CN108934406A - 起垄式果园自主避障全向割草机 - Google Patents

起垄式果园自主避障全向割草机 Download PDF

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杨福增
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Abstract

本发明公开一种针对起垄式种植果园的割草机，包括1个垄沟面切割器、2个垄坡面切割器、2个垄顶面切割器、行走机构、液压装置。行走机构前端有垄沟面切割器，两侧分别有2个垄坡面切割器和2个垄顶面切割器，垄沟面切割器通过四杆机构与行走机构铰接，2个垄坡面切割器和2个垄顶面切割器与液压装置连接，垄坡面切割器和垄顶面切割器采用超声波传感器进行地形仿形，以适应不同地形地貌的割草作业，同时垄顶面切割器利用角位移传感器来实现对果树的主动避障。本发明的割草机可实现对起垄式果园的垄沟底面、2个垄坡面和2个垄顶面同时进行割草作业，能够有效的减少劳动力，提高作业效率。

Description

起垄式果园自主避障全向割草机
技术领域
本发明涉及一种果园割草机，具体是一种针对起垄式种植果园的割草机，属 于农、林业割草机械技术领域。
背景技术
果园生草可以有效的改善果园土壤的物理特性，增加土壤的贮水能力，调节 果园小气候，但如果草长势过猛，则会造成果树养分不足，影响果品品质，因此 必须对果园进行定期割草。果园起垄栽培技术是现代果园发展的新技术和趋势， 是干旱地区果园抗旱保墒增效的有力措施。但是起垄式果园由于环境复杂，割草 难度大，尤其是垄顶面果树间割草。目前起垄式果园割草主要以人工手推式割草 机械为主，该割草机械劳动强度大且效率低。
因此，本发明设计了一种自主避障全向果园割草机，可同时对垄沟底面，2 个垄坡面和2个垄顶面进行5面割草作业，同时还具有自主避让垄顶面果树的特 点，降低了起垄式果园割草的劳动强度，提高了割草效率。
发明内容
本发明的目的在于提供一种适合起垄式种植模式果园的自主避障全向割草 机，同时对垄沟底面、2个垄坡面和2个垄顶面进行5面割草作业，且能实现对垄 顶面果树的自主避障。
其具体技术方案为：
一种针对起垄式果园的割草机，包括1个垄沟面切割器6、2个垄坡面切割器3、 2个垄顶面切割器2、行走机构1、液压装置4，所述行走机构1前端有垄沟面切割 器6，两侧分别有2个垄坡面切割器3和2个垄顶面切割器2，所述垄沟面切割器6 通过四杆机构5与行走机构1铰接，所述垄坡面切割器3和垄顶面切割器2分别通过 液压装置4与行走机构1连接。
所述的垄沟面切割器6，其特征在于两侧分别设置有仿形轮8。能够对起垄式 果园的垄沟底面进行仿形，使割茬高度基本一致。
所述垄沟面切割器6、垄坡面切割器3和垄顶面切割器2下方左右两侧均设置
本发明突出优点在于：
1、与传统割草机相比，两侧增加了2个垄坡面切割器3和2个垄顶面切割器2， 为5面同时割草，故称之为全向割草，大大提高了割草效率。
2、该割草机的垄坡面切割器3能够根据垄坡面地形可进行自动仿形调整。具 体为：割草机在作业过程中，当垄坡面地形发生变化时会引起垄坡面切割器3与 垄坡面间的距离发生变化，垄坡面切割器3上的超声波传感器15便将距离的变化 转化为电信号，再利用放大器将该电信号进行放大，再通过A/D转化器将经过放 大器处理后的模拟信号转化为数字信号后传输给中央处理器，中央处理器根据数 字信号信息来控制液压装置4对垄坡面切割器3进行姿态调整，以适应新的垄坡面 地形。
3、该割草机的垄顶面切割器2不仅能够实现如垄坡面切割器3的自动调整姿 态以适应新地形的功能，还具有自主避让垄顶面果树树干的功能。具体为：当垄 顶面切割器2触碰到果树后，垄顶面切割器2上档杆的角度便会发生变化，其上的 角位移传感器20会将这种角度变化转化为电信号，再经过放大器对角位移传感器 20的电信号进行放大，再通过A/D转化器将经过放大器处理后的模拟信号转化为 数字信号后传输给中央处理器，中央处理器接收到该数字信号后再通过接口电路 控制垄顶面切割器2上转动马达21的控制器来实现转动马达21的运转，转动马达 21转动会使传动马达罩18和垄顶面切割器底板17一起进行不同角度的转动，从而 实现垄顶面切割器2自主避让果树。
附图说明
图1垄沟面切割器传动结构图；
图2垄沟面切割器仰视图；
图3垄沟面切割器与行走机构连接方式图；
图4垄坡面切割器结构图；
图5垄坡面切割器与液压装置连接图；
图6垄顶面切割器主视图；
图7 垄顶面切割器主视图；
图8 垄顶面切割器仰斜视图；
附图说明：1、行走机构；2、垄顶面切割器；3、垄坡面切割器；4、液压装 置；5、四杆机构；6、垄沟面切割器；7、垄沟面切割器外壳；8、仿形轮；9、 割刀；10、垄沟面切割器底板；11、传动轴；12、皮带；13、传动马达；14垄 坡面切割器前盖；15、超声波传感器；16、垄坡面切割器后盖；17、垄顶面切割 器底板；18、传动马达罩；19、转动马达罩；20、角位移传感器；21、转动马达。
具体实施方式
以下通过附图2一附图8对具体实施方式做进一步的说明。
本发明的果园割草机，包括：垄沟面切割器6，2个垄坡面切割器3和2个 垄顶面切割器2。
所述垄沟面切割器6包括：四杆机构5、垄沟面切割器外壳7、仿形轮8、 割刀9、垄沟面切割器底板10、传动轴11、皮带12、传动马达13、传动轴14， 具体实施方式由附图2一附图4所示。
如附图2所示，其特征在于传动马达13通过螺栓固定在垄沟面切割器底板 10上，所述传动轴11通过轴承与垄沟面切割器底板10连接，所述传动马达13 通过皮带12将动力传输给传动轴11。
如附图3所示，所述垄沟面切割器底板10与垄沟面切割器外壳7通过螺栓 固定，所述仿形轮8与垄沟面切割器外壳7靠轴承连接，所述割刀9分布在垄沟 面切割器底板10下方与传动轴11靠销钉固定连接。
如附图4所示，所述垄沟面切割器外壳7通过四杆机构5与行走机构1铰接， 所述垄沟面切割器外壳7与四杆机构5铰接，所述四杆机构5与行走机构1铰接， 所述仿形轮8与四杆机构5的这种连接方式使得垄沟面切割器3具有很好的仿行 能力，使得杂草割茬高度基本一致。
所述垄坡面切割器3包括：皮带12、传动轴11、垄坡面切割器前盖14、割 刀9、传动马达13、超声波传感器15、垄坡面切割器后盖16，具体实施方式由 附图5和附图6所示。
如附图5所示，所述垄坡面切割器后盖16与垄坡面切割器前盖14通过螺栓 固定，所述传动马达13与垄坡面切割器后盖16和垄坡面切割器前盖14通过螺 栓固定，所述传动轴11与垄坡面切割器后盖16和垄坡面切割器前盖14通过轴 承连接，所述传动马达19通过皮带12将动力传输到传动轴11上，所述割刀9 与传动轴11靠销钉固定连接。
如附图6所示，所述垄坡面切割器后盖16与液压装置4连接，所述超声波传感 器15固定在垄坡面切割器后盖16上，割草机在作业过程中，当垄坡面地形发生变 化时会引起垄坡面切割器3与垄坡面间的距离发生变化，垄坡面切割器3上的超声 波传感器15便将距离的变化转化为电信号，再利用放大器将该电信号进行放大， 再通过A/D转化器将经过放大器处理后的模拟信号转化为数字信号后传输给中央 处理器，中央处理器根据数字信号信息来控制液压装置4对垄坡面切割器3进行姿 态调整，以适应新的垄坡面地形。
所述垄顶面切割器2包括：皮带12、传动轴11、垄顶面切割器底板17、传 动马达罩18、传动轴11、转动马达罩19、割刀9、超声波传感器15、角位移传 感器20、传动马达13、转动马达21，具体实施方式由附图7和附图8所示。
如附图7所示，所述转动马达罩19与液压装置4靠螺栓固定连接，所述传动马 达罩18与转动马达罩19靠轴承进行轴向固定，所述传动马达罩18与垄顶面切割器 底板17固定连接，所述传动轴11与垄顶面切割器底板17靠轴承连接。
如附图8所示，所述转动马达21固定于转动马达罩19内部，所述传动马达 罩18靠螺栓连接将传动马达13置于其内部固定，所述角位移传感器20与垄顶 面切割器底板17固定连接，所述传动马达13与传动轴11通过皮带12传动，所 述割刀9与传动轴11靠销钉固定。
如附图8所示，该割草机的垄顶面切割器2侧面固定有超声波传感器15，不仅 能够实现如垄坡面切割器3的自动调整姿态以适应新地形的功能，而且当垄顶面 切割器2触碰到果树后，垄顶面切割器2上档杆的角度便会发生变化，其上的角位 移传感器20会将这种角度变化转化为电信号，再经过放大器对角位移传感器20 的电信号进行放大，再通过A/D转化器将经过放大器处理后的模拟信号转化为数 字信号后传输给中央处理器，中央处理器接收到该数字信号后再通过接口电路控 制垄顶面切割器2上转动马达21的控制器来实现转动马达21的运转，转动马达21 转动会使传动马达罩18和垄顶面切割器底板17一起进行不同角度的转动，从而实 现了垄顶面切割器2自主避让果树，大大提高了割草效率。

Claims (4)

1.一种针对起垄式种植果园的割草机，包括1个垄沟面切割器(6)、2个垄坡面切割器(3)、2个垄顶面切割器(2)、行走机构(1)、液压装置(4)，所述行走机构(1)前端有垄沟面切割器(6)，两侧分别有2个垄坡面切割器(3)和2个垄顶面切割器(2)，所述垄沟面切割器(6)通过四杆机构(5)与行走机构(1)铰接，所述垄坡面切割器(3)和垄顶面切割器(2)分别通过液压装置(4)与行走机构(1)连接，所述垄沟面切割器(6)两侧分别设置有仿形轮(8)，所述垄沟面切割器(6)、垄坡面切割器(3)和垄顶面切割器(2)下方左右两侧均设置有割刀(9)，所述割刀(9)与传动马达(13)通过皮带(12)传动。
2.根据权利要求1所述的起垄式种植果园的割草机，其特征在于，所述割草机对垄沟底面，2个垄坡面和2个垄顶面同时进行5面割草作业。
3.根据权利要求1所述的起垄式种植果园的割草机，其特征在于，所述垄坡面切割器(3)和垄顶面切割器(2)采用超声波传感器(15)进行地形仿形。
4.根据权利要求1所述的起垄式种植果园的割草机，其特征在于，所述垄顶面切割器(2)采用角位移传感器(20)来实现对果树的主动避让。
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