1SX-3000型深松機(jī)設(shè)計(jì)

摘要：深松作業(yè)是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中的重要增產(chǎn)技術(shù)。針對(duì)深松作業(yè)阻力大、土壤松碎效果差的難題，借鑒國(guó)內(nèi)外深松技術(shù)研究成果，設(shè)計(jì)了1SX-3000型深松機(jī)。試驗(yàn)結(jié)果表明：該機(jī)性能可靠，深松深度變異系數(shù)平均值為6.88%，深松深度穩(wěn)定系數(shù)平均值為93.12%，碎土率平均值為37.07%，土壤蓬松度平均為值35.59%，土壤擾動(dòng)系數(shù)平均值為53.07%，作業(yè)效果滿足設(shè)計(jì)要求。

關(guān)鍵詞：農(nóng)業(yè)機(jī)械;深松機(jī);設(shè)計(jì)

中圖分類號(hào)：S225.93? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? 文章編號(hào)：1674-1161（2022）01-0038-03

收稿日期：2021-09-03

基金項(xiàng)目：遼寧省科學(xué)基金項(xiàng)目（2020JH/10200024）;遼寧省農(nóng)業(yè)科學(xué)院學(xué)科建設(shè)項(xiàng)目（2019DD289542）

作者簡(jiǎn)介：高占文（1965—），男，教授研究員級(jí)高級(jí)工程師，從事農(nóng)業(yè)機(jī)械方面的設(shè)計(jì)研究工作。

作為保護(hù)性耕作技術(shù)的重要組成部分，深松作業(yè)的特點(diǎn)是耕作時(shí)打破犁底層而不打亂上、下土層，改善土壤透水、透氣性能，為植物根系提供良好的生長(zhǎng)環(huán)境，因此，深松成為國(guó)內(nèi)外農(nóng)業(yè)生產(chǎn)不可或缺的技術(shù)措施。盡管國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)深松機(jī)進(jìn)行了諸多深入研究，但深松作業(yè)仍普遍存在作業(yè)阻力大、土壤松碎效果差等問題。為此，借鑒國(guó)內(nèi)外深松技術(shù)研究成果，研發(fā)1SX-3000型深松作業(yè)機(jī)具，為黑土地保護(hù)性耕作技術(shù)的推廣應(yīng)用提供裝備支撐。

1 1SX-3000型深松機(jī)結(jié)構(gòu)組成及工作原理

1.1 結(jié)構(gòu)組成

1SX-3000型深松機(jī)主要由機(jī)架（含懸掛裝置）、深松機(jī)構(gòu)、限深碎土機(jī)構(gòu)等組成，一次進(jìn)地可完成深松、碎土、鎮(zhèn)壓等多項(xiàng)作業(yè)，見圖1。

1.2 工作原理

該機(jī)與66 kW以上輪式拖拉機(jī)三點(diǎn)懸掛掛接，拖拉機(jī)向前行進(jìn)同時(shí)操作液壓系統(tǒng)將機(jī)具落下，此時(shí)操作液壓系統(tǒng)置于浮動(dòng)位置。隨著拖拉機(jī)繼續(xù)前進(jìn)，機(jī)具帶動(dòng)深松鏟入土實(shí)現(xiàn)深松作業(yè)。通過調(diào)整深松鏟柄與深松鏟固定板上相應(yīng)孔的不同配合位置，以及限深碎土連接板與限深碎土機(jī)構(gòu)調(diào)節(jié)孔的不同配合位置，可以改變深松作業(yè)的耕深。

2 主要工作部件設(shè)計(jì)

2.1 機(jī)架設(shè)計(jì)

機(jī)架由懸掛裝置、前橫梁、加強(qiáng)管、后斜梁、限深碎土機(jī)構(gòu)內(nèi)板、深松鏟固定板、限深碎土機(jī)構(gòu)鉸接孔、限深碎土機(jī)構(gòu)調(diào)節(jié)孔等組成，如圖2所示。

懸掛裝置固定在前橫梁后斜梁上，其中，下懸掛板跨接固定安裝于前橫梁和后斜梁上，用以確保懸掛裝置的工作強(qiáng)度。后斜梁呈“人”字形左右對(duì)稱排列，既可增加機(jī)架強(qiáng)度，又便于深松組件安裝。內(nèi)側(cè)兩深松鏟固定板固定在后斜梁上，兩外側(cè)深松鏟固定板和限深碎土機(jī)構(gòu)內(nèi)板組成深松鏟固定板，深松鏟柄通過銷軸固定在深松鏟固定板內(nèi)。深松鏟固定板上設(shè)有多個(gè)深度調(diào)節(jié)孔，通過改變深松鏟柄與深松鏟固定板之間的相對(duì)位置可以調(diào)節(jié)深松作業(yè)深度。限深碎土機(jī)構(gòu)鉸接孔和調(diào)節(jié)孔用以安裝限深碎土機(jī)構(gòu)。

2.2 深松裝置結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

深松裝置由深松鏟、鉸接軸、安全銷、深松鏟固定板等組成。深松鏟固定板對(duì)稱布置在后斜梁上，固定板上設(shè)有與深松鏟對(duì)應(yīng)的鉸接連接孔、安全連接孔，上部鉸接連接孔與下部安全連接孔通過鉸接軸、安全銷實(shí)現(xiàn)與深松鏟的連接。拆下鉸接軸、安全銷可使鏟柄上下移動(dòng)，用以滿足不同深松作業(yè)深度的要求。

2.2.1 深松鏟結(jié)構(gòu) 深松鏟由鏟柄、鉸接連接孔、安全連接孔、翼板調(diào)節(jié)孔、翼板、鏟刀等組成，見圖3。

鏟柄采用彎刀形結(jié)構(gòu)，其上部末端設(shè)有鉸接連接孔，鏟柄最下端安裝鏟刀，折彎處下端設(shè)有安全連接孔，安全連接孔的下面設(shè)有多個(gè)翼板調(diào)節(jié)孔，用以安裝翼板。深松鏟組件呈“人”字形左右對(duì)稱排列，鏟間距離設(shè)定為600 mm。限深碎土機(jī)構(gòu)兼具深松深度調(diào)節(jié)和滾壓碎土功能，設(shè)計(jì)深松深度為35～40 cm。

2.2.2 過載安全裝置設(shè)計(jì) 深松鏟遇到超載荷時(shí)極易造成零部件損壞，因此，安裝深松鏟過載保護(hù)裝置十分必要。采用安全銷損壞式過載保護(hù)方式，即超載荷作業(yè)時(shí)安全銷先損壞，深松鏟繞鉸接銷向后轉(zhuǎn)動(dòng)，從而起到保護(hù)深松鏟的作用。

2.3 限深碎土裝置設(shè)計(jì)

限深碎土裝置主要由輻條、加強(qiáng)圓環(huán)、側(cè)圓板、軸承、軸、連接板等組成，如圖5所示。限深碎土輪由輻條、加強(qiáng)圓環(huán)、側(cè)圓板、軸組成，輻條兩端焊接在側(cè)圓板上，輻條沿周向等距螺旋排列，中間設(shè)有加強(qiáng)圓環(huán)，軸位于限深碎土輪中間。軸端通過軸承與連接板連接。連接板通過銷軸分別與限深碎土機(jī)構(gòu)鉸接孔、限深碎土機(jī)構(gòu)調(diào)節(jié)孔鉸接。

3 主要結(jié)構(gòu)參數(shù)

1SX-3000型深松機(jī)主要結(jié)構(gòu)參數(shù)如表1所示。

4 結(jié)語(yǔ)

針對(duì)深松作業(yè)阻力大、土壤松碎效果差的難題，設(shè)計(jì)了1SX-3000型深松機(jī)。樣機(jī)試驗(yàn)結(jié)果表明：該機(jī)性能可靠，深松深度變異系數(shù)平均值為6.88%，深松深度穩(wěn)定系數(shù)平均值為93.12%，碎土率平均值為37.07%，土壤蓬松度平均為值35.59%，土壤擾動(dòng)系數(shù)平均值為53.07%，各項(xiàng)測(cè)試指標(biāo)均滿足國(guó)家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求。

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Design of 1SX-3000 Type Subsoiling Machine

GAO Zhanwen

（Liaoning Institute of Agricultural Mechanization， Shenyang 110161， China）

Abstract： Subsoiling is an important technology of increasing production in agricultural production. In view of the problems of large resistance and poor soil crushing effect， 1SX-3000 type subsoiling machine was designed based on the research results of subsoiling technology at home and abroad. The test results show that： The performance of this machine is reliable， the average variation coefficient of subsoiling depth is 6.88%， the average stability coefficient of deep soveling depth is 93.12%， the average rate of broken soil is 37.07%， the average value of soil looseness is 35.59%， the average value of soil disturbance coefficient is 53.07%， and the operation effect meets the design requirements.

Key words： agricultural machinery; subsoiling machine; design