復(fù)式耕整機(jī)設(shè)計【畢業(yè)論文+CAD圖紙全套】

買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 I 摘 要 為了解決傳統(tǒng)整地機(jī)所不能完成的多項作業(yè)的問題，在研究分析傳統(tǒng)整地機(jī)的基礎(chǔ)上，研制出可與大馬力拖拉機(jī)配套的新型復(fù)式耕整機(jī)。 復(fù)式耕整機(jī)是一種多功能的土壤耕作機(jī)械，與大功率拖拉機(jī)配套作業(yè)時，首先對根茬進(jìn)行粉碎還田，然后對壟頂位置進(jìn)行深松，其后進(jìn)行鎮(zhèn)壓等多項作業(yè)， 從而可以打破犁底層，提高土壤透氣、透水性能，提高土壤抵抗自然災(zāi)害能力， 一次耕整地作業(yè)使田面達(dá)到待播狀態(tài)，機(jī)具應(yīng)用領(lǐng)域廣泛 。 關(guān)鍵詞： 復(fù)式耕整機(jī)；滅茬；深松； 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 n to a of of on of a of be a is a on of by to 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 錄 摘 要 . I . 錄 . 言 . V 1 開發(fā)復(fù)式耕整機(jī)的目的和意義 . 1 2 國內(nèi)外復(fù)式耕整機(jī)的發(fā)展動態(tài)、存在問題及發(fā)展方向 . 2 3 總體方案的確定及主要參數(shù)的選擇 . 4 體結(jié)構(gòu)設(shè)計 . 4 要技術(shù)參數(shù) . 5 4 主要結(jié)構(gòu)部件設(shè)計 . 6 盤耙組件 . 6 盤耙片的結(jié)構(gòu)形式 . 7 盤耙片的主要參數(shù) . 8 松部件 . 10 柄受力分析及校核 . 12 壤比阻的確定 . 13 松鏟水平力和垂直力的測定 . 13 柄的校核 . 14 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 壓碎土部件 . 15 壓輥寬度的確定 . 16 壓輥直徑的確定 . 17 他部件的設(shè)計 . 18 撐輪的設(shè)計 . 18 架的設(shè)計 . 18 5 結(jié)論 . 19 參考文獻(xiàn) . 20 致 謝 . 21 附錄 . 22 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 V 前言 復(fù)式耕整機(jī)是一種由多功能的土壤耕作機(jī)械。它的耕作部 件為滅茬部件，圓盤耙的切土、碎土能力強(qiáng)，一次耕作能夠達(dá)到一般犁耙作業(yè)幾次的碎土效果，耕后地表平整、松軟，能滿足精耕細(xì)作要求，且縮短工序間隔，有利于搶農(nóng)時抗旱保墑，減少拖拉機(jī)進(jìn)地次數(shù)，減輕對土壤壓實，減少能源消耗，降低作業(yè)成本，減少機(jī)具投資，提高機(jī)具利用率，加之近年來國內(nèi)還田技術(shù)和免耕少耕技術(shù)的推廣應(yīng)用，復(fù)式耕整機(jī)得到了迅猛發(fā)展，已成為拖拉機(jī)的主要配套機(jī)具之一。 到目前為止，復(fù)式耕整機(jī) 產(chǎn)品在理論上可以配套 拖拉機(jī)，但實際上因受傳動系統(tǒng)強(qiáng)度及結(jié)構(gòu)尺寸、機(jī)架結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的限制，配套合理范圍僅達(dá) 有 所減小 ；耕深亦局限在旱耕 12 1620 世紀(jì) 90 年代以來，為適應(yīng)市場需要，有些企業(yè)試圖開發(fā)大型耕 整 機(jī)，但因水平有限，僅采用原有產(chǎn)品外延放大和堆砌材料的方法，沒有著重結(jié)構(gòu)的改進(jìn)和參數(shù)的優(yōu)化，因而走了彎路。因此，現(xiàn)有 復(fù)式耕整機(jī) 產(chǎn)品在品種上尚有大型和深耕型的 空缺 。隨著水稻集約化、規(guī)?；a(chǎn)的發(fā)展，水田耕整用寬幅高速型 復(fù)式耕整機(jī) 成為發(fā)展方 向 。水田土壤含水率高，抗剪切、抗壓強(qiáng)度特別低，附著力、外摩擦力也接近為零，切土部件與土壤之間存在潤滑水膜。因此，大塊水田使用大型拖拉機(jī)旋耕機(jī)組水耕時，為充分發(fā)揮其功率，實現(xiàn)高效 率、高效益，需要工作幅寬 3m 以上的寬幅旋耕機(jī)。但寬幅又受到道路行駛和入庫停機(jī)不便的制約 。 解決途徑有二：一是采用寬度伸縮或折疊式結(jié)構(gòu)；二是采用適中的幅寬，提高作業(yè)速度，從現(xiàn)有的 2 5km/h 提高到 4 8km/h。為滿足以上要求，需要改進(jìn) 復(fù)式耕整機(jī) 結(jié)構(gòu)和參數(shù)，研制寬幅高速耕 整 機(jī)及滅茬、 深松 、 鎮(zhèn)壓 和深施化肥的復(fù)式作業(yè)機(jī)械。 大功率拖拉機(jī)以其強(qiáng)勁的功率，可以配套大型農(nóng)機(jī)具，配套機(jī)具范圍廣，機(jī)動靈活強(qiáng)；性能可靠，低故障率；與履帶拖拉機(jī)比較，具有油耗低、工作效率高的特點；標(biāo)準(zhǔn)化的耕整地作業(yè)質(zhì)量，為培肥土壤創(chuàng)造了良 好的基本條件，在買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 業(yè)生產(chǎn)機(jī)械化中扮演重要角色。預(yù)計到 2012 年，黑龍江省將新增大功率拖拉機(jī) 1 萬臺，保有量達(dá)到 臺。為大功率拖拉機(jī)研制配套的寬幅大型聯(lián)合整地機(jī)，可以充分發(fā)揮大功率拖拉機(jī)的作業(yè)效率。因此，為了確保糧食生產(chǎn)安全，發(fā)揮大功率拖拉機(jī)的作用，盡快研發(fā)與大功率拖拉機(jī)配套的寬幅大型耕整地機(jī)具，提高農(nóng)業(yè)機(jī)械化耕整地的作業(yè)效率迫在眉睫。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 1 1 開發(fā)復(fù)式耕整機(jī)的目的和意義 土壤耕作是種植業(yè)生產(chǎn)過程中的重要一環(huán)，對于農(nóng)作物增產(chǎn)具有重要作用。因此，土壤耕作機(jī)械的發(fā)展一直受到人們的關(guān)注。由于土壤耕作是 一項能耗很大的作業(yè)，傳統(tǒng)的旋耕、滅茬等是由好幾種機(jī)型來完成的 ,多次耕作會對土壤造成破壞，不利于水土保持，消耗較大。這樣既增加了作業(yè)成本又增加了農(nóng)民的負(fù)擔(dān)。長期以來，人們一直在探討新的工作制度，松土和局部松土，不耕和少耕。在這種形勢下， 研究一種一次作業(yè)可完成滅茬、深松、鎮(zhèn)壓作業(yè)的新型聯(lián)合作業(yè)機(jī) , 實現(xiàn)用一種機(jī)型解決深松、滅茬等幾種機(jī)型的通用問題 , 對于減輕農(nóng)民購買機(jī)具的投資負(fù)擔(dān) , 便于 使用與維修 , 提高機(jī)具利用率 , 都具有極其重要的意。于是復(fù)式耕整機(jī)械誕生了。這種機(jī)械之所以引人注目，一是強(qiáng)化土壤耕作過程， 可以滿足不同條件下的不同土壤類型；二是一次耕作可以聯(lián)合作業(yè)；三是有動力驅(qū)動，質(zhì)量好；四是作業(yè)時幾乎不需要牽引功率，減少了功率的消耗。目前廣泛使用的，應(yīng)用前景最好的就是復(fù)式耕整機(jī)。耕機(jī)切土、碎土能力強(qiáng)，一次耕作能夠達(dá)到一般犁耙作業(yè)幾次的碎土效果，耕后地表平整、松軟，能滿足精耕細(xì)作要求，且縮短工序間隔，有利于搶農(nóng)時抗旱保墑，減少拖拉機(jī)進(jìn)地次數(shù)，減輕對土壤壓實，減少能源消耗，降低作業(yè)成本，減少機(jī)具投資，提高機(jī)具利用率，加之近年來國內(nèi)還田技術(shù)和免耕少耕技術(shù)的推廣應(yīng)用，復(fù)式耕整機(jī)得到了迅猛發(fā)展，已成為拖拉機(jī)的主要配套 機(jī)具之一。 復(fù)式耕整機(jī)用于未耕或已耕地上的耕整作業(yè)，一次進(jìn)地可完成深松、滅茬、鎮(zhèn)壓等多項作業(yè)。其中深松作業(yè)要求深松的范圍一般在 250間。具有蓄水保墑、改善土壤結(jié)構(gòu)、優(yōu)化土壤成分、提高作物產(chǎn)量 ,實現(xiàn)耕地的可持續(xù)利用的作用。旋耕滅茬部分全幅旋耕作業(yè)一般用于平作地，耕深要求一般為 100次對于復(fù)式耕整機(jī)的開發(fā)主要以在滿足農(nóng)業(yè)要求的前提下盡可能的選取簡單輕便的結(jié)構(gòu)，在原有的結(jié)構(gòu)上要有創(chuàng)新和改進(jìn)。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 2 2 國內(nèi)外復(fù)式耕整機(jī)的發(fā)展動態(tài)、存在問題及發(fā)展方向 目前，水平軸旋耕部件與地 輪轉(zhuǎn)向一致的耕整機(jī)，在國內(nèi)外在實際生產(chǎn)中得到廣泛的應(yīng)用，并且旋耕工作部件結(jié)構(gòu)相當(dāng)完善。復(fù)式耕整機(jī)的保有量也增加的很快，為了適應(yīng)當(dāng)前的生產(chǎn)規(guī)模，為不同機(jī)型拖拉機(jī)配套，生產(chǎn)了作業(yè)幅：為 8m 多種型號的復(fù)式耕整機(jī)。如南昌旋耕機(jī)廠的 列多種型號復(fù)式耕整機(jī)，連云港旋耕機(jī)集團(tuán)公司生產(chǎn)的 210 型復(fù)式耕整機(jī)，1復(fù)式耕整機(jī)等。在黑龍江省農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，使用的機(jī)型還有 180 型松旋起壟機(jī)、 1280 型組合式旋耕多用機(jī)、 1 210 型旋耕滅茬聯(lián)合整地機(jī)、 1松旋滅茬起壟通用機(jī)等。 對于北方旱田壟作地區(qū)氣溫低，春秋整地時間短，多采用單一滅茬或旋耕和滅茬旋耕聯(lián)合整地為主，機(jī)具的耕作幅寬一般在 2.1 m，配套拖拉機(jī)多以中小功率拖拉機(jī)為主。隨著我國的經(jīng)濟(jì)狀況的不斷提高，支農(nóng)的力度不斷加大，農(nóng)村拖拉機(jī)的整體水平也由中小型向大型轉(zhuǎn)變，進(jìn)口拖拉機(jī)也進(jìn)行了大量引進(jìn)，拖拉機(jī)的整體水平得到了顯著提高，但是與之配套的大型機(jī)具還很缺少，急需加大力度研制和開發(fā)。寬幅滅茬、旋耕聯(lián)合整地機(jī)就是專為 上的大型拖拉機(jī)配套使用的，因此，從近幾年國產(chǎn)的旋耕機(jī)配套推 廣應(yīng)用情況來看，存在一些問題：（ 1）、拖拉機(jī)動力輸出軸容易損壞：（ 2）、十字萬向傳動軸使用壽命短：（ 3）、旋耕作業(yè)性能不穩(wěn)定和容易纏草的問題；（ 4）、缺少與大功率拖拉機(jī)配套的復(fù)式耕整機(jī)；（ 5）、作業(yè)性能滿足不了當(dāng)今的農(nóng)藝要求；這些問題的解決有待于進(jìn)行更深入的研究。 機(jī)具通過實際生產(chǎn)應(yīng)用，其作業(yè)效率明顯優(yōu)于其它小型聯(lián)合整地機(jī)，提高工作效率在 20%以上，為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)贏得農(nóng)時。深松裝置可以打破多年來因用小型機(jī)具整地形成的犁地層，改良土壤、增強(qiáng)土壤活力，提高土壤抵抗自然災(zāi)害的能力。拖拉機(jī)一次進(jìn)地就可以使田面達(dá)到待播 狀態(tài)，節(jié)約作業(yè)環(huán)節(jié)，減少成本投入，節(jié)約能源消耗 隨著 農(nóng)業(yè)機(jī)械化程度的增強(qiáng)，工作效率和效益的提高，買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 3 現(xiàn)有的復(fù)式耕整機(jī)的弊端日益突出，已滿足不了農(nóng)藝要求和生產(chǎn) 規(guī)模 擴(kuò)大的需要。故對復(fù)式耕整機(jī)的研究有了進(jìn)一步的深化，出現(xiàn)如下幾個方向的發(fā)展趨勢：（ 1）、向?qū)挿?，高速型?fù)式耕整機(jī)發(fā)展；（ 2）、向聯(lián)合作業(yè)機(jī)組方向發(fā)展；（ 3）、向多功能機(jī)方向發(fā)展；（ 4）、向可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略型發(fā)展；（ 5）、大型復(fù)式耕整機(jī)需求量有所增加。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 4 1 2 3 4 5 6 73 總體方案的確定及主要參數(shù)的選擇 體結(jié)構(gòu)設(shè)計 復(fù)式耕整機(jī)按照工作要求需要完成 滅茬碎土、底層深松、 及鎮(zhèn)壓碎土等作業(yè)，本機(jī) 主要是由牽引架、圓盤耙架、主機(jī)架，圓盤耙組件，地輪組件，深松部件及鎮(zhèn)壓碎土部件組成。如圖 3示。 1 牽引架 ； 2 圓盤耙組件 ； 3圓盤耙架 ； 4 主機(jī)架 ； 5深松部件 ； 6地輪組件 ；7 鎮(zhèn)壓碎土部件 圖 3復(fù)式耕整機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖 由牽引架和主機(jī)架組成主機(jī)框架，用于整機(jī)各部件的聯(lián)接。圓盤耙架與牽引架鉸接，用液壓油缸調(diào)整耙架的上下位置， 圓盤耙組件安裝于圓盤耙架上，利用液壓油缸調(diào)整耙架實現(xiàn)圓盤耙組件的入土深度，以滿足不同耕深的農(nóng)藝要求。地輪組件安裝于主機(jī)架上，兩個液壓油 缸用于升降地輪，完成整機(jī)的升起和降落，運(yùn)輸時整機(jī)升起，作業(yè)時利用地輪陷深，實現(xiàn)整機(jī)各工作部件的工作深度要求。深松部件安裝于主機(jī)架上，完成深松作業(yè)。鎮(zhèn)壓輪采用牽引的形式與主機(jī)架鉸接，用于鎮(zhèn)壓和碎土。鎮(zhèn)壓強(qiáng)度用安裝于鎮(zhèn)壓順梁上的彈簧調(diào)節(jié)。是將三角形牽引架、 X 形圓盤耙架、深松機(jī)架、和門形鎮(zhèn)壓器梁架按工藝程序要求進(jìn)行合理組配 , 實現(xiàn)各種工作部件的最佳配置 , 同時既可以根據(jù)不同的土壤條件進(jìn)行整機(jī)耕深液壓調(diào)節(jié) , 又可以進(jìn)行不同工作部件買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 5 耕深單獨液壓調(diào)節(jié) , 液壓折疊以實現(xiàn)寬幅作業(yè)、窄幅道路運(yùn)輸?shù)囊?, 提高了土壤條件的適應(yīng) 性和工作性能。 要技術(shù)參數(shù) 根據(jù)作業(yè)速度、效果和防止拖堆堵塞等因素考慮 , 配置 8個深松鏟 , 并按倆排錯位排練，總作業(yè)幅寬 機(jī)的工作阻力主要來自于雙排圓盤和深松鏟入土后土壤的反作用力。參考國外試驗數(shù)據(jù) ,雙排圓盤每米耕幅消耗動力 810機(jī)幅寬為 每個深松鏟消耗動力 10 15松鏟 8個 ,共需消耗動力 150加上自身行走及輔助部件 ,按動力系數(shù) 共需要動力195拖拉機(jī)動力配置范圍定為 195上拖拉機(jī)配套使用。該機(jī)主要技術(shù)參數(shù)如表 3 表 3主要技術(shù)參數(shù) 配 套動力 整機(jī)量/ 外形尺寸 (長寬高 )/業(yè)幅寬 /m 耙地深度 /松深度 /82 220 4050 9400 4000 1000 80 125(可調(diào) ) 250 350(可調(diào) ) 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 6 4 主要結(jié)構(gòu)部件設(shè)計 盤耙組件 耙是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中傳統(tǒng)的翻地農(nóng)具，曾經(jīng)是農(nóng)家必備的農(nóng)具之一。也是中國武術(shù)器械之一，由農(nóng)具演化而來。鐵齒釘耙，耙齒鋒利似釘，攻擊性強(qiáng)，也兼有兵器的作用。因耙可擊，可耙，一度成為軍中最利的武器之一 圓盤耙是根據(jù)耙耕 作的原理以成組的凹面圓盤為工作部件， 耙片刃口平面同地面垂直并與機(jī)組前進(jìn)方向有一可調(diào)節(jié)的偏角。作業(yè)時在拖拉機(jī)牽引力和土壤反作用力作用下耙片滾動前進(jìn)，耙片刃口切入土中，切斷草根和作物殘茬，并使土垡沿耙片凹面上升一定高度后翻轉(zhuǎn)下落。作業(yè)時能把地表的肥料、農(nóng)藥等同表層土壤混和，普遍用于作物收獲后的淺耕滅茬、早春保墑和耕翻后的碎土等作業(yè)，也可用作飛機(jī)播種后的蓋種作業(yè)。 圓盤耙按耙的重量除耙片數(shù)的平均機(jī)重分為重型、中型和輕型三種。按耙組的配置方式，圓盤耙又分為單列，雙列；對置式和偏置式等。單列圓盤耙目前已很少使用。對置式圓盤耙的側(cè)向力由左右耙組互相平衡，調(diào)整方便，工作平穩(wěn)，便于左右轉(zhuǎn)彎。但由于后列耙組都向內(nèi)翻土，耙后中間有埂，倆側(cè)有溝。偏置式圓盤耙耙后地面平整，無溝埂，目前應(yīng)用日益增多。所以該機(jī)第 1道工序采用雙列單圓盤耙滅茬碎土 , 切碎秸稈殘茬 , 防止拖堆堵塞 , 并減少了深松阻力。雙列單圓盤耙與前進(jìn)方向夾角 18對稱配置 , 采用彈性 形耙架相連 , 具有很好的越障保護(hù)作用 ,而耙架又通過平行四桿機(jī)構(gòu)與牽引架聯(lián)接 , 工作深度為 0 10盤耙結(jié)構(gòu)如圖 4 雙列對置圓盤將地表的秸稈、根茬及雜草等切斷 ，保證深松部件和碎土等工作部件的通過性能，同時對地表以下 10地表的土壤全面松動，為播種作業(yè)提供良好的疏松環(huán)境。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 7 圖 4盤耙組件結(jié)構(gòu)圖 盤耙片的結(jié)構(gòu)形式 圓盤耙片采用球面圓盤，按其外形分為無缺口耙片和有缺口圓盤耙片兩種。無缺口耙片制造簡單、磨刃方便。缺口耙片在外緣有 6 12個三角形、梯形或半圓形缺口。入土性能好，切碎土塊和作物殘株的能力較強(qiáng)，多用于重型圓盤耙上。耙片凸面周邊磨刃，缺口耙片的缺口部分也磨 刃。缺口耙片易于切斷殘茬，這是因為缺口能將殘茬拉入切斷而不向前推移。圓盤耙片的凹面一般為球面，也有錐面，耙片的中心孔一般為方孔，也有圓孔。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 8 盤耙片的主要參數(shù) 圓盤耙片的主要參數(shù)有耙片直徑 D，球面曲率半徑 R、扇形中心角 2耙片刃角 i、隙角刃面角 (刃面錐底角 ) 、耙片厚度等 (如圖 4 圖 4片的主要參數(shù) 為偏角，即圓盤面與前進(jìn)方向線所成的角； 為錐底角，即圓盤面與磨刃面所成之角； 為切角，在斷面上過 向所成的角； 為隙角，刃面線與前進(jìn)方向所成之角；為圓盤球心角的一半。 (1)耙片直徑 下列經(jīng)驗公式計算： = （ 4 式中 為耙深 ( 于一般圓盤耙取 4 6，重型耙取 3 6，淺耕滅茬耙取 5 6。在滿足作業(yè)質(zhì)量的條件下，應(yīng)盡量取下限，以縮小圓盤的尺寸。根據(jù)作業(yè) 需求耙深取 100 故 0 01 0 05 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 9 耙片直徑還要滿足下述結(jié)構(gòu)要求： 2 （ 4 式中 d 間管最大外徑 (2)耙片刃角 i 如圖 4 A 點 (刃尖 )的球面切線與刃面線所成之角，即為耙片的刃角 i。刃角 刃角大時，刃角強(qiáng)度較好，不易損壞，但切土性能較差。刃角小時，切土性能較好，但刃口小圓盤薄，容易磨損。在保證刃口強(qiáng)度條件下，應(yīng)盡量取小值，以減少切土阻力，通常 22。系列圓盤耙中重型為 22；中型為 20；輕型為 (3)耙片的曲率半徑 R R 值小的耙片翻土性能較強(qiáng)，但工作阻力增加。 R 值的選取與耙片直徑 D、徑深比 按下式公式計算： 22 )15.0(s （ 4 或按經(jīng)驗數(shù)值選取。 故可得 22 )8s 0 6834)耙片的工作隙角 a 。工作隙角是在地表平面與圓盤的截面上，刃面線與前進(jìn)方向所成之角。工作隙角 a 對工作質(zhì)量有直接影響， 盤人土容易；過小時入土性能較差。但在一般圓盤耙上，由于圓盤的刃口甚薄，人土不困難，故在松軟的已耕地上工作時，有時可以小于零，因 （ 4 則當(dāng)圓盤耙的偏角 引起的變化， a 常為負(fù)值，此時產(chǎn)生圓盤背刃與溝壁的作用，刃面將承受一部分土壤支反力，從而使刃口對土壤的作用減少，這時圓盤的入土性能將變差，從而影響了耙地的深度。 (5)耙片的厚度值根據(jù)工作負(fù)荷的大小選取，或用下列經(jīng)驗公式計算： =(O 008 O 012)D 在粘重土壤上作業(yè)時 = （ 一般常用 =6 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 10 (6)耙片的間距 3中可以看出，在 b = D = 2 5 2 3 = 5 6c tg （ 4 式中 因 D C)和 2 = 2 3 2 6 - 3 = 2 4 D C （ 4 即 2 = 2 3 2 6 - 3 t g 2 3 1 8 b C D C t g （ 4 由此可知，間距 b與 片直徑 由此計算出的 往太小，工作時容易發(fā)生堵塞，故為了既使溝底平坦又不發(fā)生擁土現(xiàn)象，圓盤耙常配置成前后兩列，并使前后列耙片相互交錯，這樣耙片間的間距就可以增大。耙片的關(guān)系如圖 4 圖 4片的間距 b 與 c、 a、 d 的關(guān)系圖 松部件 土壤深松作為一項重要的農(nóng)業(yè)保護(hù)性耕作技術(shù) ,已經(jīng)在國內(nèi)外農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中得到了廣泛的應(yīng)用。深松的范圍一般在 230踐證明 ,深松作業(yè)在不改變土壤耕層情況下對蓄水保墑、改善土壤結(jié)構(gòu)、優(yōu)化土壤成分、提高作物產(chǎn)量 ,實現(xiàn)耕地的可持續(xù)利用是十分有效的。 目前國內(nèi)外已有的土壤深松 模式分全方位深松和局部深松 ,全方位深松動力消耗大 ,適于大地塊和無種植作物的條件下進(jìn)行。局部深松用于作物行間 ,相對消耗動買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 11 力少 ,適用于一年多季種植 ,土地空置時間少的農(nóng)業(yè)區(qū)。 兩種深松模式作業(yè)機(jī)具所采用的深松鏟結(jié)構(gòu)區(qū)別較大 ,深松鏟是深松機(jī)械的關(guān)鍵部件 ,對于局部深松目前常用的深松鏟基本都是設(shè)計為圓弧形鏟柄 ,雙翼型鏟刀 ,圓弧形鏟柄自身不能調(diào)節(jié)深度 ,雙翼型鏟制造工藝相對復(fù)雜。 本設(shè)計中深松鏟是深松部分的工作部件， 深松部件由深松鏟尖、鏟柄和順梁組成（如圖 4耕深為 30 因經(jīng)常在堅硬的土壤中工作，故應(yīng)具有較強(qiáng)的 松碎土壤能力，足夠的強(qiáng)度、剛度和耐磨性能。鏟尖是入土工作部分，鏟尖形式很多，我們采用鏟尖與鏟柄寬度相近的深松鏟。 深松鏟為土壤工作部件，作業(yè)時磨損嚴(yán)重，是整機(jī)的主要磨損部件。為了提高部件的使用壽命，深松鏟尖采用呈雙翼形，鏟尖的表面采用焊熔耐磨合金的工藝，增加其耐磨性。深松鏟與深松鏟柄采用螺栓連接的方法，磨損后可進(jìn)行更換。 深松鏟鏟尖的起土角 一般為 20左右。該角過大，阻力將增大。實驗表明：起土角從 45 左右減小到 20 時，牽引阻力隨 減小而降低。當(dāng) 50時，鏟尖將粘結(jié)上由壓實土壤構(gòu)成的固定錐 體（土楔）。深松鏟鏟柄采用彎形鏟柱，鏟柄為矩形斷面，入土部分的前面制成尖菱形，有碎土和減少阻力的作用。鏟柄的結(jié)構(gòu)對工作阻力有很大影響。當(dāng)它的傾角大于 6075時，深松鏟的入土能力降低，甚至達(dá)不到所要求的深度，故起土角和鏟柱傾角均不宜過大。但深松鏟的鏟柄如果都按 20傾角向前伸出，則顯得太長而不適用，故通常是將鏟柱作成彎曲形，以便從下向上掀動土壤并減少阻力。 1 鏟柄 ； 2 鏟尖 圖 4松部件 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 12 柄受力分析及校核 鏟柄的截面形狀 一般可視為雙楔面受力，如圖 4 則水平阻力可表示為： 1 2 3+ P P（ 4 式中1 2 3 圖 4松鏟鏟面受力分析 普通狀態(tài)下鏟面的受力如圖 4作時， 機(jī)具以速度 水平面成角的斜面 當(dāng)于一個單楔面。土壤對其作用力 似作用于中點行進(jìn)中除阻力 N 外，尚有一個沿 指向后方的摩擦力 F，力 N 與力F 合成阻力 P，阻力可以分解為水平分力 垂直分力 直分力 作業(yè)時工作部件抬起耕層土壤，起到松動耕層的有用阻力，從圖 2中的分析可以看出，工作阻力 作用力 大小隨著耕地的土質(zhì)、含水量及前茬作物的種類的不同而變化，在保證 定的情況下，角越大，牽引阻力 P 越大，且有關(guān)系式： 90 o （ 4 式中 為起土角； 為合作用角； 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 13 為摩擦角。 壤比阻的確定 深松鏟所受到的土壤阻力，一般通過試驗測定才能得到準(zhǔn)確值，設(shè)計時按照經(jīng)驗公式進(jìn)行計算，有 =F （ 4 式中 土壤比阻如下表所示。本機(jī)具主要是為黑龍江地區(qū)設(shè) 計試驗，而該地區(qū)土壤類型為黑鈣土 (屬黏方土 )，根據(jù)下表土壤比阻取 K=8。（表 4 表 4壤比阻 土壤類型 K（ N） 輕松土 23 一般土壤 45 粘土 68 重粘土 912 松鏟水平力和垂直力的測定 （ 1）深松鏟水平力 計算深松鏟的橫截面積 S。已知起土角 a=32，摩擦角 =25， B=40， L=180，K=8，則 = s i n + = 0 . 5 6 1 8 6 （ ） 8 4 0P K （ 4 （ 2）深松鏟的垂直阻力 深松鏟的垂直阻 力由公式 中為合力作用角，在 20左右，黑鈣土屬沙礫黏土，取 25；則 o= t a n = 2 1 7 2 t a n 2 5 1 0 1 2 （ 4 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 14 柄的校核 以鏟柄與機(jī)架連接點為支點進(jìn)行受力和力矩分析，如圖 4 圖 4柄受力及力矩 假設(shè)深松鏟以勻速狀態(tài)工作，則有： X=0 x=0 Y=0 z=0 M=0 通過計算得： 175N， 彎截面系數(shù)為： 2 2 - 51= = 0 . 1 6 0 . 0 2 5 = 1 . 6 7 1 06W b h （ 4 式中 b=鏟柄橫截面厚度； h=鏟柄橫截面寬度。 截面面積為： A= 10截面應(yīng)力為： 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 15 m a x 0 1m a x - 5 - 3+= + = + = 8 0 . 41 . 6 7 1 0 4 1 0z M （ 4 為了加強(qiáng)剛度，材料可選錳鋼，查表可知 : m ax a= 2 9 4 安全系數(shù) 2因為 80 4147，通過以上校核，深松鏟鏟柄材質(zhì)和結(jié)構(gòu)選用合理，由上述可知，鏟柄中部剛度薄弱，因此連接架應(yīng)采用雙面結(jié)構(gòu)。 壓碎土部件 鎮(zhèn)壓器能起到對起垅地的扶正、壓實、保墑、保苗的良好效果，特別是能使噴灑的封閉農(nóng)藥得以完全吸收。 常用的鎮(zhèn)壓器有 一個良好的鎮(zhèn)壓輪必須轉(zhuǎn)動靈活，不粘土，不奎土，鎮(zhèn)壓力可適當(dāng)調(diào)整，鎮(zhèn)壓后地表不產(chǎn)生鱗狀裂紋。常用的鎮(zhèn)壓裝置主要有 : 光面圓柱形和網(wǎng)面圓柱形兩種，其鎮(zhèn)壓輪面較寬，壓力分布均勻。 本身重量或在其空腔內(nèi)灌入適量 的沙土產(chǎn)生鎮(zhèn)壓力。凹面輪對種子上層土壤不如兩側(cè)的土壤被壓得緊實，有利于種子幼苗出土。 根據(jù)需要來改變兩錐形輪間距，成為寬窄不同的圓錐復(fù)合輪，其鎮(zhèn)壓力可由附加彈簧調(diào)節(jié)。 鎮(zhèn)壓輪與土壤緊壓時，膠圈變形 ;而當(dāng)它滾動到上方，無外力時，膠圈復(fù)原。因此，鎮(zhèn)壓輪膠圈在滾動過程中變形與復(fù)原交替作用，使?jié)裢岭y以粘結(jié)在膠圈表面上。即使少部分土壤粘上，由于濕土與膠圈的附著力較小，稍有震動，粘土很容易脫落。該鎮(zhèn)壓輪結(jié)構(gòu)復(fù)雜，鎮(zhèn)壓效果較好。 通過小孔與外界大氣相通，故又稱為零壓鎮(zhèn)壓輪，在其滾動鎮(zhèn)壓土壤時，橡膠輪變形與復(fù)原相互交替反復(fù)，因此，粘土少，脫土容易，鎮(zhèn)壓質(zhì)量好，壓后地表產(chǎn)生鱗片狀裂紋較少，有的表面花紋可增加鎮(zhèn)壓輪的附著力。 鎮(zhèn)壓碎土部件主要由牽引架、鎮(zhèn)壓輥和支撐輪等件組成（如圖 4加壓部件可調(diào)節(jié)鎮(zhèn)壓輥的鎮(zhèn)壓強(qiáng)度，即保證鎮(zhèn)壓輥有一定的工作壓力，在土壤阻力較大時買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 16 也具有越障性能。鎮(zhèn)壓輥的作用是將圓盤耙組件、深松部件等耕翻的土壤進(jìn)行細(xì)碎、滾壓，進(jìn)一步破碎土壤，使之達(dá)到播種前的土壤農(nóng)藝要求。 1 牽引架 ； 2 鎮(zhèn)壓輥 3 支撐輪 圖 4壓碎土部件 壓輥寬度的確定 鎮(zhèn)壓輥寬度的大小，應(yīng)該視開溝寬度而確定。若小于開溝寬度易造成苗帶下沉，形成溝狀。若大于一定寬度，在同樣的輪重情況下，壓強(qiáng)減小，難以達(dá)到農(nóng)藝要求。對于尖角型開溝器的開溝寬度可以通過下面的方法來確定。 首先，在溝形上找到 5個點 A、 B、 C、 D、 E(見圖 4其中 A 點橫坐標(biāo)最小，點中夕值最小的點。以為分界點，在圖象中沿 得到 C、 。 回土深度： 3h = 0 4 我們把在 1/2溝深處測量的寬度定義為溝寬，則 F、 2y 2f g d （ 4 按照此條件，即可找到 F、 多于兩點，則 點， 點。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 17 溝寬： 223 ( ) ( ) 0 . 3 mg f g fd x x y y （ 4 因此，鎮(zhèn)壓輥的寬度應(yīng)大于3d，在此基礎(chǔ)上根據(jù)作業(yè)情況去鎮(zhèn)壓輥寬度為 圖 4形參數(shù)圖 壓輥直徑的確定 鎮(zhèn)壓輥的直徑對鎮(zhèn)壓效果影響很大。一般在 輥重相等的情況下，輥徑愈小，其碎土效果與拉力愈增大。其受力分析如圖 4 圖 4形參數(shù)圖 則： s H h R s h （ 4 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 18 式中 然而，當(dāng)牽引力，輪重一定時，在相應(yīng)的速度下，輪徑越小，鎮(zhèn)壓時間越短，土壤壓實效果就越不理想，同時滑移系數(shù)增大，易拖土奎土。研究結(jié)果表明，輥徑10一 30此根據(jù)作業(yè)要求鎮(zhèn)壓輥的直徑取 28 他部件的設(shè)計 撐輪的設(shè)計 支承輪的主要作用是在運(yùn)輸時支承整機(jī)質(zhì)量和作業(yè)時限制整機(jī)耕深，因此高度要求可調(diào)。本機(jī)支承輪組件設(shè)計了單支臂鉸接結(jié)構(gòu)、液壓高度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)及具有較好通過性能的橡膠充氣輪胎。 架的設(shè)計 根據(jù)機(jī)具的總體結(jié)構(gòu)配置需要，并保證各組件之間保持足夠間隔距離和各工作部件前后距離，保證機(jī)具的通過性能。因此，本機(jī)設(shè)計了框架式和三角形機(jī)架結(jié)構(gòu)。 1) 牽引架的設(shè)計。牽引架承擔(dān)整機(jī)前進(jìn)方向的力量，因此要求牽引架有足夠強(qiáng)度和剛度。本機(jī)采用 200 100 6、 150 100 6(210型 )的矩形管、搖臂、牽引板焊合而成的三角形機(jī)架結(jié)構(gòu)。 2) 深松鏟機(jī)架的設(shè)計。深松鏟機(jī)架聯(lián)接深松鏟，并承擔(dān)著聯(lián)接后面各個組件，因此要求此架有足夠的強(qiáng)度和剛度。本機(jī)采用 150 100 6的矩形管與 18板焊合而成的框架式結(jié)構(gòu)。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 19 5 結(jié)論 該機(jī)具與大功率拖拉機(jī)配套作業(yè)時，首先對根茬進(jìn)行粉碎還田，然后對壟頂位置進(jìn)行深松，其后進(jìn)行鎮(zhèn)壓等多項作業(yè)，一次耕整地作業(yè)使田面達(dá)到待播狀態(tài)。該機(jī)具應(yīng)用領(lǐng)域廣泛 , 適宜在東北三省旱田壟作地區(qū)的耕整地作業(yè)。深松裝置可以打破多年來因使用小型機(jī)具整地形成的犁地層，改良土壤、增強(qiáng) 土壤活力，提高土壤抵抗自然災(zāi)害的能力。拖拉機(jī)一次進(jìn)地就可以使田面達(dá)到待播狀態(tài)，節(jié)約作業(yè)環(huán)節(jié)，減少成本投入，節(jié)約能源消耗。 該機(jī)具為大功率拖拉機(jī)提供了一種新型的配套機(jī)具，機(jī)具適宜在各種地塊作業(yè)，提高耕整地作業(yè)效率，縮短作業(yè)周期，用較少的作業(yè)時間，使田面達(dá)到待播狀態(tài)。減少了機(jī)車對土壤的壓實程度，提高作業(yè)質(zhì)量，減少了生產(chǎn)成本的投入，具有明顯的綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 20 參考文獻(xiàn) 1國農(nóng)業(yè)機(jī)械化科學(xué)研究所 M 中國工業(yè)出版社 1988， 232濮良貴，紀(jì)名剛 M.（第七版） ，北京： 高等教育出版社 , 2001， 133吳宗澤 , 羅圣國 . 機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計手冊 M.（第二版）， 北京： 高等教育出版社 ， 1999，114董國耀 ， 機(jī)械制圖 M. 北京： 北京理工大學(xué)出版社 , 1998， 15孔令德 , 張認(rèn)成 . 旋耕刀的研究現(xiàn)狀與展望 J. 江蘇理工大學(xué)學(xué)報 , ):886葉新躍 ， 對我國 復(fù)式耕整機(jī) 機(jī)研究現(xiàn)狀及發(fā)展方向的探討 J. 山東農(nóng)機(jī)