一种遥控式微耕机的研制

夏文明，沈海青，林 龙，黄明涛

(台州科技职业学院，浙江 台州 318020)

微耕机是一种微型的耕地机械装置，一般以小型柴油发动机或汽油发动机为动力，具有体积小，方便移动，结构简单，便于维修等特点[1,2]。它特别适合我国南方丘陵、山区等不规则，起伏频繁的地块，很好地解决了大型机械不方便作业的缺点，和大型机械形成了有效的互补[3-5]。但是传统的微耕机噪音大、震动大，导致作业人员工作环境不友好。本项目研制的遥控式微耕机能克服以上的缺点对于减小劳动强度，促进农业机械无人化操作有重要的借鉴作用。

1 结构设计

市场上现有的微耕机噪音大，作业时振动大。本研究的这种遥控微耕机包括：设备机体框架(1)如图1所示，图中编号1开头的，表示该零部件隶属于设备机体框架(下同)，驱动总成(2)以及旋耕总成(3)，驱动总成(2)设置在设备机体框架(1)上驱使运动，旋耕总成(3)设置在设备机体框架(1)后进行旋耕操作，设备机体框架(1)前侧设置有秸秆清除总成，机体框架(1)后进行旋耕操作，设备机体框架(1)前侧设置有秸秆清除总成，秸秆清除包括秸秆清除机构(4)以及秸秆粉碎还田机构(5)。

1.1 清除机构的组成和运行

秸秆清除机构(4)包括支撑臂(31)(编号31表示该零部件隶属于3旋耕总成，下同)、第一皮带线(32)以及抱杆(33)，如图2所示，局部细节如图3所示，第一皮带线(32)等距间隔固定设置在第一皮带线(32)的皮带端面上，第一皮带线(32)设置在支撑臂(31)上，支撑臂(31)固定在设备机体框架(1)上，设备机体框架(1)横向纵向分别固定设置是有多组秸秆清除机构(4)，抱杆(33)呈弧形并设置有压杆(34)，压杆(34)通过涡卷弹簧(35)铰接设置在抱杆(33)的头端，抱杆(33)设置有压紧机构，压紧机构包括第一绕轮(36)、第二绕轮(37)、牵引线(38)以及第一驱动齿(39)，第一绕轮(36)与压杆(34)铰接在抱杆(33)的铰接轴固定，第二绕轮(37)转动设置在抱杆(33)的尾端并固定设置有第一驱动齿(39)，牵引线(38)的两端分别固定设置在第一绕轮(36)和第二绕轮(37)并缠绕上，抱杆(33)上设置有适应牵引线(38)弧度的若干走线辅轮(312)，压杆(34)在涡卷弹簧(35)的弹性作用下处于相对抱杆(33)张开状态，支撑臂(31)的前侧沿着支撑臂(31)走线弧度设置有驱动件，驱动件固定设置在支撑臂(31)上，驱动件的前段为弧形的齿条(310)，驱动件的后段为橡胶条(311)，使得第一驱动齿(39)由第一皮带线(32)一驱动齿(39)由第一皮带线(32)驱动至驱动件的橡胶条(311)位置时，并带动压杆(34)转动趋于闭合状态，第一驱动齿(39)与橡胶条(311)啮合压紧贴合。

图1 微耕机侧视图

1.2 遥控驱动装置的组成和运行

驱动总成(2)采用履带(74)轮驱动总成(2)，如图1所示，履带(74)轮驱动总成(2)包括两组履带(74)总成，履带(74)总成包括履带机架(72)、履带驱动轮(73)、履带(74)、走带辅轮(75)、履带(74)驱动电机、减速器以及变速箱，履带驱动轮(73)以及多组走带辅轮(75)设置在履带机架(72)上并适配设置履带(74)，履带(74)驱动电机的输出轴与减速器的输入轴固定，减速器的输出轴与变速箱的输入轴固定，变速箱的输出轴与履带驱动轮(73)固定驱使其转动，具体的遥控旋耕机还设置有遥控系统，所述遥控系统包括手持控制终端以及主机控制器，手持控制终端与主机控制器通过无线协议通信连接，主机控制器连接设置有通信模块，如图4所示，履带(74)驱动电机、第一皮带线(32)的驱动电机、第二皮带线的驱动电机、螺杆电机(618)、同步带驱动机构的驱动电机、导向叶轮(510)以及输料机构的驱动电机均通过对应的电机驱动器接入通信模块与主机控制器通信连接。

图2 秸秆清除机构示意

图3 秸秆清除机构局部示意

图4 遥控接收器和遥控操作手柄

2 结束语

我国是一个农业大国，相当一部分农业作业地面位于丘陵和山区，那里的地块面积小，形状不规则，落差大，起伏不定，不适合大型农具，适宜使用小型甚至微型农具，而且农村实行联产承包制以后，2-3个农民成为一个作业单元，收入有限，买不起大型生产资料，小型甚至微型农具成了农民朋友的不二选择。随着农村人口的减少，种植方式的改变，生产效率的提高，特别是农民收入的增加，都决定了微耕机市场的潜力是巨大的，相信很快就能迎来发展的春天。