基于爪齿余摆运动的株间机械除草装置研制与试验.pdf

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1、第28卷第14期102012年7月农业工程学报TransactionsoftheChineseSocietyofAgriculturalEngineeringVbl．28NO．14Jul．2012■■■■■曛’■舅■—一■■■■盏叠—譬kj函4■■_基于爪齿余摆运动的株间机械除草装置研制与试验胡炼1’2，罗锡文1，2※，严乙桉1一，陈雄飞1,2曾山也，张龙1，2(1．华南农业大学南方农业机械与装备关键技术教育部蓐点实验室，广州510642：2．华南农业大学工程学院，广州510642)摘要：为了实现作物

2、株间区域精确机械除草，设计了一种利用除草爪齿余摆运动原理的株间机械除草装置，研究了装置的除草和避苗上作原理．建立了相应数学模型并分析了除草爪肯余摆运动的参数对除草效果的影响，获得了合理的工作参数。在试验平台卜进行了基于爪齿余摆运动的株IhJ老『L械除草装置避苗试验研究，试验结果表明．基于爪齿余摆运动的株问机械除草装置除草爪齿避苗和除草切换控制快速町靠，室内试验的伤苗率小于8％；能够满足株距20cm及以卜栽种的作物株问除草要求，可以保证每个株间区域均有除草爪齿进入实施除草：除草装置的前进速度小影响进入株

3、『HJ区域的除草爪逸数量，但Iii『进速度的增加会导致伤苗率增大；进入株间区域的除草爪齿数量与作物栽种株距均匀性无关，仅与作物栽种的株距有关。该文为爪齿余摆株

4、’日】除草装置精准控制提供依据。关键词：农业机械，除草，速度，株问除草，余摆运动doi：10．3969／j．issn．1002—6819．2012．14002中图分类号：S224．1文献标志码：A文章编号：1002—6819(2012)一14-0010-07胡炼，罗锡文，严乙桉，等．基于爪齿余摆运动的株问机械除草装置研制与试验EJ]．农业工程学

5、报，2012，28(14)：10—16．HuLian，LuoXiwen，YahYi’an，eta1．Developmentandexperimentofintra-rowmechanicalweedingdevicebasedontrochoidmotionofclawtooth[J]．TransactionsoftheChineseSocietyofAgriculturalEngineering(TransactionsoftheCSAE)，2012，28(14、：lO—16．(inChinesew

6、ithEnglishabstmc00引言农田杂草是农业生态系统中的一个组成部分，直接或间接影响农业生产【11。Kurstjensl2]提出杂单控制的难处在于选择性地对株问杂草进行防除，除草剂能被广泛使用的主要优势在于它能同时除掉行间和株间的杂草p1。目前国内外研制成功一些行间机械除草机具，生产应用结果表明，可基本满足行间除草作业要求。为了对株间杂草进行控制，国外对智能化株间除草机械进行了一些相关研究。哈尔姆斯塔德大学开发了一种株间杂草控制系统，除草机构利用垂直于作物行的旋转轮控制株问杂草，通过机器视觉

7、识别作物，当检测到作物时，旋转轮被气压缸驱动提升从而避免损伤作物，当旋转轮避开作物后又被放下继续进行除草作业降51。HomeI6】研制的株间中耕系统由“鸭脚”型行间除草刀和附在其上的町来回摆动的株间除草刀构成。当柃测到作物时，株问除草刀收拢，否则，电动机驱动凸轮使株间除草刀展开。TilletttTl等研收稿日期：2012-03．04修订口期：2012-06．20基金项目：国家科技支撑项目(201IBAD20806)；国家自然科学基金项目(31171864)：广东省引进国(境)外高层次人才智力项目；94

8、8项目“精准农业智能关键技术引进与创新子课题”(2011-G32)作者简介：胡炼(1984一)，男，湖南长沙人，博士生，研究方向智能化检测与控制。广州华南农业大学工程学院，510642。Emaihhulian_21@yahoo．com．cn※通信作者：罗锡文(1945一)．男．湖南株洲人。教授，博士生导师，主耍从事农业机械化工程、精细农业方面研究。广州华南农业大学工程学院．510642。Emaihxwluo@seau．edu∞制的旋转式圆盘锄的除草部件是一个可旋转的圆盘，为了在株间除草时不损伤作物，该

9、旋转圆盘边沿处被切掉一部分，形成一个缺口，系统通过机器视觉识别作物，当机具由拖拉机牵引前进时，旋转圆盘转动保证其缺口始终对准作物【8。01。奥斯纳布吕克大学与AmazoneWerke联合开发了一种摆线锄机械除草控制系统，能够控制玉米行间和株问杂草，八根除草爪齿旱圆形安装于一个旋转体上组成除草机构[1。121。旋转体由液压泵驱动旋转，使除草爪齿做圆周运动，机器前进时除草爪齿作余摆线运动，每个除草爪齿均能独立展开和收拢，从而避免接触作物【13】。目前国内对智