某系列深松機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

趙天洛

錦州市科學(xué)技術(shù)研究院 遼寧 錦州 121000

1 引言

土壤板結(jié)已成為提高農(nóng)業(yè)綜合生產(chǎn)能力的基礎(chǔ)性障礙的關(guān)鍵因素,大力推廣以機(jī)械化深松為主導(dǎo)的種植模式,這是在目前現(xiàn)有綜合技術(shù)條件下,使農(nóng)作物增產(chǎn)的最為有效的方法,推廣以機(jī)械化深松為主的保護(hù)性耕作技術(shù),已經(jīng)迫在眉睫。

但是,從裝備種類看,我國大中型耕整地機(jī)械少、小型耕整地機(jī)械多,復(fù)合耕整地機(jī)械少、單一功能耕整地機(jī)械多,高品質(zhì)耕整地機(jī)械少、中低品質(zhì)耕整地機(jī)械多；從配套應(yīng)用效果看,主機(jī)和耕整地機(jī)械因配置或連接裝置不科學(xué),達(dá)不到最佳配置狀態(tài),引起質(zhì)量故障、影響使用效率的情況時(shí)有發(fā)生；從產(chǎn)品技術(shù)看,我國耕整地產(chǎn)品主要采用機(jī)械技術(shù)、手動(dòng)半自動(dòng)操作方式,達(dá)不到跨國公司液壓、氣動(dòng)、機(jī)電一體化技術(shù)綜合應(yīng)用及全自動(dòng)、遙控、信息化的技術(shù)水準(zhǔn)。本系列深松機(jī)具備機(jī)具結(jié)構(gòu)合理,阻力小,生產(chǎn)率高的優(yōu)點(diǎn),可對土壤進(jìn)行深松,打破多年淺耕形成的犁底層,徹底解決耕地板結(jié)問題,改善土壤耕層結(jié)構(gòu),提高土壤的蓄水能力和土地的透氣性,減少肥水流失。

2 設(shè)計(jì)與工作原理

深松機(jī)(圖1)主要由1.牽引架2.縱向牽引主梁3.地輪4.深松淺翻總成5.深松機(jī)構(gòu)6.淺翻機(jī)構(gòu)等機(jī)構(gòu)組成。地輪地輪通過U型卡絲固定在縱向牽引主梁的縱梁上。深松淺翻總成通過高強(qiáng)度抗剪螺栓固定在縱向牽引主梁上。深松鏟柱與夾板/座板通過鎖緊螺栓和安全螺栓相連,當(dāng)機(jī)具遇到硬物時(shí)安全螺栓被剪斷,從而保護(hù)深松淺翻總成和縱向牽引主梁。牽引架與縱向牽引主梁通過中心軸連接,縱向牽引主梁通過中心軸上圓錐滾子軸承實(shí)現(xiàn)繞牽引架翻轉(zhuǎn)作業(yè)。

圖1 深松機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖

深松機(jī)通過拖拉機(jī)的三點(diǎn)懸掛,由拖拉機(jī)動(dòng)力帶動(dòng)深松機(jī)向前行走,使主深松機(jī)構(gòu)深入土壤中,對土壤進(jìn)行擠壓、剪切和拉伸,使土壤松碎；副深松機(jī)構(gòu)翻垡、覆蓋,完成地表雜草覆蓋作業(yè)。深松機(jī)作業(yè)到地頭處時(shí),深松機(jī)翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)進(jìn)行換向工作,利用拖拉機(jī)的液壓系統(tǒng),驅(qū)動(dòng)換向油缸,使上、下對置的深松機(jī)構(gòu)繞中心軸180°旋轉(zhuǎn),使上、下對置的深松機(jī)構(gòu)進(jìn)行雙向梭式作業(yè)。

在翻轉(zhuǎn)過程中,手柄前推,把機(jī)具迅速翻轉(zhuǎn)到65-85度時(shí),手柄迅速拉到中立位置,機(jī)具靠慣性通過90度,再把手柄向后拉,就完成一次翻轉(zhuǎn)。如機(jī)具配液壓轉(zhuǎn)閥,操作機(jī)車手柄“拉”或“推”都能完成一次翻轉(zhuǎn)。

3 重要部件設(shè)計(jì)

3.1 縱梁牽引型主梁結(jié)構(gòu)的研發(fā)設(shè)計(jì) 傳統(tǒng)的深松機(jī)通常采用橫向框架結(jié)構(gòu),拖拉機(jī)牽引工作時(shí),橫向阻力大。而縱梁型牽引主梁結(jié)構(gòu)改變傳統(tǒng)深松機(jī)的橫向排列型式,變?yōu)榭v向錯(cuò)位排列型式,以降低拖拉機(jī)牽引機(jī)具作業(yè)時(shí)的橫向阻力,將橫向阻力轉(zhuǎn)換為縱向的牽引力,加大機(jī)具的通過性。在滿足設(shè)計(jì)質(zhì)量與作業(yè)安全等性能指標(biāo)的同時(shí),降低企業(yè)的生產(chǎn)成本。

3.2 上、下對置式深松機(jī)構(gòu)往復(fù)梭式作業(yè)模式的研發(fā)設(shè)計(jì) 傳統(tǒng)的深松機(jī)為單向作業(yè)模式,而本系列深松機(jī)構(gòu)在牽引梁上呈上、下對置式排列,通過翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu),上、下對置式深松機(jī)構(gòu)能夠通過牽引中心軸自如翻轉(zhuǎn),在地頭轉(zhuǎn)彎處實(shí)現(xiàn)上、下深松機(jī)構(gòu)位置互換,以實(shí)現(xiàn)往復(fù)梭式作業(yè)模式。

3.3 深松和淺翻雙作業(yè)功能模式的研發(fā)設(shè)計(jì) 傳統(tǒng)的深松機(jī)只能實(shí)現(xiàn)深松作業(yè),且深松深度在25～35cm之間。隨著拖拉機(jī)力的加大,機(jī)車在作業(yè)過程中,通過土壤后對土壤產(chǎn)生一定的破壞性,以往傳統(tǒng)的深松作業(yè)已經(jīng)不能一次性解決耕整地過程中的農(nóng)藝需求,因此,深松和淺翻雙作業(yè)功能模式應(yīng)運(yùn)而生,通過深松機(jī)構(gòu),對土壤進(jìn)行深松,可使深松深度達(dá)到35～45cm,與此同時(shí),淺翻機(jī)構(gòu)將對深松層上面的土壤進(jìn)行淺翻作業(yè),淺翻深度可達(dá)18～35cm,一次耕作可實(shí)行深松和淺翻雙重作業(yè)功能。

3.4 多排單深松機(jī)構(gòu)全錯(cuò)位排列模式的研發(fā)設(shè)計(jì) 本系列參松機(jī)改變了傳統(tǒng)的深松機(jī)構(gòu)排列模式,研發(fā)出多排單深松機(jī)構(gòu)全錯(cuò)位排列模式。深松機(jī)構(gòu)呈4排或5排排列,并實(shí)現(xiàn)全錯(cuò)位排列,每排每列只有單組深松機(jī)構(gòu)作業(yè),使深松機(jī)的檢修、更換、保養(yǎng)作業(yè)變得更加便捷。

3.5 限深和運(yùn)輸雙功能地輪機(jī)構(gòu)的研發(fā)設(shè)計(jì) 傳統(tǒng)深松機(jī)的地輪機(jī)構(gòu)只有作業(yè)功能(即限深功能),在運(yùn)輸時(shí),通過拖拉機(jī)的三點(diǎn)懸掛裝置背負(fù)行駛,使拖拉機(jī)的有形磨損加劇。本系列深松機(jī)研發(fā)設(shè)計(jì)出雙作用功能的地輪機(jī)構(gòu)。作業(yè)時(shí),實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)限深輪功能；運(yùn)輸時(shí),通過運(yùn)輸鎖緊機(jī)構(gòu),使正、反深松機(jī)構(gòu)全都朝上,通過改變地輪的調(diào)位裝置,使地輪處于運(yùn)輸狀態(tài),由拖拉機(jī)牽引機(jī)具在路面上運(yùn)輸,降低拖拉機(jī)的使用強(qiáng)度,真正做到了深松機(jī)在馬路上跑起來。

4 結(jié)論

本系列深松機(jī)通過一次進(jìn)地作業(yè)即可實(shí)現(xiàn)深松和淺翻兩種農(nóng)耕作業(yè),多功能作業(yè)模式將取代以往的翻、耙、壓單功能作業(yè)模式,是一種農(nóng)耕作業(yè)模式的創(chuàng)新,是一種全新的嘗試,這也符合了市場主導(dǎo)下的發(fā)展規(guī)律。