張延海

摘 要：現(xiàn)有應(yīng)用中的翻地機(jī)翻地效率低、減震功能差，而且不能同時(shí)實(shí)現(xiàn)挖土、碎土的功能。因此，研發(fā)設(shè)計(jì)了一種新型翻地機(jī)。改進(jìn)、設(shè)計(jì)后的翻地機(jī)翻地效率高、減震功能強(qiáng)，且能同時(shí)實(shí)現(xiàn)挖土、碎土的功能，可將犁、靶、平三種作業(yè)一次完成。此外，翻地機(jī)還可以在較為復(fù)雜的地形中有效固定。

關(guān)鍵詞：翻地機(jī);效率;減震功能

中圖分類號(hào)：S223 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1003-5168（2019）07-0060-03

Abstract： In the existing application， the plough machine has low ploughing efficiency and poor shock absorption function， and can not simultaneously realize the functions of digging， breaking and mowing. Therefore， a new type of tiller was developed and designed in this paper. The improved and designed plough machine of this research institute has high ploughing efficiency， strong shock absorption function， and can simultaneously realize the functions of digging and crushing soil. It can complete ploughing， target and leveling at one time. In addition， the plough machine can also be effectively fixed in more complex terrain.

Keywords： plough machin;efficiency;strong shock absorption function

隨著科技發(fā)展的日新月異，農(nóng)業(yè)的發(fā)展發(fā)生了革命性變革。從人力勞作到機(jī)械的現(xiàn)代化發(fā)展，農(nóng)業(yè)技術(shù)不斷進(jìn)步。在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域，對(duì)農(nóng)田進(jìn)行翻地是種植農(nóng)作物的第一步。通過(guò)翻地可以使土質(zhì)松軟，提高植物根的生長(zhǎng)和養(yǎng)分吸收的能力，同時(shí)具有加深耕層、消滅病蟲害、清除雜草、蓄水保墑、防御旱澇的作用[1]。目前，翻地主要有春翻和秋翻兩種。春翻主要是用來(lái)種植玉米、棉花等農(nóng)場(chǎng)品。秋翻主要是為了種植水稻、小麥等。傳統(tǒng)的耕牛翻地由于效率低下，已經(jīng)不能滿足現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的需求，漸漸被機(jī)械化的翻地機(jī)取代[2]。然而，現(xiàn)階段農(nóng)田中使用的翻地機(jī)，由于翻地效率低、減震功能差、不能同時(shí)實(shí)現(xiàn)多元化功能等因素，并未得到廣泛應(yīng)用[3]。因此，有必要結(jié)合上述因素，重新改進(jìn)翻地機(jī)相關(guān)技術(shù)，切實(shí)滿足農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的需求。

1 翻地機(jī)技術(shù)改進(jìn)的目的

本研究改進(jìn)、設(shè)計(jì)后的翻地機(jī)翻地效率高、減震功能強(qiáng)，能同時(shí)實(shí)現(xiàn)挖土、碎土的功能，可將犁、靶、平三種作業(yè)一次完成，還可以在較為復(fù)雜的地形中有效固定。

2 翻地機(jī)技術(shù)改進(jìn)的內(nèi)容

設(shè)計(jì)的翻地機(jī)主體部分包括把手、機(jī)架、傳動(dòng)和翻土四大模塊，具體模塊及組成結(jié)構(gòu)如圖1和圖2所示。把手部分主要由把手和工作臺(tái)面組成，高1.3m左右，符合一般人的工作高度。機(jī)架部分主要由連桿組成，分為支撐板、第一連桿、第二連桿、第三連桿等，主要負(fù)責(zé)連接各個(gè)部分，使其在不工作時(shí)平穩(wěn)停在土地上。傳動(dòng)部分主要由連接軸、聯(lián)軸器、滑動(dòng)軸、電機(jī)以及凸輪等組成[4]，主要負(fù)責(zé)翻土機(jī)的傳動(dòng)功能。翻土部分由挖土刀、挖土鏟、擋泥板、碎土棒等組成，根據(jù)地質(zhì)的不同，可以采用挖土刀進(jìn)行刨土地或用挖土鏟進(jìn)行深挖土地。其中，擋泥板可以使土壤不四處飛濺，也可以把翻起的土歸攏平整;碎土棒用于敲打翻起的比較大的土塊，使得翻出的土塊均勻，呈沙粒狀。

3 設(shè)計(jì)技術(shù)核心

圖3～圖5為本文的核心技術(shù)。圖3為翻地減震部分細(xì)節(jié)圖，翻地機(jī)的減震技術(shù)采用雙向減震方式，可以避免土質(zhì)較硬情況下的把手震動(dòng)。圖4為翻地機(jī)傳動(dòng)部分結(jié)構(gòu)，采用齒輪和傳動(dòng)軸進(jìn)行傳動(dòng)，傳動(dòng)精確性高，使得完成每個(gè)翻土、平整操作極其到位。圖5為翻地機(jī)滾輪部分結(jié)構(gòu)，滾輪輕巧可以有效地推動(dòng)翻土機(jī)，方便作業(yè)和操作。

注：31.渦輪;32.蝸桿;33.第二連桿;34.第一支架;37.第三連接軸;38.第五彈簧;39.第三連桿;40.第四連桿;41.第二滑槽;43.轉(zhuǎn)盤;50.滑動(dòng)軸;51.第三滑槽。

設(shè)計(jì)中，第一支架頂部設(shè)置有工作臺(tái)面。為了提高整體協(xié)調(diào)性和使用的便捷性，在工作臺(tái)面頂部固定了把手;蝸桿與渦輪間采用嚙合結(jié)構(gòu)，增強(qiáng)了系統(tǒng)的穩(wěn)定性;支撐板內(nèi)側(cè)開設(shè)有若干槽口，調(diào)節(jié)塊兩側(cè)固定有鎖塊，鎖塊可以通過(guò)嵌合與槽口實(shí)現(xiàn)更緊密的連接。

4 翻地機(jī)技術(shù)研發(fā)設(shè)計(jì)的工作原理

挖土刀一側(cè)設(shè)置有擋泥板，使得挖出的泥土沿?fù)跄喟逑蚶飩?cè)走，通過(guò)第一電機(jī)驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)第一連接軸轉(zhuǎn)動(dòng)。第一連接軸通過(guò)聯(lián)軸器與第二連接軸連接，且第二連接軸一端固定有旋轉(zhuǎn)架，旋轉(zhuǎn)架兩側(cè)通過(guò)鉸鏈與第二刀片連接，第二刀片用于將泥土上的雜草處理切碎。旋轉(zhuǎn)架另外兩側(cè)有鉸鏈與碎土棒，碎土棒用于打碎土塊。

挖土刀頂部設(shè)置有第二彈簧，用于減少震動(dòng)和沖擊力。轉(zhuǎn)盤與聯(lián)軸器之間設(shè)置有第三彈簧。轉(zhuǎn)盤兩側(cè)的第三連接軸穿過(guò)通孔通過(guò)第五彈簧與聯(lián)軸器連接，用于減少第一電機(jī)的震動(dòng)。支撐架與第一連桿之間設(shè)置有第四彈簧，且第四彈簧通過(guò)套接與第一轉(zhuǎn)動(dòng)軸連接，用于減少輪胎的震動(dòng)。該翻地機(jī)減震效果好，提高了使用時(shí)的穩(wěn)定性。

當(dāng)?shù)谝浑姍C(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，滑動(dòng)軸在第三滑槽內(nèi)做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)第一支架兩側(cè)的連接板在導(dǎo)向板內(nèi)做往復(fù)運(yùn)動(dòng)。連接板底部設(shè)置有挖土刀，挖土刀底部固定有第一刀片。第一刀片往復(fù)運(yùn)動(dòng)將耕地兩側(cè)的泥土挖出形成田壟，通過(guò)第二電機(jī)驅(qū)動(dòng)第一齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)第二齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，第二齒輪通過(guò)傳動(dòng)軸帶動(dòng)凸輪在第四連桿一端的第二滑槽內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)。第三連桿、第四連桿構(gòu)成連桿結(jié)構(gòu)，驅(qū)動(dòng)挖土鏟做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)翻土。

支撐架兩側(cè)設(shè)置有支撐板，支撐板內(nèi)側(cè)均勻開設(shè)有4個(gè)槽口。調(diào)節(jié)塊兩側(cè)固定有鎖塊，且鎖塊通過(guò)嵌合與槽口連接。通過(guò)改變鎖塊與不同方向的槽口連接，可以改變支撐板的橫豎方向，便于在復(fù)雜的地形上固定支撐。第一支架底部設(shè)置有滾輪，便于移動(dòng)翻地機(jī)。

5 結(jié)論

設(shè)計(jì)的翻土機(jī)屬于小型翻土機(jī)，一個(gè)人能夠單獨(dú)作業(yè)，能夠保證土地碎土效果，耕后可以確保土地平整，具有省時(shí)、省力、省工、省成本、節(jié)水等功效。本翻地機(jī)構(gòu)件較為簡(jiǎn)單，所用鑄件價(jià)格低廉，適合大規(guī)模生產(chǎn)與推廣。

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