[发明专利]株间行间机械除草装置

说明书

技术领域

本发明属于农业机械技术领域，具体涉及株间行间机械除草装置。

背景技术

现在除草方法除了广为人们所熟悉的人工用手拔草、喷施除草剂除草，还有利用生物技术、农业防除、物理加热杂草等方法。因为应用化学除草剂消除杂草是一种高效的、便捷的除草手段，现在仍然是一种比较普遍被农民所采用的除草方法，事实表明：喷施化学农药虽然可以消除杂草，但是很大程度上不仅对土地、环境造成了污染，而且也影响了农作物的质量，对人体健康造成很大的危害。另外几种除草方法因为一些成本问题和条件限制也未大面积推广应用，随着国家和公众越来越关注食品安全，注重有机农业的发展，机械除草方法成为当前研究的热点。

国内外关于机械除草的报道有很多，如刷状除草装置(Kouwenhoven,1997)、指形除草装置(Leinonen et al.,2004)，但这些机具都难以有效控制株间区域的杂草。Osnabrueck Univesity与Amazone Werke联合开发了八爪摆线锄株间除草装置，可清除作物周围半径18mm外的杂草，但机具适应性差，稍有调整不当将会对作物造成损伤，同时机具受土壤影响较大，因为不能避免较大土块损伤作物(Dedousis,2007)。其他相关报道有缺口圆盘锄(Tillett et al.,2008)、转齿除草装置(Griepentrog,2006)和八爪式株间除草装置(张朋举等,2010)，以上除草机具虽都有一些实验报道，但牵引拖拉机跟踪行走的精度不够，至今仍无成熟的株间行间除草机具。

总体来说，与化学除草相比，现有的机械除草的方法存在一系列问题，如作物苗间与秧苗附近杂草较难铲除、伤苗严重、除净率低、作业效率低、行间除草阻力大等。如何精准、高效地利用机械方法除去作物株间和行间杂草，同时最大程度的降低伤苗率并提高作业效率，需要更深层次的研究。

发明内容

本发明的目的是解决现有机械除草机的伤苗率高、杂草去除不干净、作业效率低、行间除草阻力大等问题，提供了一种株间行间机械除草装置，可根据不同作物的根系范围更换不同大小的刀盘，提高株间除草适应性和通用性；同时特殊设计的行间除草铲柄能够有效改善除草部件作业过程中的振动性能，降低作业阻力。

本发明由主架Ⅰ、株间除草装置Ⅱ、行间除草装置Ⅲ、摄像头1和图像数据处理系统2组成，株间除草装置Ⅱ负责株间杂草的清理，行间除草装置Ⅲ进行行间杂草的清理。其中:摄像头1固接于主架Ⅰ中前横梁3的下平面正中间，用于实时拍照作物和杂草情况，并形成图像；图像数据处理系统2固接于主架Ⅰ中中间横梁4的上平面正中间，用于接收摄像头1传来的图像，进行数据处理识别作物位置信息，进而控制株间除草装置Ⅱ的作业；株间除草装置Ⅱ中的横向移动系统固定板11固接于主架Ⅰ中中间横梁4的后平面；行间除草装置Ⅲ中左除草铲K的铲柄头Ⅰ32固接于主架Ⅰ中后横梁8的后平面的左部，行间除草装置Ⅲ中右除草铲J的铲柄头Ⅱ39固接于主架Ⅰ中后横梁8的后平面的右部。

所述的主架Ⅰ由前横梁3、中间横梁4、左纵梁5、左限深轮6、速度传感器7、后横梁8、右纵梁9和右限深轮10组成，其中：前横梁3、中间横梁4和后横梁8依次排列，前横梁3、中间横梁4和后横梁8两侧固接左纵梁5和右纵梁9，形成“日”字形；左限深轮6连接于左纵梁5的左侧，速度传感器7固接于左限深轮6，用于实时检测机具的作业速度，为株间除草装置Ⅱ提供速度数据；右限深轮10连接于右纵梁9的右侧。

左限深轮6和右限深轮10的作用是调整和控制除草作业部件的入土深度。

所述的株间除草装置Ⅱ由横向移动系统固定板11、丝杠12、左丝杠座13、左光杆座14、光杆15、旋转电机固定板16、左除草部件旋转电机17、左转轴联轴器18、左转轴19、左除草刀盘20、右除草刀盘21、右转轴22、右转轴联轴器23、右除草部件旋转电机24、右光杆座25、横向驱动电机26、丝杠联轴器27、右丝杠座28、左直线轴承29、右直线轴承30和丝杠螺母31组成，丝杠12中部与丝杠螺母31螺纹连接，丝杠12左端与左丝杠座13活动连接，丝杠12近右端与右丝杠座28活动连接，丝杠12右端经丝杠联轴器27与横向驱动电机26的输出轴连接。

左丝杠座13固接于横向移动系统固定板11左上部，右丝杠座28固接于横向移动系统固定板11右上部。

左除草部件旋转电机17、左转轴联轴器18、左转轴19和左除草刀盘20自上而下顺序排列，其中左转轴19下端与左除草刀盘20固接，左转轴19上端经左转轴联轴器18与左除草部件旋转电机17的输出轴连接。