一種馬蹄收獲機鏟土機構的研究與應用

廣西正源機械有限責任公司 廣西 柳州 545006

在目前的市面上,能對馬蹄種植地中的馬蹄實現方便高效收取的馬蹄收獲機較少,在一些此類機器中,有的鏟土機構的提升高度和運轉靈活性可能存在不足之處,這樣會影響機器的運行與使用,因而有待開發(fā)出更方便靈活的鏟土機構。鑒于此問題,本文提出了一種帶翻轉機構的靈活便捷的馬蹄收獲機鏟土機構。

1 帶翻轉鏟土機構的設計方案

此馬蹄收獲機鏟土機構主要由兩個鏟子(擋土鏟和馬蹄鏟)、翻轉構架及驅動油缸組成。兩個鏟子通過一些螺栓和板料結構件連接在翻轉構架上。翻轉構架由旋轉軸及相關構件組合而成。翻轉構架由驅動油缸的動作實現翻轉,驅動油缸的動作由液壓控制手柄的操作實現。兩個鏟子分別是擋土鏟和馬蹄鏟,它們通過一個近似U形的結構件與翻轉構架相連。擋土鏟安裝在馬蹄鏟的前面,且其鏟子底部比馬蹄鏟底部高出一定距離；擋土鏟用于鏟掉馬蹄地上面不含馬蹄的一層土,而馬蹄鏟用于鏟起下面的一層含有馬蹄的土,并通過一個翻土裝置將馬蹄層土翻起并倒放在溝槽里。在實施馬蹄收取時,操作者可按動驅動油缸控制手柄,由油缸推動翻轉機構向下翻轉,將擋土鏟和馬蹄鏟沉入地下合適的深度,然后便可開動機器往前鏟土進行馬蹄收取工作。

2 帶翻轉鏟土機構的機械結構

帶翻轉鏟土機構主要包括驅動油缸、翻轉構架、類U形結構件、擋土鏟、馬蹄鏟。驅動油缸的一端(下端)與馬蹄機底座后端中部的支座鉸接連接,另一端與翻轉總構架上部管梁中部的支座鉸接連接。翻轉構架主要包括旋轉軸、兩端大三角板、上部的連接管梁、中間縱梁、兩端異形連接板、后部連接槽鋼、中部的折彎加強槽鋼這些部件。旋轉軸由左、中、右三根分軸一起組成,左右兩軸在左右兩端分別與翻轉構架的兩個大三角板連接,中間軸與中間縱梁焊接連接,三根旋轉軸不直接連接。連接管梁在翻轉構架的兩邊分別與大三角板的上部連接,管梁中部焊接有連接中間縱梁的大連接支座、連接驅動油缸的油缸支座及連接折彎加強槽鋼的小連接支座,大連接支座在兩邊焊有三角形加強板。中間縱梁由兩塊長條狀板及一塊四方板組焊而成,它的一端與中間旋轉軸焊接連接,另一端與連接管梁中部的大連接支座螺栓連接。兩塊異形連接板分別在兩端與翻轉構架的兩塊大三角板螺栓連接。后部連接槽鋼分別與構架兩端的異形連接板焊接連接。構架中部的折彎加強槽鋼一端與連接管梁上的連接支座螺栓連接,另一端與后部連接槽鋼的中部螺栓連接。類U形結構件由兩塊開孔的矩形板及兩根方管組焊而成,此構件在兩塊矩形板的端頭與翻轉構架的后部連接槽鋼焊接連接。類U形結構件兩側矩形板分別開有三排孔,擋土鏟和馬蹄鏟則分別通過這些孔及螺栓連接在類U形結構件上。擋土鏟由鏟板本體(下部)、擋板、罩板及兩側的連接板組焊而成,兩側的連接板上開有孔,通過螺栓安裝在類U形結構件上,罩板的一邊通過螺栓連接在翻轉構架的后部連接槽鋼上；鏟板本體在前端削尖,并設置成斜放狀態(tài),以便鏟土和起土。馬蹄鏟由鏟板本體、導向翻土板、兩側三角擋板及兩側的連接板組焊而成,兩側的連接板上開有孔,通過螺栓安裝在類U形結構件上；鏟板本體前端銷尖,并設置成斜放狀態(tài),以便鏟土和起土；導向翻土板在尾部設置成圓弧狀,以便使被鏟起而流轉過來的土層翻轉落下；兩側的三角擋板用于阻擋側漏的土塊,以使得前面過來的含馬蹄的土層全部有序地流向后方。

3 帶翻轉鏟土機構的操作方法及運作原理

在馬蹄收獲機上使用帶翻轉的鏟土機構進行收取馬蹄時,先在馬蹄種植地的地頭合適位置開挖出一個矩形坑(深度根據馬蹄種植的深淺情況而定),坑的大小以能順利地同時放下?lián)跬羚P和馬蹄鏟即可。隨后,開動馬蹄收獲機運行到矩形坑所在的位置,并使馬蹄收獲機的擋土鏟和馬蹄鏟下沉時能對準此坑。接著,按動驅動油缸的液壓控制手柄,使驅動油缸推動翻轉構架慢慢向下翻轉,此時翻轉構架帶動擋土鏟和馬蹄鏟慢慢往下轉,當馬蹄鏟的鏟板底部剛好接觸到坑底時,立即放開驅動油缸控制手柄,使翻轉構架停止翻轉動作,此時馬蹄鏟和擋土鏟深入土下的位置基本確定。接著,將馬蹄機的移動速度檔位調至較底檔,然后開動機器向前移動；在馬蹄機向前移動時,其鏟土機構也跟著往前移動,鏟土機構的擋土鏟和馬蹄鏟則不斷往前鏟土和起土。因在設計時此鏟土機構配有旋耕裝置和排土機構,所以當擋土鏟將被旋耕后的上層土鏟起并往前運動時,相應的排土機構也同時把被鏟起的土塊往外排；這樣便等同于擋土鏟在往前移動時,其接觸的上層土在不斷被排走。這樣一來,后面的馬蹄鏟所鏟起的土層就全部為下層含馬蹄的土層。在馬蹄鏟向前移動時,下層含馬蹄的土層被不斷鏟起并沿著鏟體上部的斜面往后排出,當土層經過鏟體尾部的圓弧面時,在圓弧面的導向作用下,土塊便被翻轉而落下,從而可便于收取時發(fā)現和摘取馬蹄。此外,在翻轉構架向下翻轉角度夠大的情況下,可根據馬蹄種植地的馬蹄種植深淺情況對馬蹄鏟和擋土鏟的入土深淺作相應的調節(jié)。在馬蹄機鏟土機構完成鏟土收取動作后,可按動驅動油缸的液壓控制手柄,由驅動油缸推動翻轉構架往上翻轉,當驅動油缸的行程夠長時,便可使翻轉構架帶動兩個鏟子提升到較高的高度,這樣有利于馬蹄收獲機在非工作狀態(tài)下在田間及道路上自由移動。

4 結束語

本文通過從設計方案、機械結構、操作方法與運作原理幾個方面闡述了一種帶翻轉構架的馬蹄收獲機鏟土機構,該機構可具有提升高度高、上下動作靈活的特點,此機構設計方式便于馬蹄收獲機在非工作狀態(tài)下自由移動,也便于馬蹄收獲機在工作中對鏟子的入土深淺作適當地調節(jié),從而有利于馬蹄收獲機順利地開展馬蹄收取工作。