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1DS-3600型深松机的研究设计

来源:农业工程技术 【在线投稿】 栏目:期刊导读 时间:2020-08-04
作者:网站采编
关键词:
摘要:深松是旱作农业中的一项关键生产技术。通过深松,可以加深耕层,打破犁底层,重建土壤水分毛细通道,增加土壤孔隙,提高土壤空气和水分的通过能力,增强土壤水库的蓄水能力,

深松是旱作农业中的一项关键生产技术。通过深松,可以加深耕层,打破犁底层,重建土壤水分毛细通道,增加土壤孔隙,提高土壤空气和水分的通过能力,增强土壤水库的蓄水能力,促进作物生长发育。针对旧式深松机工作幅宽小、作业效率低、深松部件刚性大、弹性小、易折断的缺点,设计了1DS-3600型深松机,其主要工作参数如下表所示。

表 1DS-3600型深松机主要工作参数项目配套动力/hp作业幅宽/mm深松深度/mm齿数/个生产效率/hm2·h-1参数185~~.8~3.0

1DS-3600型深松机(如图1所示)为后置三点悬挂式,其主要结构包括:机架、深松铲部件、限深轮装置等。机架采用双梁结构,深松铲部件和限深轮装置通过U型卡子固定在机架上。11套深松铲部件分前后两排排列,前6后5。机架的材料选用矩形钢管(100×100×10)制成。

1 1DS-3600型深松机主要特点

(1)3.6 m幅宽,生产效率高。

(2)土壤底部深松,表土侧向位移小,可以避免产生地面沟辙,提高地表平整度,有利播种、中耕、植保、喷药和收获机械通过。

(3)可以选配镇压轮,在播种前进行镇压,不散失墒情。

(4)深松铲柄采用特种弹簧钢制造,可在深松过程中自身产生振动,减少工作阻力。

1.机架 2.深松铲部件 3.限深轮装置图1 1DS-3600型深松机结构简图

2 深松铲部件的设计

深松铲部件是1DS-3600型深松机的重要组成部分,由深松铲和深松铲柄两部分构成,主要作用是松动土壤, 不颠倒上下生熟土层。

2.1 深松铲设计

深松铲是深松机重要的工作部件,呈三棱楔形结构(如图2所示),其技术参数有:刃角、翼张角、隙角、切土角、碎土角、入土角、幅宽、铲翼宽、铲翼缘高和材料厚度等。

图2 深松铲结构简图

(1)刃角i。刃角i的大小决定深松铲刃尖的锋利程度,在保证强度的情况下,刃角i取小值为宜,根据设计手册和经验,本设计刃角i=12°。

(2)翼张角2γ。翼张角2γ的作用是使杂草根茎沿深松铲刃口产生滑动,实现滑动切割,避免杂草缠绕深松铲,翼张角是深松机前进时,深松铲翼刃沿机器前进方向与水平面的夹角。根据力学原理,当杂草根茎和深松铲刃口间的摩擦力小于杂草阻力R沿刃口的分力T时,杂草才能沿刃口向后滑移,即

式中 φ—杂草对铲刃的摩擦角。

φ=45°,且需要满足γ<90°-φ,即γ<45°。本设计翼张角2γ=70°。

(3)隙角ε。隙角大小适宜时,入土性能较好,本设计隙角ε=10°。

(4)切土角β。其取值大小决定了杂草除净率。值越大,其切草能力越弱。在保证铲刃强度的前提下,切土角宜取小值,本设计β=22°~25°。

(5)碎土角β。碎土角值偏小会导致碎土能力减弱。偏大会产生3个负面影响:第一,增大深松阻力;第二,会将生土夹带到熟土层;第三,使表土产生较大的侧向位移,易形成土辙。因此,选取原则是既要保证土壤疏松程度又要保证不出现土辙,本设计碎土角β=9°。

(6)入土角α。入土角α大小与切土阻力有关,α越大,阻力会随之增大,但是也不宜过小,因为α过小会使深松铲强度减小缩短使用寿命,本设计中,α=6°。

(7)幅宽B。综合考虑深松铲的强度、入土情况以及碎土性能等条件确定深松铲幅宽B=450 mm。

(8)翼缘高h。翼缘高h影响土壤松散程度和位移,不应超过深松深度的1/3。本设计中,h=40×sin10°=7 mm。

(9)深松铲翼宽b。松土程度决定于深松铲翼宽b。为减小土壤位移而不致造成上下生熟混乱,本设计深松铲翼宽b=40 mm。

(10)材料厚度δ。材料厚度δ=8 mm。

2.2 深松铲柄设计

深松铲柄采用特种弹簧钢制造,经过特殊的热处理工艺。作业时深松铲会向左、右不同的方向振动,减小深松阻力,扩大动土范围,取得较好的深松和碎土的效果。

深松铲柄上端通过卡子和深度调节装置固定在机架上,下端安装深松铲。深松铲柄上部是矩形结构,下部弯曲成一定的曲度,最前部呈尖缘。

(1)深松铲柄弯曲半径r。本设计中r=242 mm。

(2)深松铲柄高度H。高度H尽量取小值,以满足铲柄强度要求,但是取值过小,铲柄容易缠草。本设计中H=700 mm。

(3)深松铲柄伸出长度L。伸出长度L由下列公式求得

式中 l—铲柄直线段长度,l=50 mm;

r—铲柄弯曲半径,r=242 mm;

α—铲柄入土角,α=6°。

文章来源:《农业工程技术》 网址: http://www.nygczz.cn/qikandaodu/2020/0804/483.html



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