1BZD-1.8型牽引式單體重耙的設(shè)計(jì)

朱洪林

（黑龍江省畜牧機(jī)械化研究所，黑龍江 齊齊哈爾161005）

1BZD-1.8型牽引式單體重耙的設(shè)計(jì)

朱洪林

（黑龍江省畜牧機(jī)械化研究所，黑龍江 齊齊哈爾161005）

1BZD-1.8型牽引式單體重耙是根據(jù)本地區(qū)實(shí)際，在參考國內(nèi)外先進(jìn)耕整地技術(shù)的基礎(chǔ)上研制開發(fā)出的一種新型的單體結(jié)構(gòu)重耙，主要用于翻后耕地的耙平及帶茬耕地的滅茬整地。通過實(shí)踐證明，機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，工作可靠性強(qiáng)、保養(yǎng)維護(hù)方便。

單體重耙；滅茬；后傾角

1BZD-1.8型牽引式單體重耙是黑龍江省畜牧機(jī)械化研究所根據(jù)本地區(qū)實(shí)際，在參考國內(nèi)外先進(jìn)耕整地技術(shù)的基礎(chǔ)上研制開發(fā)出的一種新型的單體結(jié)構(gòu)重耙，該重耙已申報(bào)國家發(fā)明專利（申請?zhí)枺?01310605960.6），目前已進(jìn)入實(shí)質(zhì)審查階段。與傳統(tǒng)重耙相比，該重耙具有高效滅茬能力，尤其適合高茬地、荒地或玉米茬地等惡劣的作業(yè)環(huán)境，1BZD-1.8型牽引式單體重耙能充分發(fā)揮其特點(diǎn)，達(dá)到理想的整地效果。

1 技術(shù)參數(shù)

2 整機(jī)主要結(jié)構(gòu)與工作原理

2.1 整機(jī)主要結(jié)構(gòu)

1BZD-1.8型牽引式單體重耙主要由主耙架（3）、牽引架（8）、行走輪（4）、耙組總成（2、7）、碎土輥總成（1）、平衡絲杠（6）、液壓系統(tǒng)（5）等組成。

2.2 工作原理

工作時，耙組在拖拉機(jī)牽引動力的作用下，滾動前進(jìn)，圓盤耙受重力和土壤阻力的作用，邊滾動邊切入土壤并達(dá)到預(yù)定耙深，由于耙片偏角的作用，耙組同時完成了切割土壤，切斷雜草和翻扣土塊的工作，最后由碎土輥完成碎土工作。

圖1 1BZD－1.8型牽引式單體重耙結(jié)構(gòu)

3 主要技術(shù)特點(diǎn)

（1）每片耙片采用獨(dú)立軸結(jié)構(gòu)安裝，不易堵塞，減小了工作阻力，降低了油耗。

（2）耙片在安裝時，都利用耙柱自身的傾角使得耙片與垂直方向存在一較大的后傾角α，α的范圍為15°～20°，大大增加了入土和滅茬能力。

（3）耙組橫梁采用創(chuàng)新性的設(shè)計(jì)，其中耙組橫梁焊接在主耙架的方管上，與方管呈耙組傾角β，在主耙架上安裝更加方便、可靠。

（4）適當(dāng)加大了相鄰耙片間距，大大提高了相同幅寬耙片的利用率。

（5）耙組軸承采用多道密封措施，延長其使用壽命，更適合高速作業(yè)。

4 圓盤耙片的結(jié)構(gòu)參數(shù)和基本計(jì)算

（1）耙片直徑D：耙片直徑大小主要取決于作業(yè)深度：

式中K—經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，4～6；αmax—最大設(shè)計(jì)耙深，cm。

（2）圓盤球面直徑R：

式中ψ—扇形半角，21～27°。

（3）耙片厚度：選擇時要充分考慮直徑的大小、工作負(fù)荷等因素，一般重耙的耙片厚度為δ=6 mm。

（4）耙片軸向安裝間距b的確定

耙片間距對圓盤耙設(shè)計(jì)安裝和使用耙組、保證其正常工作是非常重要的。軸向間距的大小直接影響耙組在耕作橫斷面內(nèi)對土壤加工和處理的程度、碎土質(zhì)量。間距太小易造成土壤堵塞，太大易產(chǎn)生漏耙。

圖2 耙片溝底形狀

圓盤耙片在工作時，從其橫斷面看上去為一橢圓形，由于b的存在，相鄰兩圓盤加工后的土壤橫斷面中間有一凸起高度h，當(dāng)h=a時表示有嚴(yán)重的漏耙現(xiàn)象發(fā)生，而h=0又是不可能的，所以，要求h≤a/2。因此，b的確定對凸起高度h的大小有直接的影響，必須找出b與h的函數(shù)關(guān)系，以保證既不漏耙又不堵塞。

式中 Dh—耙片盤面在凸起高度處的耙片弦長，其大小可通過沿耙片軸向的投影輔助圖獲得。

圖3 耙片軸向投影圖

設(shè)h=a/2=162.5/2=81.25 mm

β=14°～23°,取β=20°

則b=156 mm

該值從理論上滿足了圓盤耙不產(chǎn)生漏耙的要求，但是按照此參數(shù)進(jìn)行耙片安裝，在田間試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，由不產(chǎn)生漏耙所確定的b值過小，極易發(fā)生堵塞現(xiàn)象。在同樣結(jié)構(gòu)參數(shù)條件下，不產(chǎn)生泥土和雜草堵塞的經(jīng)驗(yàn)b值為：

b≥（1.5～2）a

取系數(shù)為1.5，得：b≥1.5×162.5=243.75 mm

驗(yàn)證結(jié)果表明，不產(chǎn)生漏耙的條件與不產(chǎn)生堵塞的條件不能同時滿足，為解決這一矛盾，首先以不產(chǎn)生堵塞的條件b≥（1.5～2）a確定圓盤耙片的軸向安裝間距，保證耙組能入土工作，取b=250 mm。然后采取配置相互交錯排列的前后2列耙組（圖4），前耙組產(chǎn)生的漏耙由后列耙組進(jìn)行處理，保證整臺機(jī)組既不漏耙又不堵塞。

圖4 交替排列的2列耙組

（5）曲柄長度的確定

圖5 曲柄長度模擬確定圖

如圖5所示，根據(jù)行走輪落地時，要將耙組升起一定高度，設(shè)為0.2 m，以及在行走輪升起時，與前排耙組保持相應(yīng)的距離，選擇輪的直徑為?765 mm，確定曲柄長度為450 mm。

5 試驗(yàn)情況

1BZD-1.8型牽引式單體重耙整機(jī)試制完畢后，在黑龍江省畜牧機(jī)械化研究所中試基地及富拉爾基區(qū)農(nóng)田進(jìn)行試驗(yàn)與生產(chǎn)考核，該地土壤平均含水率24.3%，土壤平均堅(jiān)實(shí)度為256.3 kpa，土壤類型為黑壤土，作業(yè)時機(jī)具速度為10.15 m/s。通過不斷的試驗(yàn)和對具體結(jié)構(gòu)參數(shù)的適當(dāng)調(diào)整，試驗(yàn)效果比較理想，整地效果滿足播種或種植要求（具體數(shù)據(jù)見表1，表2）。機(jī)具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)參數(shù)選擇合理，達(dá)到了設(shè)計(jì)要求。

[1]姚維禎.畜牧機(jī)械化[M].中國農(nóng)業(yè)出版社，1996.

[2]李自華.農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)[M].北京：中國農(nóng)業(yè)出版社，2001.

表1 試驗(yàn)數(shù)據(jù)

表2 耙深穩(wěn)定性參數(shù)

10.13620/j.cnki.issn1007-7782.2015.03.003

S222

：A

1007-7782（2015）03-0009-03

2015-07-03