CN115039527B - 一种大豆除草机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及农业机械技术领域，特别是涉及一种大豆除草机，包括除草机构、梳齿式株间松土除草机构和车架，车架一端固接有除草机构，除草机构用于大豆行间除草，车架另一端固接有梳齿式株间松土除草机构，梳齿式株间松土除草机构用于大豆株间除草。本发明可以达到同时完成大豆株间松土除草与行间松土除草的目的。

Description

一种大豆除草机

技术领域

本发明涉及农业机械技术领域，特别是涉及一种大豆除草机。

背景技术

大豆机械化除草是大豆全程机械化必不可少的一步。杂草在大豆生长过程中与大豆争夺水、阳光、营养与成长空间，严重影响大豆的产量。目前主要采用化学除草的方式，虽然使用除草剂可以消灭杂草，并且操作便捷、效率高，但是在生产过程中经常出现因为除草剂使用不当而对土地、环境造成了污染。大豆的质量也会被农药损害，对人体健康造成危害。随着国家和公众关注食品安全以来，机械除草方法成为当前研究的热点。现有机械除草机仅能实现土表以外杂草去除，而杂草根部保留在土壤内部，仍会与大豆争夺水分和营养，除草不够彻底，且仅能够实现大豆苗行间除草，大豆苗株间杂草仍无法去除，而人工除草消耗大量人力资源，人力成本高，因此亟需一种大豆除草机来解决。

发明内容

本发明的目的是提供一种大豆除草机，以解决上述问题，达到同时完成大豆株间松土除草与行间松土除草，根除杂草，减少人力资源消耗的目的。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种大豆除草机，包括除草机构、梳齿式株间松土除草机构和车架，所述车架一端与除草机构固接，所述除草机构用于大豆行间除草，所述车架另一端与梳齿式株间松土除草机构固接，所述梳齿式株间松土除草机构用于大豆株间除草。

优选的，所述除草机构包括钢架，所述钢架一端与所述车架固定连接，所述钢架另一端转动连接有若干除草轮，若干所述除草轮并排设置，所述除草轮传动连接有驱动部，所述驱动部与所述钢架固定连接。

优选的，所述除草轮包括若干刀盘，每两个所述刀盘之间固接有若干刀片，若干所述刀片沿所述刀盘周向等间隔布置，所述刀片与所述刀盘倾斜设置，所述刀盘与所述钢架转动连接，所述刀盘中心与所述驱动部传动连接。

优选的，所述刀盘中心固接有滚轴，所述刀盘所在平面与所述滚轴轴线相互垂直，所述滚轴两端固接有连接轴，所述连接轴与所述滚轴共轴设置，所述连接轴侧壁与所述钢架转动连接。

优选的，所述驱动部包括旋转电机，所述旋转电机输出轴固定连接有主动链轮，所述滚轴一端固接有从动链轮，所述从动链轮通过链条与所述主动链轮传动连接，所述旋转电机靠近驱动轴一侧固接有电机座，所述电机座与所述钢架固定连接。

优选的，所述梳齿式株间松土除草机构包括摆动支座，所述摆动支座底部与所述车架固定连接，所述摆动支座中部转动连接有若干梳刷杆，若干所述梳刷杆贯穿所述摆动支座，所述梳刷杆一端固接有若干梳齿部，所述梳齿部沿所述梳刷杆轴线方向等间隔布置，所述摆动支座另一端固接有摆动部，所述摆动部与所述梳刷杆传动连接。

优选的，所述梳齿部包括若干梳齿，若干所述梳齿沿所述梳刷杆轴线方向等间隔设置，所述梳齿端部与所述梳刷杆固定连接。

优选的，所述摆动部包括摆动电机，所述摆动电机侧壁与所述摆动支座固定连接，所述摆动电机输出轴与所述梳刷杆固定连接。

本发明具有如下技术效果：该大豆除草机通过除草机构、梳齿式株间松土除草机构、行走底盘、动力系统、控制系统的设置，能够完成大豆在中耕过程中的行间松土除草与株间松土除草作业，降低了人们的劳动强度；除草机构入土方便、切土阻力小，并具有一定的入土深度，将杂草根部切断，每个除草轮单独驱动，操作灵活，维护方便，并将滚轮式行间除草机构安装在行走底盘前端，行走底盘配合除草轮自身的旋转运动推动滚轮式行间除草机构前进，避免了除草轮的打滑，提高了工作稳定性，梳齿式株间松土除草机构通过螺栓安装于行走底盘后部，梳齿随大豆除草机的前进运动同时对2行大豆株间杂草进行交替梳理，实现株间除草的效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明除草机构结构示意图；

图3为本发明除草轮结构示意图；

图4为本发明梳齿式株间松土除草机构结构示意图；

图5为本发明梳齿式株间松土除草机构工作痕迹图；

图6为本发明实施例2梳齿式株间松土除草机构结构示意图；

其中，1、除草机构；2、控制系统；3、梳齿式株间松土除草机构；4、车架；11、钢架；12、旋转电机；13、电机座；14、主动链轮；15、除草轮；151、刀片；152、刀盘；16、从动链轮；17、滚轴；18、连接轴；19、链条；31、摆动电机；32、摆动支座；33、梳刷杆；34、梳齿；35、除草齿。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

实施例1

参照图1-5，本实施例1提供一种大豆除草机，包括除草机构1、梳齿式株间松土除草机构3和车架4，车架4一端与除草机构1固接，除草机构1用于大豆行间除草，车架4另一端与梳齿式株间松土除草机构3固接，梳齿式株间松土除草机构3用于大豆株间除草。本实施例1车架4为具有安装平台的无人车，无人车具有安装平台，安装平台底部安装有具有减震功能的驱动轮，驱动轮由电机驱动，安装平台中部安装有无人车控制器和电池，无人车可通过远程遥控控制运动状态，可选用公开号为CN114467419A的一种丘陵山区多作物播种机器人，车架4行进时带动除草机构1和梳齿式株间松土除草机构3沿大豆苗行间行进，行进过程中实现行间除草和株间除草，降低了对除草剂的依赖性，同时也替代了传统的人工除草，降低了人们的劳动强度。

进一步优化方案，除草机构1包括钢架11，钢架11一端与车架4固定连接，钢架11另一端转动连接有若干除草轮15，若干除草轮15并排设置，除草轮15传动连接有驱动部，驱动部与钢架11固定连接。本实施例1优选为3个除草轮15，也可根据实际大豆苗行间距增加除草轮15数量，以确保除草机构1能够覆盖大豆苗行间范围，除草轮并排设置使除草范围更广，大大提升除草效率。

进一步优化方案，除草轮15包括若干刀盘152，每两个刀盘152之间固接有若干刀片151，若干刀片151沿刀盘152周向等间隔布置，刀片151与刀盘152倾斜设置，刀盘152与钢架11转动连接，刀盘152中心与驱动部传动连接。除草轮15的刀片151为倾斜安装，切土夹角使入土方便、切土阻力小，并具有一定的入土深度，并可将土壤翻起，起到疏松表面土壤的作用，增加土壤空隙，使大豆根部更易接触到空气中氧气，本实施例1优选为2个刀盘152，沿刀盘152周向设置有若干刀片151，可根据实际土壤状况，增加或减少刀片151数量，当土壤较细密疏松时，可增加刀片151数量，提升除草效果和翻土效果，当土壤较坚硬且土块较大时，可减少刀片151数量，除草的同时使切碎土块，使土壤表面稀松多孔，利于大豆根部吸收氧气。

进一步优化方案，刀盘152中心固接有滚轴17，刀盘152所在平面与滚轴17轴线相互垂直，滚轴17两端固接有连接轴18，连接轴18与滚轴17共轴设置，连接轴18侧壁与钢架11转动连接。连接轴18与滚轴17两端固接，连接轴18直径小于滚轴17直径，连接轴18与滚轴17连接处呈台阶状，钢架11与连接轴18通过直径相配合的通孔转动连接，台阶状结构避免滚轴17沿滚轴17轴线方向产生位移，进而避免除草轮15在运行过程中沿滚轴17轴线方向晃动，提高装置稳定性。

进一步优化方案，驱动部包括旋转电机12，旋转电机12输出轴固定连接有主动链轮14，滚轴17一端固接有从动链轮16，从动链轮16通过链条19与主动链轮14传动连接，旋转电机12靠近驱动轴一侧固接有电机座13，电机座13与钢架11固定连接。从动链轮16通过链条19与主动链轮14传动连接，链条19分别与从动链轮16和主动链轮14啮合，使旋转电机12传动时效率更高，避免传动过程中出现打滑的情况，使除草轮15转动更加稳定，提高装置稳定性。

进一步优化方案，梳齿式株间松土除草机构3包括摆动支座32，摆动支座32底部与车架4固定连接，摆动支座32中部转动连接有若干梳刷杆33，若干梳刷杆33贯穿摆动支座32，梳刷杆33一端固接有若干梳齿部，梳齿部沿梳刷杆33轴线方向等间隔布置，摆动支座32另一端固接有摆动部，摆动部与梳刷杆33传动连接。本实施例1优选为2个梳刷杆33，可以同时实现车架4两侧大豆株间除草，本实施例1优选为2个梳齿部，梳齿部根据车架4行驶速度调整间距，使梳齿部偏摆过程中绕开大豆植株，控制系统2通过向摆动部传输信号，使摆动部驱动梳刷杆33以梳刷杆33轴线为轴心左右摆动，进而使固接在梳刷杆33一侧的梳齿部发生摆动，随车架4的前进运动同时对2行大豆株间杂草进行交替梳理，将杂草打断，实现除草目的，且梳齿部底端可在摆动过程中伸入土壤，拨动土壤表面碎土块，在大豆株间土壤形成如图5产生的痕迹，实现大豆株间除草和松动土壤的效果；

进一步优化方案，梳齿部包括若干梳齿34，若干梳齿34沿梳刷杆33轴线方向等间隔设置，梳齿34端部与梳刷杆33固定连接。本实施例1优选为3个梳齿34，也可根据株间杂草情况适应调整梳齿34数量，梳齿34数量增加，除草效果增加，但梳齿34摆动时受到阻力增加，梳齿34数量减少，除草效果降低，但梳齿34摆动时受到阻力减少。

进一步优化方案，摆动部包括摆动电机31，摆动电机31侧壁与摆动支座32固定连接，摆动电机31输出轴与梳刷杆33固定连接。提高梳齿式株间松土除草机构3一体性，使传动效率更高。

本实施例的工作过程如下：

在进行大豆中耕除草时，车架4上固定安装有控制系统2，控制系统包括控制芯片和电压，控制芯片优选为STM32嵌入式单片机，除草机构1和梳齿式株间松土除草机构3通过导线与控制系统2连接，通过接收操作平台的遥控信号来控制大豆除草机的工作过程，控制系统2通过接收操作平台的信号后，旋转电机12获得动力带动主动链轮14旋转，主动链轮14通过链条19与从动链轮16传动连接，为除草轮15提供旋转动力，车架4配合除草轮15自身的旋转运动推动除草机构1和梳齿式株间松土除草机构3前进。同摆动电机31获得动力进行旋转带动梳刷杆33工作，使2组梳刷杆33以相同转速往复摆动，梳齿部根据车架4行驶速度调整间距，使梳齿部偏摆过程中绕开大豆植株，梳齿部随大豆除草机的前进运动对大豆株间杂草交替进行梳理。

实施例2

参照图6，本实施例2与实施例1的区别仅在于，梳齿34底部固定安装有截面为“X”形状结构的除草齿35，可在梳齿34摆动过程中，除草齿35与杂草茎部相接触产生较大摩擦力，杂草无法相对除草齿35滑动，使除草齿35可在摆动电机31摆动过程中将杂草拔起并甩向车架4两侧，增加除草效果。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (2)

1.一种大豆除草机，其特征在于：包括除草机构(1)、梳齿式株间松土除草机构(3)和车架(4)，所述车架(4)一端与除草机构(1)固接，所述除草机构(1)用于大豆行间除草，所述车架(4)另一端与梳齿式株间松土除草机构(3)固接，所述梳齿式株间松土除草机构(3)用于大豆株间除草，所述除草机构(1)包括钢架(11)，所述钢架(11)一端与所述车架(4)固定连接，所述钢架(11)另一端转动连接有若干除草轮(15)，若干所述除草轮(15)并排设置，所述除草轮(15)传动连接有驱动部，所述驱动部与所述钢架(11)固定连接，所述除草轮(15)包括若干刀盘(152)，每两个所述刀盘(152)之间固接有若干刀片(151)，若干所述刀片(151)沿所述刀盘(152)周向等间隔布置，所述刀片(151)与所述刀盘(152)倾斜设置，所述刀盘(152)与所述钢架(11)转动连接，所述刀盘(152)中心与所述驱动部传动连接，所述刀盘(152)中心固接有滚轴(17)，所述刀盘(152)所在平面与所述滚轴(17)轴线相互垂直，所述滚轴(17)两端固接有连接轴(18)，所述连接轴(18)与所述滚轴(17)共轴设置，所述连接轴(18)侧壁与所述钢架(11)转动连接，所述驱动部包括旋转电机(12)，所述旋转电机(12)输出轴固定连接有主动链轮(14)，所述滚轴(17)一端固接有从动链轮(16)，所述从动链轮(16)通过链条(19)与所述主动链轮(14)传动连接，所述旋转电机(12)靠近驱动轴一侧固接有电机座(13),所述电机座(13)与所述钢架(11)固定连接；所述梳齿式株间松土除草机构(3)包括摆动支座(32)，所述摆动支座(32)底部与所述车架(4)固定连接，所述摆动支座(32)中部转动连接有若干梳刷杆(33)，若干所述梳刷杆(33)贯穿所述摆动支座(32)，所述梳刷杆(33)一端固接有若干梳齿部，所述梳齿部沿所述梳刷杆(33)轴线方向等间隔布置，所述摆动支座(32)另一端固接有摆动部，所述摆动部与所述梳刷杆(33)传动连接；所述梳齿部包括若干梳齿(34)，若干所述梳齿(34)沿所述梳刷杆(33)轴线方向等间隔设置，所述梳齿(34)端部与所述梳刷杆(33)固定连接；

所述梳齿(34)底部固定安装有截面为‘X’形状结构的除草齿(35)。

2.根据权利要求1所述一种大豆除草机，其特征在于：所述摆动部包括摆动电机(31)，所述摆动电机(31)侧壁与所述摆动支座(32)固定连接，所述摆动电机(31)输出轴与所述梳刷杆(33)固定连接。