辅助暗渠作业机研究设计

辽宁省朝阳市农机技术推广站 马国权

辅助暗渠作业机研究设计

辽宁省朝阳市农机技术推广站 马国权

0 引言

我国是世界上主要的干旱国家之一，旱区面积占国土面积的52% ，旱作农业面积占全国总面积的50% 。长期以来，耕地因连年平翻作业，形成了厚厚的犁底层，严重阻碍了耕作层与土层之间水、肥 、气 、热梯度的连续性，降低了土壤的抗灾能力。尤其是出现大降水、急降水时，降水不能迅速渗入地表就会出现径流，造成水土流失，制约了我国粮食产量的提高。用1SZA辅助暗渠作业机可打破犁底层，不翻转土层，保持土壤原有层次，并在沟底充填稻谷壳形成暗渠，有利于蓄水保墒 ，并在涝时易于排水，增强土壤抗灾能力，是一项能够提高作物产量的深松机械整地技术。

1 总体方案

（1）采用凿形铲，铲后部安装排壳机构；

（2）与宽体限深轮连动，达到预定深度稻谷壳排壳开关自动打开，实现稻谷壳的准确充填；

（3）采用杠杆式机械振动机构，牵引阻力小，作业平稳；

（4）采用大容量稻壳箱，作业距离长，能够实现高效率作业；

（5）采用宽体限深轮，作业深度稳定，能够实现稳定作业。

2 整机结构及工作原理

2.1 整机结构

辅助暗渠作业机主要由机架、限深轮总成、铲及排壳机构总成、振动机构总成、箱体等部分组成。如图1所示。

图1 辅助暗渠作业机简图

2.2 工作原理

作业机与拖拉机3点悬挂连接，铲及排壳机构通过机架与拖拉机相连。拖拉机牵引机具前进时，通过拖拉机的液压系统，机具落下将铲伸入土作业，深入土壤30～45cm，铲尖沿与地面成45°角的方向向两侧上方松动土壤。利用限深轮控制耕深，限深机构在控制耕深的同时可以按设定深度自动控制排壳机构开关，将稻壳准确排入沟底，这样机具行走过的土壤形成一个暗渠沟。

2.3 主要技术指标

主要技术指标

3 主要工作部件的设计

3.1 振动方式的选择

机械式、液力式和气力式的振动装置，能够使机具的工作部件产生振动。本机振动装置由带有偏心轮的杠杆机构组成，工作部件的振动装置通过连杆与偏心振子连接。机具作业时，拖拉机将POT540r／min的动力通过传动轴输送给振动装置中带有偏心轮的传动轴，偏心轮驱动工作部件产生振动，能够减少牵引阻力，并能使稻谷壳顺利充填到沟的底部。

3.2 机架的设计

根据机具需要安装传动装置及箱体的要求，考虑各部件之间的位置要求，并满足强度要求。本机采用斜拉式框架式结构，机架前后采用2根纵梁，材料为100×12的扁钢；两侧斜拉梁及悬挂架均采用100×12的扁钢，并与纵梁用螺栓连接在一起。

3.3 自动排壳装置设计

本机排壳装置采用与限深机构连动，即铲达到设定深度时由限深轮连接装置自动打开排壳开关，将稻谷壳准确地排入沟底。

3.4 限深轮设计

为了使限深轮具有较大的承载面，加大限深轮体宽度，以保证机具具有稳定的作业深度；同时通过限深轮连接架上不同孔位与机架的连接实现耕深调节。

3.5 铲的设计

凿形铲用于开沟及深松土壤 ，不翻转表层土。利用三面楔原理碎土，当土壤受到铲面的力大于土壤的内聚力时，产生剪切破坏。

1SZA型辅助暗渠作业机铲柄采用垂直矩形截面，入土部分的前面制成楔形，有碎土和减少阻力的作用；制造铲柄刚性应保证变形不超过3mm。采用凿形铲刀头。为了达到较好的减阻和抬土碎土效果，铲柄和铲刀头连接处采用与水平面成23°。铲柄与铲刀头的装配方式使用沉头螺栓连接，应保证连接部分的强度；铲柄与振动机构杠杆通过安全销钉连接；振动机构杠杆与机架铰接。

2012-04-19）