题目：留茬高度可调的仿地形割草装置设计
[摘要]: 果树栽培产业的机械化进程已经成为必然趋势，与此同时，在果园除草方面，机械除草相比其他除草方式也有着明显优势，因此，研究设计适应市场需求的新型割草装置具有重要的实际意义。通过对国内外典型割草机械的介绍以认识国内外研究现状，了解典型的割草机各部分结构，作为之后设计的参考基准，确定设计内容。本产品具备调整留茬高度及仿地形的特色功能，能够适应多种场合，具有广泛的应用前景。
关键词：果园除草 留茬高度可调 仿地形 泛用性广
1、 课题研究目的和意义
果树栽培作为我国优势产业之一，同时也是劳动密集型产业。但是由于我国果园传统栽培模式存在架式过低、行距过窄和行头过小等问题，严重制约了果园生产机械化进程，造成果园机械化水平落后的现象，同时由于现代化进程的发展，农业劳动力大量向向第二、三产业转移，果树人工成本大幅增加，直接影响果树产业的经济效益。因此，对果园机械化生产技术和装备的需求越来越迫切，果树生产管理的机械化已成为实现果树产业现代化的必然要求[1]。
果园杂草消耗土壤养分,使病虫害滋生,果园生态环境恶化,影响果树生长及果品产量、质量[2]，对果树生长具有恶劣影响，因此果园除草在果树栽培过程中是必不可少的。传统人工除草方式费时费力，现代果园杂草控制方法主要可分为化学除草、机械割草、生物除草等，化学除草容易造成作物损伤、土壤板结和环境污染，且不适合有机果园；生物除草法，如铺设防草布、种植鼠茅草、甚至是饲养家禽等，前期的投资大，效果参差不齐；为了避免以上问题,很多地方开展了绿色生态种植行动,采用机械除草。机械除草不仅可以提高除草效率,而且起到松土的作用[3]。但现有机械除草机大多机架笨重，灵活性差，在泛用性方面仍存在一定缺陷。另外，资料显示，为增加西北地区果园土壤有机质含量不足的问题，需要机械化割草装备在留茬约5～10cm范围内对非恶性草割草[4]，一年需割多次，用工量多，劳动强度大；所以，机械割草的控制杂草的方式市场需求量很大，同时，随着劳动力成本的升高，用背负式割草机等传统除草方式越来越难以满足实际需求。因此，为满足目前国内果园生产标准化、机械化生产需求，针对现有除草机械存在的一些缺陷以及我国果园栽培产业地形复杂、土质较差的实际情况，开展留茬高度可调的仿地形割草装置的课题研究具有十分重要的实际意义。
国内外研究现状
欧美国家传统畜牧业发达，历史悠久，出于生产需要，在除草机械方面的研究起步也较早，主要发展过程从人力、畜力到拖拉机配套，产品技术已经十分成熟。相比之下，国内研发的割草机产品虽然种类较多，但质量参差不齐，从使用效果和用户反馈情况看，与国外的割草机还存在一定差距，产品技术有待进一步完善和提升[5]。以下例举国内外典型的割草机产品，以详细介绍国内外对于除草机械的研究现状。
2.1国外研究
国外对于此方面研究起步早，产品多，技术成熟，功能较为全面，如德国克拉斯公司生产的中央传输侧悬挂割草机(图1) ，包括3600TRC、3050TC、3050TRC、3600TC和4000TC等型号，割草宽度可调，2点悬挂，动力输出轴转速1000 r/min，是克拉斯公司比较典型的产品。
图 1 克拉斯公司的中央传输侧悬挂割草机 图 2 约翰迪尔公司的割草机
如图2，美国约翰迪尔公司也生产侧悬挂式割草机,图3为法国库恩公司的 GMD4010型圆盘割草机，该机作业宽度3. 95 m，圆盘数量9，动力输出轴转速1000 r/min，整机质量1033 kg，最小配套动力81kW。库恩公司的旋转割草机、德国Stoll公司的割晒设备技术也比较先进。另外，马斯奇奥公司也生产系列割草机，图4为其DAFNE287型牵引式圆盘割草压扁机，该机主要是对牧草进行切割与压扁，并在地面上形成一定形状和厚度的草铺，可一次性完成牧草的切割、铺放与压扁等作业。该机配套动力73.5kW，3点悬挂，可进行液压折叠，传动轴2个，作业幅宽2.8 m，共有7个转盘，每个转盘上有2个刀片，动力输出轴转速540r/min，在装配橡胶辊的情况下，整机质量1390 kg，不装配橡胶辊，整机质量1250 kg。
图 3 库恩公司GMD4010型圆盘割草机 图4马斯奇奥公司DAFNE287型圆盘割草压扁机
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