轮式除草机的设计及试验.doc

轮式除草机的设计及试验农田杂草丛生，致使农作物产量和品质下降。近年来，大量使用除草剂除草，使杂草的抗性增强，造成了生态环境恶化，是一种不可持续的耕作方式，因此需要配合机械除草，以达到最佳的除草效果，同时把对环境的影响降到最低，保证农业可持续发展。机械除草在国内还处于空白，因此有必要研究一种新型的属于保护性耕作机械的除草机。1轮式除草机的总体设计轮式除草机主要工作参数见表1，结构简图见图1。2轮式除草机机架设计机架是由矩形管（50 ram50 ram3 mm）焊接而成，采用双梁悬挂框架结构，同时机架上焊接有加强支撑，可以增加强度和稳定性，防止秸杆和土壤造成的堵塞，还可用于安装地面仿形装置、轮刀装置等工作部件（图2）。3地面仿形装置设计地面仿形装置是轮式除草机关键部件之一。它主要由斜拉杆、弹簧杆、吊耳和弹簧组成（图3）。通过调节弹簧杆上面的螺母可以调节弹簧松紧，从而改变除草轮对地面的压力，同时该装置起仿形作用，可以适应地表的凹凸不平，还起到减震作用。本设计中弹簧的基本尺寸：不受外载时的自由高度250 mm，中径D2 =25 mm，弹簧丝的直径d=4 mm，节距f=8 mm，旋绕比C=D2/d =6.25，螺旋升角为该装置的技术要求为总圈数n，= 32，有效圈数n=30，回火硬度HRC4550，表面镀锌处理，厚度不小于30“m。斜拉杆是50 mm30 mm3 mm的方管，总长工=530 mm。4除草轮刀配置设计轮刀配置应满足不漏除、不堵塞的要求，配置成前后2排，相邻2个轮刀间距由土壤变形影响区域状况确定，本设计中初始位置前后轴之间的距离L= 550 mm，相邻两刀之间的间距D=70 mm，后刀轴比前刀轴多2个刀片，该配置可以减轻轮式除草机工作过程中的振动，保证其运动稳定性和可靠性。5轮式除草机田间试验5.1试验设计本试验选在小麦收获后、玉米播种前进行除草作业，同时还起松动表层土壤的作用。前茬小麦收割方式为割晒，小麦残茬平均高度为8 15cm。本试验主要研究土壤含水率及刀片入土深度对该除草机除草效果的影响。5.2土壤含水率和刀片入土深度对除草效果的影响经测定所选试验地块土壤含水率分别为10.7%、14.3%、16.5%，在设计所要求的适耕土壤含水率范围（10%一22%）内，符合轮式除草机作业要求。在土壤含水率分别为16.5%、14.3%、10.7%的地块中，每个小区翻出杂草数和杂草翻出率的测定结果见表2。由表2可知，土壤含水率越高，杂草越容易被翻出，表现为翻出率提高。选定土壤含水率为14,3%的地块，研究刀片人士深度对一次性杂草翻出率的影响。由表6可知，当轮刀入土深度分别为30 -40、5060、70一80 mm时，平均杂草翻出率分别为86.4%、91.0%、93.2%。说明轮刀的入土深度对杂草翻出率影响显著，随着刀片入土深度增加，土壤带动层扩大，从而提高了杂草翻出率。6结论本研究设计了一种新型的保护性耕作的轮式除草机，采用该除草机进行除草试验，结果表明：土壤含水率越高，杂草越容易被翻出；轮刀的入土深度对杂草翻出率影响显著，随着刀片入土深度增加，土壤带动层扩大，杂草翻出率提高。张小丽1，柴民杰2，韩伟1，李江国3(1