行星刷式株间锄草机械手优化与试验

摘要

针对根系较发达作物和易板结土壤工况下的株间锄草,设计了行星刷式株间锄草机械手.研究了锄草机械手避苗锄草的工作原理,建立了运动学模型,研究了刷盘上点的运动轨迹和速度曲线随行星轮系传动比变化的规律.将覆盖率、入侵率及保护区范围作为锄草效果的评价指标,通过设计锄草机械手的结构参数,对锄草刷盘运动轨迹进行仿真,分析刀杆偏心距、锄草刷盘直径及装置相对作物行横向偏移对覆盖率和入侵率的影响.仿真结果表明刀杆偏心距80 mm、横向偏移20 mm以及锄草刷盘直径60～ 180 mm为最优参数,可获得直径30 ～ 140 mm的保护区及80％以上的株间覆盖率.对优化后的机械手进行大田锄草试验,选用传动比为3的行星轮系,平均锄草率可达89.3％,平均伤苗率为3.5％,满足锄草要求.