修改设计中存在的问题。第十三-十四周：编写答辩提纲，准备答辩。存在的问题及整改措施（学生自述）二维装配图的绘制不够熟练，标注连接和配合不能很好表现装配关系。工作进度较慢。整改措施：抓紧时间完成设计，复习机械制图、机械设计课程手册、互换性课本。开始对说明书编写指导教师意见（课题进展情况、优缺点、整改措施等）指导教师签名 年 月 日学院意见负责人签名 年 月 日 2016 4 18 16-1 巽档 - - -硣 塔里木大学毕业论文（设计）任务书学院机械电气化工程学院班级机械设计16-1学生姓名赵国彪学号8011212112课题名称果园避障除草机起止时间2016年01月05日 2016 年 06 月25 日（共14周）指导教师周岭职称教授课题内容本文首先介绍了避障除草机的整体结构，其整体结构可分为两个工作平台，两个工作平台间通过滑台跟导轨连接，其中一个工作平台上安装有整个除草机的减速机构、液压泵和除草部件，另一个工作平台上装有液压缸、传感器、及拖拉机三点悬挂架。之后设计了除草机的减速系统，除草机的动力是有拖拉机外输出轴通过万向节传递给减速箱。减速是通过一对锥齿轮和一对链轮来实现减速，拖拉机输出转速730r/min，除草刀辊有效除草转速为203r/min，所以整个传动比为3.6，通过计算锥齿轮要求传动比为1.8，链轮传动比为2。接下来设计了除草机所需的液压系统，其中包括对液压泵液压缸的选择，以及对整个液压回路的设计，和液压缸的工作方式。最后对避障中所需的传感器进行了选型，及传感器在除草机上的按装位置和安装位置在避障过程中需要达到的效果，初步拟定了一个避障时的流程图。通过本次毕业设计，我提出了通过传感器测量距离，并与液压系统的有效配合，来实现精确的避障效果，以减少以往在果园中的除草机出现少除，漏除以及需要人工二次除草的现象。拟定工作进度（以周为单位）第一周：了解并查阅相关文献了解现阶段除草机的发展，及自动具有自动避障系统的现有类型，开始自己的果园除草避障系统应该怎样设计。第二周：拟定果园除草系统的总体方案，并撰写开题报告。第三周：查阅相关资料，了解并学习传感器的实际应用，并就自己的设计问题选择合适的传感器，及控制电路的编程。第四周：查阅相关资料，了解液压的控制过程及应用，并设计自己所需的液压控制系统。第五周：查阅文献了解除草机道具的类型及适合材料，还有旋转机构的设计。第六-七周：查阅资料了解现有的除草机外形，并根据自己过设计的情况模仿并设计自己的除草机整体结构，及传动机构的设计第八-十周：分析果园避障除草机设计要求，将自己已经完成的个部件模拟装配，并生成关键部件及装配图工程图。第十一周：改进设计的不足，修改不合理的地方，完善设计及作图的要求。第十二周：撰写毕业论文，修改设计中存在的问题。第十三-十四周：编写答辩提纲，准备答辩。主要参考文献1涂鹤龄，我国农田杂草研究和防治进展J.黑龙江农业科学，2001.2李东升，国内外除草技术研究现状J.林业工程，2002.3王险峰，关于除草剂田间药效试验安全性评价方法问题的探讨J.现代化农业，2004.4刘国平，3ZS-2型中耕除草机的研究设计J.黑龙江省农业机械工程科学研究院，1999.5孙曼丽，高效智能除草机器人结构设计与仿真J.南京林业大学，2010.6陈勇，除草机器人机械臂运动分析与控制J.农业机械学，2007.7 李燕.滚齿式株间除草机构的设计与仿真D.北京：北京林业大学.2013.8王旭东，周岭.机械制图零部件测绘M.暨南大学出版社,2010.9杨柯桢.李机械设计基础M. 第五版.高等教育出版社10单耀祖.理论力学（一）M.高等教育出版社，2009.11高志，李威.机械设计课程设计手册M.第四版.北京：高等教育出版社.12王忠，机械工程材料M.第二版.清华大学出版社,2009.13单耀祖.材料力学（一）M.第三版.高等教育出版社.14张云鹤，王旭烽.互换性与测量技术基础M.第一版.北京：中国林业出版社，1012.15罗进军，王斌，果园避障旋耕机的研究与设计J.新疆.16王斌，毕新胜，果园避障旋耕机液压系统的设计与研究J.2015.任务下达人（签字） 年 月 日任务接受人意见任务接受人签名 赵国彪 2016 年 01 月 05 日注：1、此任务书由指导教师填写，任务下达人为指导教师。2、此任务书须在学生毕业实践环节开始前一周下达给学生本人。3、此任务书一式三份，一份留学院存档，一份学生本人留存，一份指导教师留存。 16-18011212112 20160105 2016 06 25 14 730r/min203r/min3.61.82 İ 巽档 - - -硣 1J.2001. 2J.2002. 3壬鰲J.2004. 43ZS-2J.1999. 5J.2010. 6J.2007. 7 .D.2013. 8.M.,2010. 9.M. . 10.M.磬2009. 11.M.İ. 12M.廪,2009. 13.M. 14.M.磬1012. 15J. 16J.2015. 2016 01 05 1 2 3浵棬档 塔里木大学毕业论文（设计）开题报告课题名称 果园避障除草机 学生姓名 赵国彪 学 号 8011212112 所属学院 机械电气化工程学院 专 业 机械设计制造及其自动化 班 级 16-1班 指导教师 周玲 起止时间 2015.10.25-2016.4.27 机械电气化工程学院教务办制填 表 说 明一、学生撰写开题报告应包含的内容：1、本课题来源及研究的目的和意义；2、本课题所涉及的问题在国内（外）研究现状及分析；3、对课题所涉及的任务要求及实现预期目标的可行性分析；4、本课题需要重点研究的、关键的问题及解决的思路；5、完成本课题所必须的工作条件及解决的办法；6、完成本课题的工作方案及进度计划；7、主要参考文献（不少于7篇）。二、本报告必须由承担毕业论文（设计）课题任务的学生在接到“毕业论文（设计）任务书”的两周内独立撰写完成，并交指导教师审阅。三、开题报告要求手写体，字数在3000字以上，由学生在本报告册内填写，页面不够可自行添加A4纸张。四、每个毕业论文（设计）课题须提交开题报告一式三份，一份学生本人留存，一份指导教师存阅，一份学生所在学院存档，备检备查。开题报告正文一 来源及研究的目的和意义1.1 课题的来源：自选题1.2 研究的目的 杂草的存在会给作物的生长带来诸多负面影响，所以控制杂草的生长是生产管理中的一个重要环节。杂草丛生会影响作物的产量和质量，与此同时杂草丛生的区域也是各种病虫害的乐园（涂鹤龄，2001）。其中林果业是农业的一个重要分支。数据显示，2004-2012年我国果园种植面积与林果产量均得到显著增加。因此，除草成为果园种植中的一项重要因素。目前国内外的除草技术主要包括：人工除草、机械除草、物理除草、化学除草和生态除草等技术（李东升，2002）。人工除草包括手工拔草和使用简单的农具进行除草，其优点是能够完全将杂草清除而不伤害到果树，其缺点也很明显，劳动强度大、工作效率低，将劳动者束缚在土地耕作上。随着农村劳动力成本的增加以及经济产业的转型过程中大量农村劳动力的转移到其他生产中去，劳动力出现严重短缺，所以迫切的需要寻找一种方便快捷的除草方式，将劳动者从繁重的耕作中解放出来。我国自1956年开始进行农田化学除草剂实验，随即开始普遍的使用这种方便快捷的除草方法。化学除草剂是目前我国使用的最为普遍的一种除草方式，具有省时省工的优点，但是化学除草剂的除草效果与土壤的湿度和天气情况密切相关，土壤旱、涝或在除草作业后下雨都会影响除草效果，从而造成一定程度上的经济损失。此外化学除草剂弥散在空气中的气味会对人体造成一定的伤害，主要表现对呼吸系统的刺激伤害，除草剂的使用对动物以及环境的影响也是不可估量的（王险峰，2004）所以目前科学家对化学除草持谨慎态度，为了能够完成果园除草工作，与此同时能够把对环境的影响降到最低，因此果园的机械除草已经成为一种发展趋势机械除草是可持续农业发展中的重要一环，是利用各种耕、翻、耙、中耕松土等措施对不同生产时期的作物进行除草，是基于人工除草理论，将杂草的茎翻出地面使其在阳光下干死或者将杂草的跟切断将其埋在土壤里，使其不能进行光合作用，从而达到除草的效果。1.3研究的意义机械除草是可持续发展农业生产中的一项关键技术，有着非常重要的生态效益、经济效益以及社会效益。其除草效益高且不会造成环境污染，因此作为一种非化学除草技术得到了广泛的发展，在我国东北、西部及新疆地区开始大量的使用这种除草方式。就目前机械除草技术而言，行间出彩技术较为成熟，除草效率能够达到90%，我国现有的除草机械多数仅用于行间除草，但对于果园各果树株间小而出现无法除草，造成少耕漏耕现象，需要进行人工二次补耕的问题，所以综合目前国内外机械除草技术，针对于果园中杂草的特性运用机电液压一体化应用于果园作业设计一种果园避障除草机，其应用前景广泛。二 题所涉及的问题在国内外现状及分析2.1国内除草技术的研究现状我国自60年代开始研究苗间除草机械，除草执行器有旋转锄式弹齿式、垂直圆盘式、水平圆盘式、锥形圆盘式、链齿式、轻耙式等多种形式。目前研制出的机型有：黑龙江省农业机械工程科学研究院研制了3ZS-2型中耕除草机（刘国平，1999）。它以GTX-2(3)型小型通用耕作机机架为主。为提高中耕除草机的除草效率，行间除草采用垂直双圆盘除草部件，垄帮采用单翼铲进行除草，垄沟的除草工作则采用双翼铲来进行，以保证全面除草和松土。随着中耕机的发展，多功能中耕机具有中耕除草、追肥、培土或起垄以及深松等功能。东北农业大学研制的XQ-7型驱动式中耕除草复式作业机（张惠友，4998），包括三种部件：除草轮、旋转部件和喷药装置，通过实际除草需求配置除草轮来完成除草作业。黑龙江八一农垦大学研制出3ZXC系列中耕作物梳苗机（郭占斌，2001：刘天祥，2010），偏心弹性齿是该机器的主要工作部件，其原理是利用作物根系与杂草根系发育特性的差异性，定期对根系进行梳理，从而达到除草目的。南京林业大学孙曼丽（孙曼丽，2010）设计了一种能同时进行株间和行间除草的除草机器人。其主要工作原理是：当机器人检测行内是作物时，株间除草装置接受到指控指令，向两侧移动从而避开作物；当检测到行间作物时，除草装置中的切刀在杂草根部进行切割并通过喷药装置在切割处喷药；当没有杂草时，行间除草装置不工作，除草机也不会有任何消耗。这种方法大大降低了除草剂的使用量，是一种将机械除草和化学除草结合应用的精细化农业作业方式。江苏大学现代农业装配实验室（周恩全，2011）设计了一种适合株间除草的八爪式除草机构，该机构是由8个除草齿逐个伸到株间实现株间除草。当视觉系统识别到杂草，则割刀伸出，进行除草，如果识别到的是作物，则收回进行避让，从而实现株间杂草的清除。近年来国内外大批研究人员将化学除草和机械除草结合起来使用。并将机器视觉、自动导航与识别方法等先进方法应用到除草机械中（陈勇，2005；Blasco J,2002),为机械除草的智能化运用奠定了基础。2.2国外除草技术的研究的研究现状国外除草技术还是以化学除草方法除草为主，为了减少环境污染，将化学除草和其他除草技术相结合使用，改变了传统化学除草粗放型作业方式，取而代之的是一种精细化的农业管理方式，该方法直接将除草剂喷涂在杂草叶片上，减少了农药进入土壤的机会，大大减少了除草剂的使用。但这种精细化作业方式并不能完全杜绝农药的使用，所以越来越多的学者进行纯机械除草的研究。自20世纪50年代开始，美国对除草机械进行研究，经过多年的除草实践，已经有成熟的除草机械投入使用，列如约翰迪尔公司生产的JD970滚刀式除草耙，除草耙在除草过程中是滚动的，因此在除草时不会发生秸秆堵塞问题，除草时耗能较小，除草效率高（李国江，2006）。国外因田间地域辽阔，除草机械由大型拖拉机牵引工作幅面大。行间除草机械技术成熟、作业效率高，以播种前旋耕灭草或者出苗后的中耕除草为主；株间除草则采用精细化喷涂方式将除草剂直接喷到杂草上进行除草或者采用人工辅助除草。株间机械除草方式并没有得到广泛的应用。综上所述，国外的除草机械以大型牵引方式除草机械方式为主，工作幅面大，工作效率高，其结构不太符合我国的田间除草的使用需求。我国除草机主要以行间除草为主，技术成熟，但是受实际情况所限制，机型较小，大部分除草机都是以单翼铲双翼铲为主要工作部件，行间除草率高，但是株间除草采用喷药或人工辅助除草，现有机器能够实现行间与株间的除草。为此本文中的果园除草避障系统，在现有成熟的基础上设计了株间除草，同时实现行间与株间杂草清除，并能够有效地避免除草机伤害到果树。三 课题需要重点研究的关键的问题及解决的思路3.1 课题需要重点研究的关键问题1. 机架及传动机构的设计2. 旋耕工作部件的设计3. 执行机构的选材及设计4. 液压控制机构的设计5. 避障感应系统的设计四 完成本课题需要的工作条件及解决的办法1. 查阅相关资料选择相关材料及参数，设计机架的最优适用形状2. 查阅相关资料了解一般旋耕机的传动方式，并选择本机所适合的传动方式。3. 查阅相关资料选用合适的传感器类型并设计其工作工作系统。4. 选用合适的液压控制机构，并合理安置液压机构的位置。5. 设计完各零部件后，进行装配组合，试验设计的可靠性。6. 运用Solid works软件和Auto CAD软件，绘制三维装配工程图。7. 运用三维设计软件完成机构各零部件的三维建模并进行运动仿真五 工作方案及进度计划第一周：了解并查阅相关文献了解现阶段除草机的发展，及自动具有自动避障系统的现有类型，开始自己的果园除草避障系统应该怎样设计。第二周：拟定果园除草系统的总体方案，并撰写开题报告。第三周：查阅相关资料，了解并学习传感器的实际应用，并就自己的设计问题选择合适的传感器，及控制电路的编程。第四周：查阅相关资料，了解液压的控制过程及应用，并设计自己所需的液压控制系统。第五周：查阅文献了解除草机道具的类型及适合材料，还有旋转机构的设计。第六-七周：查阅资料了解现有的除草机外形，并根据自己过设计的情况模仿并设计自己的除草机整体结构，及传动机构的设计第八-十周：分析果园避障除草机设计要求，将自己已经完成的个部件模拟装配，并生成关键部件及装配图工程图。第十一周：改进设计的不足，修改不合理的地方，完善设计及作图的要求。第十二周：撰写毕业论文，修改设计中存在的问题。第十三-十四周：编写答辩提纲，准备答辩。六 参考文献1 李燕，滚齿式株间除草机构的设计与仿真 2王旭东，周岭.机械制图零部件测绘，暨南大学出版社2010.63杨柯桢.李机械设计基础 第五版 高等教育出版社4单耀祖.理论力学（1，高等教育出版社，2009.75高志，李威.机械设计课程设计手册，第四版，高等教育出版社6机械工程材料 第二版 清华大学出版社7程靳.材料力学（一），第三版，高等教育出版社，2009.78张云鹤，王旭烽.互换性与测量技术基础，中国林业出版社9涂鹤龄，我国农田杂草研究和防治进展10王险峰，关于除草剂田间药效试验安全性评价方法问题的探讨11罗进军，王斌，果园避障旋耕机的研究与设计12刘国平，3ZS-2型中耕除草机的研究设计13王斌，毕新胜，果园避障旋耕机液压系统的设计与研究14张惠友，XQ-7型驱动式中耕机除草复式作业机15郭占斌，山型衔片冲裁模CAD系统研制16孙曼丽，高效智能除草机器人结构设计与仿真学生签名 年 月 日指导教师审阅意见指导教师签名 年 月 日塔里木大学毕业论文（设计）开题报告课题名称 果园避障除草机 学生姓名 赵国彪 学 号 8011212112 所属学院 机械电气化工程学院 专 业 机械设计制造及其自动化 班 级 16-1班 指导教师 周玲 起止时间 2015.10.25-2016.4.27 机械电气化工程学院教务办制填 表 说 明一、学生撰写开题报告应包含的内容：1、本课题来源及研究的目的和意义；2、本课题所涉及的问题在国内（外）研究现状及分析；3、对课题所涉及的任务要求及实现预期目标的可行性分析；4、本课题需要重点研究的、关键的问题及解决的思路；5、完成本课题所必须的工作条件及解决的办法；6、完成本课题的工作方案及进度计划；7、主要参考文献（不少于7篇）。二、本报告必须由承担毕业论文（设计）课题任务的学生在接到“毕业论文（设计）任务书”的两周内独立撰写完成，并交指导教师审阅。三、开题报告要求手写体，字数在3000字以上，由学生在本报告册内填写，页面不够可自行添加A4纸张。四、每个毕业论文（设计）课题须提交开题报告一式三份，一份学生本人留存，一份指导教师存阅，一份学生所在学院存档，备检备查。开题报告正文一 来源及研究的目的和意义1.1 课题的来源：自选题1.2 研究的目的 杂草的存在会给作物的生长带来诸多负面影响，所以控制杂草的生长是生产管理中的一个重要环节。杂草丛生会影响作物的产量和质量，与此同时杂草丛生的区域也是各种病虫害的乐园（涂鹤龄，2001）。其中林果业是农业的一个重要分支。数据显示，2004-2012年我国果园种植面积与林果产量均得到显著增加。因此，除草成为果园种植中的一项重要因素。目前国内外的除草技术主要包括：人工除草、机械除草、物理除草、化学除草和生态除草等技术（李东升，2002）。人工除草包括手工拔草和使用简单的农具进行除草，其优点是能够完全将杂草清除而不伤害到果树，其缺点也很明显，劳动强度大、工作效率低，将劳动者束缚在土地耕作上。随着农村劳动力成本的增加以及经济产业的转型过程中大量农村劳动力的转移到其他生产中去，劳动力出现严重短缺，所以迫切的需要寻找一种方便快捷的除草方式，将劳动者从繁重的耕作中解放出来。我国自1956年开始进行农田化学除草剂实验，随即开始普遍的使用这种方便快捷的除草方法。化学除草剂是目前我国使用的最为普遍的一种除草方式，具有省时省工的优点，但是化学除草剂的除草效果与土壤的湿度和天气情况密切相关，土壤旱、涝或在除草作业后下雨都会影响除草效果，从而造成一定程度上的经济损失。此外化学除草剂弥散在空气中的气味会对人体造成一定的伤害，主要表现对呼吸系统的刺激伤害，除草剂的使用对动物以及环境的影响也是不可估量的（王险峰，2004）所以目前科学家对化学除草持谨慎态度，为了能够完成果园除草工作，与此同时能够把对环境的影响降到最低，因此果园的机械除草已经成为一种发展趋势机械除草是可持续农业发展中的重要一环，是利用各种耕、翻、耙、中耕松土等措施对不同生产时期的作物进行除草，是基于人工除草理论，将杂草的茎翻出地面使其在阳光下干死或者将杂草的跟切断将其埋在土壤里，使其不能进行光合作用，从而达到除草的效果。1.3研究的意义机械除草是可持续发展农业生产中的一项关键技术，有着非常重要的生态效益、经济效益以及社会效益。其除草效益高且不会造成环境污染，因此作为一种非化学除草技术得到了广泛的发展，在我国东北、西部及新疆地区开始大量的使用这种除草方式。就目前机械除草技术而言，行间出彩技术较为成熟，除草效率能够达到90%，我国现有的除草机械多数仅用于行间除草，但对于果园各果树株间小而出现无法除草，造成少耕漏耕现象，需要进行人工二次补耕的问题，所以综合目前国内外机械除草技术，针对于果园中杂草的特性运用机电液压一体化应用于果园作业设计一种果园避障除草机，其应用前景广泛。二 题所涉及的问题在国内外现状及分析2.1国内除草技术的研究现状我国自60年代开始研究苗间除草机械，除草执行器有旋转锄式弹齿式、垂直圆盘式、水平圆盘式、锥形圆盘式、链齿式、轻耙式等多种形式。目前研制出的机型有：黑龙江省农业机械工程科学研究院研制了3ZS-2型中耕除草机（刘国平，1999）。它以GTX-2(3)型小型通用耕作机机架为主。为提高中耕除草机的除草效率，行间除草采用垂直双圆盘除草部件，垄帮采用单翼铲进行除草，垄沟的除草工作则采用双翼铲来进行，以保证全面除草和松土。随着中耕机的发展，多功能中耕机具有中耕除草、追肥、培土或起垄以及深松等功能。东北农业大学研制的XQ-7型驱动式中耕除草复式作业机（张惠友，4998），包括三种部件：除草轮、旋转部件和喷药装置，通过实际除草需求配置除草轮来完成除草作业。黑龙江八一农垦大学研制出3ZXC系列中耕作物梳苗机（郭占斌，2001：刘天祥，2010），偏心弹性齿是该机器的主要工作部件，其原理是利用作物根系与杂草根系发育特性的差异性，定期对根系进行梳理，从而达到除草目的。南京林业大学孙曼丽（孙曼丽，2010）设计了一种能同时进行株间和行间除草的除草机器人。其主要工作原理是：当机器人检测行内是作物时，株间除草装置接受到指控指令，向两侧移动从而避开作物；当检测到行间作物时，除草装置中的切刀在杂草根部进行切割并通过喷药装置在切割处喷药；当没有杂草时，行间除草装置不工作，除草机也不会有任何消耗。这种方法大大降低了除草剂的使用量，是一种将机械除草和化学除草结合应用的精细化农业作业方式。江苏大学现代农业装配实验室（周恩全，2011）设计了一种适合株间除草的八爪式除草机构，该机构是由8个除草齿逐个伸到株间实现株间除草。当视觉系统识别到杂草，则割刀伸出，进行除草，如果识别到的是作物，则收回进行避让，从而实现株间杂草的清除。近年来国内外大批研究人员将化学除草和机械除草结合起来使用。并将机器视觉、自动导航与识别方法等先进方法应用到除草机械中（陈勇，2005；Blasco J,2002),为机械除草的智能化运用奠定了基础。2.2国外除草技术的研究的研究现状国外除草技术还是以化学除草方法除草为主，为了减少环境污染，将化学除草和其他除草技术相结合使用，改变了传统化学除草粗放型作业方式，取而代之的是一种精细化的农业管理方式，该方法直接将除草剂喷涂在杂草叶片上，减少了农药进入土壤的机会，大大减少了除草剂的使用。但这种精细化作业方式并不能完全杜绝农药的使用，所以越来越多的学者进行纯机械除草的研究。自20世纪50年代开始，美国对除草机械进行研究，经过多年的除草实践，已经有成熟的除草机械投入使用，列如约翰迪尔公司生产的JD970滚刀式除草耙，除草耙在除草过程中是滚动的，因此在除草时不会发生秸秆堵塞问题，除草时耗能较小，除草效率高（李国江，2006）。国外因田间地域辽阔，除草机械由大型拖拉机牵引工作幅面大。行间除草机械技术成熟、作业效率高，以播种前旋耕灭草或者出苗后的中耕除草为主；株间除草则采用精细化喷涂方式将除草剂直接喷到杂草上进行除草或者采用人工辅助除草。株间机械除草方式并没有得到广泛的应用。综上所述，国外的除草机械以大型牵引方式除草机械方式为主，工作幅面大，工作效率高，其结构不太符合我国的田间除草的使用需求。我国除草机主要以行间除草为主，技术成熟，但是受实际情况所限制，机型较小，大部分除草机都是以单翼铲双翼铲为主要工作部件，行间除草率高，但是株间除草采用喷药或人工辅助除草，现有机器能够实现行间与株间的除草。为此本文中的果园除草避障系统，在现有成熟的基础上设计了株间除草，同时实现行间与株间杂草清除，并能够有效地避免除草机伤害到果树。三 课题需要重点研究的关键的问题及解决的思路3.1 课题需要重点研究的关键问题机架及传动机构的设计旋耕工作部件的设计执行机构的选材及设计液压控制机构的设计避障感应系统的设计四 完成本课题需要的工作条件及解决的办法查阅相关资料选择相关材料及参数，设计机架的最优适用形状查阅相关资料了解一般旋耕机的传动方式，并选择本机所适合的传动方式。查阅相关资料选用合适的传感器类型并设计其工作工作系统。选用合适的液压控制机构，并合理安置液压机构的位置。设计完各零部件后，进行装配组合，试验设计的可靠性。运用Solid works软件和Auto CAD软件，绘制三维装配工程图。运用三维设计软件完成机构各零部件的三维建模并进行运动仿真五 工作方案及进度计划第一周：了解并查阅相关文献了解现阶段除草机的发展，及自动具有自动避障系统的现有类型，开始自己的果园除草避障系统应该怎样设计。第二周：拟定果园除草系统的总体方案，并撰写开题报告。第三周：查阅相关资料，了解并学习传感器的实际应用，并就自己的设计问题选择合适的传感器，及控制电路的编程。第四周：查阅相关资料，了解液压的控制过程及应用，并设计自己所需的液压控制系统。第五周：查阅文献了解除草机道具的类型及适合材料，还有旋转机构的设计。第六-七周：查阅资料了解现有的除草机外形，并根据自己过设计的情况模仿并设计自己的除草机整体结构，及传动机构的设计第八-十周：分析果园避障除草机设计要求，将自己已经完成的个部件模拟装配，并生成关键部件及装配图工程图。第十一周：改进设计的不足，修改不合理的地方，完善设计及作图的要求。第十二周：撰写毕业论文，修改设计中存在的问题。第十三-十四周：编写答辩提纲，准备答辩。六 参考文献1 李燕，滚齿式株间除草机构的设计与仿真 2王旭东，周岭.机械制图零部件测绘，暨南大学出版社2010.63杨柯桢.李机械设计基础 第五版 高等教育出版社4单耀祖.理论力学（1，高等教育出版社，2009.75高志，李威.机械设计课程设计手册，第四版，高等教育出版社6机械工程材料 第二版 清华大学出版社7程靳.材料力学（一），第三版，高等教育出版社，2009.78张云鹤，王旭烽.互换性与测量技术基础，中国林业出版社9涂鹤龄，我国农田杂草研究和防治进展10王险峰，关于除草剂田间药效试验安全性评价方法问题的探讨11罗进军，王斌，果园避障旋耕机的研究与设计12刘国平，3ZS-2型中耕除草机的研究设计13王斌，毕新胜，果园避障旋耕机液压系统的设计与研究14张惠友，XQ-7型驱动式中耕机除草复式作业机15郭占斌，山型衔片冲裁模CAD系统研制16孙曼丽，高效智能除草机器人结构设计与仿真学生签名 年 月 日指导教师审阅意见指导教师签名 年 月 日 16 届毕业设计果园避障除草机 学生姓名 赵国彪 学 号 8011212112 所属学院 机械电气化工程学院 专 业 机械设计制造及其自动化 班 级 16-1 指导老师 周岭 日 期 2016 .06 塔里木大学机械电气化工程学院制前 言 为了实现精细化农业以及减少除草剂使用，各国开始寻求新的除草方式，其中随着机械化程度的普及，机械除草得到了大力发展。针对目前果园农业种植中，设计了一种适用于果园田间的除草机器。本文参考国内外除草机械，提出了适用于柱间除草的结构方案。除草机构设计主要包括移动除草平台，传感器系统，液压控制系统，拖拉机悬挂平台。在株间除草机构设计中，通过感应装置，有效的避开果树躯干，并通过单片机控制液压系统精确的掌握需要除草的部位，通过避障、复位、补偿的方式，实现尽量除草，避免了少除、漏除的现象。为了解决除草平台的往复运动，本设计采用滚珠及滑轨的设计，在除草机直线除草过程中在整个避障过程中，除草平台通过液压杆的驱动在水平面内左右移动。关键词：液压系统；果园除草机；避障系统；果园作业目 录1.概述11.1研究的目的11.2研究的意义12.题所涉及的问题在国内外现状及分析22.1国内除草技术的研究现状22.2国外除草技术的研究的研究现状23.传动方案拟定33.1传动装置设计33.2圆锥齿轮计算及校核54.滚子链传动的设计计算75.除草机刀片轴的设计85.1各段轴径的确定95.2除草机刀轴的强度校核95.3判断危险截面115.4轴的疲劳强度安全系数校核116.果园避障除草机液压系统126.1液压系统工作原理126.2液压缸的选择136.3液压泵的选择146.3.1泵的最大压力146.3.2泵的最大流量146.3.3选择液压泵的规格156.3.4选择液压泵的型号 157.应用红外传感器避障的原理及选用157.1红外传感器的原理157.2红外传感器的选用157.3传感器在本设计中的应用原理16总 结19致 谢20参考文献21工程概况本文首先介绍了避障除草机的整体结构，其整体结构可分为两个工作平台，两个工作平台间通过滑台跟导轨连接，其中一个工作平台上安装有整个除草机的减速机构、液压泵和除草部件，另一个工作平台上装有液压缸、传感器、及拖拉机三点悬挂架。之后设计了除草机的减速系统，除草机的动力是有拖拉机外输出轴通过万向节传递给减速箱。减速是通过一对锥齿轮和一对链轮来实现减速，拖拉机输出转速730r/min，除草刀辊有效除草转速为203r/min，所以整个传动比为3.6，通过计算锥齿轮要求传动比为1.8，链轮传动比为2。接下来设计了除草机所需的液压系统，其中包括对液压泵液压缸的选择，以及对整个液压回路的设计，和液压缸的工作方式。最后对避障中所需的传感器进行了选型，及传感器在除草机上的按装位置和安装位置在避障过程中需要达到的效果，初步拟定了一个避障时的流程图。通过本次毕业设计，我提出了通过传感器测量距离，并与液压系统的有效配合，来实现精确的避障效果，以减少以往在果园中的除草机出现少除，漏除以及需要人工二次除草的现象。塔里木大学毕业设计 1概述1.1研究的目的杂草的存在会给作物的生长带来诸多负面影响，所以控制杂草的生长是生产管理中的一个重要环节。杂草丛生会影响作物的产量和质量，与此同时杂草丛生的区域也是各种病虫害的乐园（涂鹤龄，2001）。其中林果业是农业的一个重要分支。数据显示，2004-2012年我国果园种植面积与林果产量均得到显著增加。因此，除草成为果园种植中的一项重要因素。目前国内外的除草技术主要包括：人工除草、机械除草、物理除草、化学除草和生态除草等技术（李东升，2002）。人工除草包括手工拔草和使用简单的农具进行除草，其优点是能够完全将杂草清除而不伤害到果树，其缺点也很明显，劳动强度大、工作效率低，将劳动者束缚在土地耕作上。随着农村劳动力成本的增加以及经济产业的转型过程中大量农村劳动力的转移到其他生产中去，劳动力出现严重短缺，所以迫切的需要寻找一种方便快捷的除草方式，将劳动者从繁重的耕作中解放出来。我国自1956年开始进行农田化学除草剂实验，随即开始普遍的使用这种方便快捷的除草方法。化学除草剂是目前我国使用的最为普遍的一种除草方式，具有省时省工的优点，但是化学除草剂的除草效果与土壤的湿度和天气情况密切相关，土壤旱、涝或在除草作业后下雨都会影响除草效果，从而造成一定程度上的经济损失。此外化学除草剂弥散在空气中的气味会对人体造成一定的伤害，主要表现对呼吸系统的刺激伤害，除草剂的使用对动物以及环境的影响也是不可估量的（王险峰，2004）所以目前科学家对化学除草持谨慎态度，为了能够完成果园除草工作，与此同时能够把对环境的影响降到最低，因此果园的机械除草已经成为一种发展趋势机械除草是可持续农业发展中的重要一环，是利用各种耕、翻、耙、中耕松土等措施对不同生产时期的作物进行除草，是基于人工除草理论，将杂草的茎翻出地面使其在阳光下干死或者将杂草的跟切断将其埋在土壤里，使其不能进行光合作用，从而达到除草的效果。1.2研究的意义机械除草是可持续发展农业生产中的一项关键技术，有着非常重要的生态效益、经济效益以及社会效益。其除草效益高且不会造成环境污染，因此作为一种非化学除草技术得到了广泛的发展，在我国东北、西部及新疆地区开始大量的使用这种除草方式。就目前机械除草技术而言，行间出彩技术较为成熟，除草效率能够达到90%，我国现有的除草机械多数仅用于行间除草，但对于果园各果树株间小而出现无法除草，造成少耕漏耕现象，需要进行人工二次补耕的问题，所以综合目前国内外机械除草技术，针对于果园中杂草的特性运用机电液压一体化应用于果园作业设计一种果园避障除草机，其应用前景广泛。2题所涉及的问题在国内外现状及分析2.1国内除草技术的研究现状我国自60年代开始研究苗间除草机械，除草执行器有旋转锄式弹齿式、垂直圆盘式、水平圆盘式、锥形圆盘式、链齿式、轻耙式等多种形式。目前研制出的机型有：黑龙江省农业机械工程科学研究院研制了3ZS-2型中耕除草机（刘国平，1999）。它以GTX-2(3)型小型通用耕作机机架为主。为提高中耕除草机的除草效率，行间除草采用垂直双圆盘除草部件，垄帮采用单翼铲进行除草，垄沟的除草工作则采用双翼铲来进行，以保证全面除草和松土。随着中耕机的发展，多功能中耕机具有中耕除草、追肥、培土或起垄以及深松等功能。东北农业大学研制的XQ-7型驱动式中耕除草复式作业机，包括三种部件：除草轮、旋转部件和喷药装置，通过实际除草需求配置除草轮来完成除草作业。黑龙江八一农垦大学研制出3ZXC系列中耕作物梳苗机，偏心弹性齿是该机器的主要工作部件，其原理是利用作物根系与杂草根系发育特性的差异性，定期对根系进行梳理，从而达到除草目的。南京林业大学孙曼丽（孙曼丽，2010）设计了一种能同时进行株间和行间除草的除草机器人。其主要工作原理是：当机器人检测行内是作物时，株间除草装置接受到指控指令，向两侧移动从而避开作物；当检测到行间作物时，除草装置中的切刀在杂草根部进行切割并通过喷药装置在切割处喷药；当没有杂草时，行间除草装置不工作，除草机也不会有任何消耗。这种方法大大降低了除草剂的使用量，是一种将机械除草和化学除草结合应用的精细化农业作业方式。江苏大学现代农业装配实验室设计了一种适合株间除草的八爪式除草机构，该机构是由8个除草齿逐个伸到株间实现株间除草。当视觉系统识别到杂草，则割刀伸出，进行除草，如果识别到的是作物，则收回进行避让，从而实现株间杂草的清除。近年来国内外大批研究人员将化学除草和机械除草结合起来使用。并将机器视觉、自动导航与识别方法等先进方法应用到除草机械中（陈勇，2005；Blasco J,2002),为机械除草的智能化运用奠定了基础。2.2国外除草技术的研究的研究现状国外除草技术还是以化学除草方法除草为主，为了减少环境污染，将化学除草和其他除草技术相结合使用，改变了传统化学除草粗放型作业方式，取而代之的是一种精细化的农业管理方式，该方法直接将除草剂喷涂在杂草叶片上，减少了农药进入土壤的机会，大大减少了除草剂的使用。但这种精细化作业方式并不能完全杜绝农药的使用，所以越来越多的学者进行纯机械除草的研究。自20世纪50年代开始，美国对除草机械进行研究，经过多年的除草实践，已经有成熟的除草机械投入使用，列如约翰迪尔公司生产的JD970滚刀式除草耙，除草耙在除草过程中是滚动的，因此在除草时不会发生秸秆堵塞问题，除草时耗能较小，除草效率高。国外因田间地域辽阔，除草机械由大型拖拉机牵引工作幅面大。行间除草机械技术成熟、作业效率高，以播种前旋耕灭草或者出苗后的中耕除草为主；株间除草则采用精细化喷涂方式将除草剂直接喷到杂草上进行除草或者采用人工辅助除草。株间机械除草方式并没有得到广泛的应用。综上所述，国外的除草机械以大型牵引方式除草机械方式为主，工作幅面大，工作效率高，其结构不太符合我国的田间除草的使用需求。我国除草机主要以行间除草为主，技术成熟，但是受实际情况所限制，机型较小，大部分除草机都是以单翼铲双翼铲为主要工作部件，行间除草率高，但是株间除草采用喷药或人工辅助除草，现有机器能够实现行间与株间的除草。为此本文中的果园除草避障系统，在现有成熟的基础上设计了株间除草，同时实现行间与株间杂草清除，并能够有效地避免除草机伤害到果树。3传动方案拟定目前的旋耕机采用变速箱式的传动装置，有的旋耕机动力从中央传给刀轴，整机受力均匀，根据任务书采用侧边传动。由于侧边齿轮结构复杂，加工精度要求高，而侧边链传动零件少，质量轻、结构简单、加工精度要求低，所以本设计采用侧边链传动。柴油机的输出速度，经V带传到拖拉机的离合器，通过变速箱变速后，一部分动力传到拖拉机的行走上，另一部分传到旋耕机的输入轴上。考虑到旋耕机的设计尺寸，旋耕机的齿轮箱的输入轴和拖拉机的变速箱的输出轴可能不在同一轴上，两者之间采用万向节传动。为了增加旋耕机的输出力矩，在其输入轴和刀轴间采用单级齿轮减速器和链轮传动，结构如图3-1：图3-1 传动方案根据与所选拖拉机的连接方式采用标准三点悬挂式，由万向节连接到拖拉机的动力输出轴，万向节的主要作用是补偿拖拉机动力输出轴与旋耕机第一轴的偏移量，并以最大传动效率和扭矩带动旋耕机工作，同时当负荷更大时保护除草机。3.1传动装置设计总传动比的计算及分配由所选拖拉机的动力输出轴转速Ne和刀辊的工作转速n可确定传动装置的总传动比i，由Ne=730r/min,n=203r/min.i=Ne/n（3-1） 由公式（3-1）可知总传动i=720r/min/203r/min=3.6，传动比不大，两级减速一对圆锥齿轮和链轮即可满足要求。考虑到单级圆锥齿轮减速器的传动比不易过大，以减小齿轮的尺寸，便于加工。去链传动传动比为=2，则锥齿轮传动：。计算传动装置的运动和动力参数各轴转速，拖拉机动力输出轴为0轴，减速箱输入轴为1轴。输出轴为2轴，液压泵连接轴为3轴，刀辊轴为4轴，各轴转速为：r/min各轴输入功率按旋耕机所耗功率计算各轴输入功率，得： 式中1、2、3、4分别为万向节、圆锥齿轮、链轮、滚动轴承的效率。各轴转矩由式（3-2）得： (3-2) 传动装置的参数如表3-1表3-1 传动装置动力参数项目动力输出轴输入轴1轴输出轴2轴刀辊轴3转速（r/min）730730406203功率（KW）14.31413.1812.3转矩（N.m）187.07183.15310.02578.65传动比11.82效率0.960.940.943.2圆锥齿轮计算及校核齿轮采用45号钢，调质处理后齿面硬度180-190HBS，齿轮精度等级为7级。取,则.参考机械零件的计算方法。设计准则：按齿面接触疲劳强度设计，再按齿根弯曲疲劳强度的设计表达式 （1）按齿面接触疲劳强度设计。吃面接触疲劳强度的设计表达 （3-3）其中， 选择材料的接触疲劳极限应力为： 选择材料的接触疲劳极限应力为： 应力循环次数N由下士计算可得 (3-4)由式（3-4）得： =62=1.68则: 接触疲劳寿命系数, 弯曲疲劳寿命系数接触疲劳安全系数，弯曲疲劳安全系数，又,试选求许用接触应力和许用弯曲应力： 将有关值带入公式（3-3）可见的： 则: 动载荷系数，则 ，修正：M=取标准模数m=5mm 。 （2）计算基本尺寸。 （3）校核齿根圆弯曲疲劳强度。复合齿形系数取校核两齿轮的弯曲强度 （3-6） 所以齿轮完全达到要求。 4滚子链传动的设计计算 （1）选择链轮齿数假定链速v=0.6-3m/s，选取小链轮齿数：从动链轮齿数 （2）计算功率。由表查得工作情况系数，故： （3）确定链节数。初定中心距，则链节数为：取节 （4）确定；链条的节距p。由小链轮系数根据小链轮转速及功率，选链号为12A双排链节距p=19.05 （5）确定链长L及中心距a。a=393mm中心距减小量实际中心距取 （6）验算链速V。与假设相符。（6） 验算小链轮毂孔直径由表查的小链轮毂孔许用最大直径（8）作用在轴上的压轴力 （4-1）有效圆周力 5除草机刀片轴的设计刀轴总成是除草机的主要工作部件，由除草刀片，除草刀座和刀轴组成。其结构如下图。刀座由16Mn钢板冲压成U型，套合后焊接而成，中间是空心的矩形。刀片通多螺丝螺母固定在刀座上。刀轴由无缝钢管制成，轴的两端焊有轴头，用来与左右支臂连接。 刀座安装刀片，每个刀座上只能固定一把刀，且刀座在刀轴上的位置应根据刀片的要求焊接在刀轴上。图5-1 刀轴结构图 刀轴由无缝钢管制成，刀轴上焊有刀座，轴的结构决定于受力情况、轴上零件的布置和固定方式、轴承的类型和尺寸、轴的毛坯，制造和装配工艺、以及运输、安装等条件。轴的结构，应使轴受力合理，避免或减轻应力集中，还应该从结构上考虑减少轴的变形。轴头材料为45#钢，调质处理。参考机械零件轴的设计初估轴径，c=106-117取c=112则：5.1各段轴径的确定初估轴径后，就可按照轴上零件的安装顺序从处开始逐段确定轴径，上面计算的是周一端与链轮安装出的轴径，故取d1=40mm左端用轴肩固定，考虑到在二段轴上装轴承，故取轴径=45即轴二段的直径应与轴承型号的选择同时进行。查手册取7309c角接触球轴承，（机械设计课程设计手册，p75 GB/T288-1994）通常轴上的两个轴承取相同型号，故另一端轴承轴=45轴段四上用轴肩定位故取=50mm轴五段用来卡挡圈故=56mm轴六段用于装配刀片座故取=52mm.图5-2（刀轴右端）图5-3（刀轴左端）5.2除草机刀轴的强度校核轴在初步完成结构设计后，进行校核计算。计算准则是满足轴的强度和刚度要求。进行轴的强度校核计算时，应根据轴的具体受载及应力情况，采取相应的方法，并恰当的选取许用应力，对于用于传递转矩的轴应按扭转强度条件计算，对于只受弯矩的轴应按弯曲强度条件计算，两者都具备的按疲劳强度条件进行精确的校核等。根据参考教材机械零件轴的校核。图5-4 剪力弯矩图轴上的转矩T，轴上的传递功率： （5-1）=9.55=5.78求作用在除草刀上的力： 轴的受力简图如上图计算轴的支撑反力，在水平面上：在垂直面上弯矩图如上在水平面上a-a剖面右侧a-a剖面左侧 在垂直面上 合成弯矩，a-a剖面左侧a-a剖面右侧画转矩图 如上，由公式（5-1）5.3判断危险截面a-a截面左右的合成弯矩左侧略大于右侧，扭矩为T，则判断左侧为危险截面，只要左侧满足强度校核就行了。轴的弯扭合成强度校核许用弯曲应力 a-a截面左侧 （5-2）5.4轴的疲劳强度安全系数校核查得抗拉强度，弯曲疲劳强度，剪切疲劳极限，等效系数a-a截面左侧查得查的绝对尺寸系数轴经磨削加工，表面质量系数则弯曲应力 应力幅 平均应力 切应力 安全系数 =114S查许用安全系数显然S,则a-a剖面安全。6果园避障除草机液压系统6.1液压系统工作原理果园避障除草机由机架、除草刀工作部件、避障系统以及动力分配系统等组成，避障系统由感应机构、液压控制系统等部件组成，果园避障除草机工作原理如下图6-1图6-1 工作原理图除草机前进作业时，距离传感器未碰触果树及障碍物时机具正常作业，液压系统不工作，如图1a，当感应到果树及障碍物后，传感器发出指令给液压系统，控制液压控制阀块的油路通断，如图1b，进而控制液压缸动作，驱动整个除草部件摆动，由液压缸推动除草部件沿着滑到水平横向移动并避开障碍物，避免对果树的损伤，如图1c,当避让过程结束后，工作部件再次横向伸出回到原来的位置，以此往复循环作业，如图1d。在工作区域内，可以对果树之间的部分进行有效耕作，防止出现少除、漏除现象。液压系统原理如下图所示:1、液压缸 2、3、11、节流阀 4、三位四通X型电磁换向阀5、溢流阀 6、9、10、液压油箱 12、截止阀 13、压力阀图6-2 液压系统原理图果园避障除草机液压系统由一个双作用单杆伸缩缸回路组成。液压伸缩回路包括液压油箱1、单杆双作用液压缸2、3、11、节流阀4、三位四通电磁换向阀5、溢流阀12、节流阀13、压力阀6.2液压缸的选择在液压系统中有一个单杆双作用液压缸，下面对液压缸设计选型（1）活塞直径公式 （6-1）式中：D-活塞直径或缸筒内径，m F-液压缸推力，N -液压缸的机械效率，取0.94 -进油路初选压力，取10 -回油路背压，简单系统取0.2 -缸径比取0.7由式得：D =0.04m,按GB/T2348-1993，(液压系统设计元件选型手册 周恩涛主编）将液压缸内径圆整为D =40mm,故活塞杆直径d =40*0.7=28mm,圆整为d =28mm,根据行程要求，按GB/T2349-1980行程第一系列，选行程s =630mm,液压缸特性如表6-1表6-1 液压缸特性伸缩缸缸径40速比2推力49800拉力335006.3液压泵的选择6.3.1泵的最大压力泵的最大工作压力（）系统液压泵的最大工作压力取决于伸缩缸在满载时的工作压力，即为5泵的最大压力 （6-2）式中：-液压缸的最大工作压力 -工作油路的总压力损失，可按下表选取，该系统属于简单系统选取0.25液压泵压力损失的选取如表6-2表6-2 系统压力损失简单系统复杂系统总压力损失0.2-0.50.5-1.5有公式（6-2）计算泵的最大工作压力为：=6.3.2泵的最大流量泵的最大流量 式中：-系统所需要的流量，L/min K-系统泄露系数，经验值为1.1-1.3，该系统属于大流量系统，取1.15-液压缸工作时的流量，L/min由公式（6-3）计算液压系统齿轮泵的最大流量 （6-3）6.3.3选择液压泵的规格 根据上述计算的到，由相关液压手册选择相应液压泵。根据系统所需流量、拟定初选液压泵的转速、泵的容积效率，可以得到泵的排量参考值为： （6-4）式中：-泵排量参考值，L/min -初选液压泵转速，r/min -液压泵容积效率由公式（6-4）计算得液压系统泵的排量为： mL/r6.3.4选择液压泵的型号 根据上述计算得到的压力、流量和排量等参数，查液压手册（液压系统设计元件选型手册 周恩涛主编），最终确定泵为CB型外啮合齿轮泵，型号为：CB-B。7应用红外传感器避障的原理及选用7.1红外传感器的原理红外传感器的红外发射管发出红外光，光敏接受管接收前方物体反射光，接收管接收的光强随反射物体的距离变化，据此判断前方是否有障碍物并根据接收信号强弱判断与障碍物的距离，红外传感器具有以下特点，不受电磁波的干扰、非噪声源、可实现非接触性测量，由于发射光线时光而不是声音，可以在相当短的时间内获得较多的红外线传感器测量值。红外传感器发射管和接收管的类型很多，其工作光波长在800-1100nm左右，通常小功率条件下的工作压力为1.5-5V左右，工作电流为3-10mA左右。7.2红外传感器的选用在该果园避障除草机中选用型号WT-IROA。本红外避障传感器，可以检测到3-80cm（可调）范围的障碍物。如下图7-1图7-1 红外传感器这是一种集发射与接收为一体的光点传感器。检测距离可以根据要求进行调节电气特性： U:5VDC I:100mA Sn:3-80cm外形尺寸： 直径：17mm 传感器长度：45mm 引线长度：45c7.3传感器在本设计中的应用原理由于该传感器为可调测距传感器，所以根据除草机工作部件外延长200mm,所以调节其可测距离为350mm,也就是说该传感器只能检测到350mm范围内的障碍物。在本设计中需要用到四个这样的传感器作为这个避障系统的启动原件，其在除草机上的安装情况如下图7-2图7-2 传感器安装图图中1，2,3,4，即传感器，除草机与拖拉机连接板的前端两侧各安装两个传感器，在每一边安装的两个传感器之间的距离是可以调节的，这是因为根据不同的树干直径而调节传感器间的距离。当两个传感器同时检测到障碍物时开始启动程序，然后使液压缸开始工作，达到避障的效果。每边使用两个传感器是避免使用一个传感器时检测到比较高的杂草也启动程序，当有两