株间除草机设计与仿真研究

【目的】国内现有的株间除草机除草效率低、能耗高、适应性不强。【方法】课题组设计了一种新型株间除草机，分析了整机结构及工作原理、除草范围及运动轨迹、避障液压控制系统原理以及除草刀具设计，对该新型株间除草机关键零部件进行了静应力和模态分析仿真校核，并以避障液压杆芯的往复运动速率和避障弹簧弹性系数为试验对象，进行了双因子交叉仿真试验。【结果】该新型株间除草机除草率随着弹簧弹性系数的增大而逐步提高，当弹性系数超过40 N/mm时，除草率增长率趋于水平，杆芯运动速率的最值对弹性系数变化而对应的除草率影响不大；除草率随着杆芯往复运动速率的增大而逐步降低，避障弹簧弹性系数的最值对杆芯往复运动速率变化而对应的除草率影响较大。【结论】1）该新型株间除草机可以实现自动避障，并保证清除果树附近的杂草，设计合理、可靠；2）没有对除草机滑杆机架、避障主杆及总成铰链机构连接轴进行轻量化设计，缺少对除草机其他铰链机构动作的仿真分析。