发展现代化农业是十一五期间社会主义新农村建设的重要内容。温室大棚的扩大与发展,加快了现代农业的发展进程,但我国设施农业起步较晚,发展缓慢,尤其是机械化作业水平低下,大多数作业仍为传统的手工劳动,强度大,质量差,效率低,与发达国家相比存在很大差距。温室大棚内,土壤粘性较大,传统的土壤耕作机具在粘性较大的土壤中,碎土能力降低,土壤阻力增大,功耗增加。并且在棚室内采用柴油机和汽油机作为动力,会对温室的环境造成污染。为此仿效人工刨地的方式,研制了一种适宜于温室大棚作业的小型电动松土机。整机主要由电动机、联轴器、减速器、松土部件、机架、行走机构和操作机构等组成。电动机提供动力,电动机输出轴通过联轴器与减速器的输入轴相连,减速器选用双输出轴型,一侧输出轴输出的动力直接驱动曲柄,通过松土爪柄将动力传递给松土爪,使其实现刨地的动作;另一侧输出轴输出的动力通过链轮分级传动,将动力传递给行走轮,实现松土机的自走,过渡轴上安装离合器,通过离合器的啮合和分离,控制机器行走与停止,通过操纵手柄控制机器转向。分析几种运动机构的特点,确定采用曲柄摇杆机构作为松土机构。该机构结构简单,摇杆的固定点及其与松土爪柄的铰接点,类似于人的肩关节和肘关节,使松土机构可更好的模拟人的刨土动作。通过运动学分析,建立了松土机构特殊点的运动参数方程,求出各点的运动速度,并分析其运动性质。在Solidworks环境下,采用COSMOS/Motion对松土机构进行动态仿真,并得出松土机工作时特殊点的运动轨迹和速度图线。在保证松土深度为13 cm的前提下,对曲柄摇杆机构的各部分长度及固定点的位置进行了优化。采用COSMOSWorks对重要零部件进行应力分析及变形分析,得到了应力、应变云图,对零部件进行了优化设计。在保证农艺要求的前提下,分析了机组前进速度、曲柄转速、松土深度及切土节距等因素对功率消耗的影响,确定了相关参数,尽可能地减小动力消耗,并确定电动机的型号。根据设计图样制造了样机,并在实验室土槽内进行样机试验,测试不同土壤含水量下其作业性能,结果表明,松土机的松土部件能够较好地模仿人工刨地的动作,切土和碎土性能好,抛土动力消耗显著减小,松土效果比较理想。采用电动机提供动力,比燃油经济,无污染,符合节能、环保的要求。机器结构简单,体积小、重量轻,机动性好,适合在空间狭小的棚室内工作。