摘要:深松作業(yè)是農業(yè)生產過程中的重要增產技術。針對深松作業(yè)阻力大、土壤松碎效果差的難題,借鑒國內外深松技術研究成果,設計了1SX-3000型深松機。試驗結果表明:該機性能可靠,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%,土壤擾動系數(shù)平均值為53.07%,作業(yè)效果滿足設計要求。
關鍵詞:農業(yè)機械;深松機;設計
中圖分類號:S225.93? ? 文獻標識碼:A? ? 文章編號:1674-1161(2022)01-0038-03
收稿日期:2021-09-03
基金項目:遼寧省科學基金項目(2020JH/10200024);遼寧省農業(yè)科學院學科建設項目(2019DD289542)
作者簡介:高占文(1965—),男,教授研究員級高級工程師,從事農業(yè)機械方面的設計研究工作。
作為保護性耕作技術的重要組成部分,深松作業(yè)的特點是耕作時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環(huán)境,因此,深松成為國內外農業(yè)生產不可或缺的技術措施。盡管國內外學者對深松機進行了諸多深入研究,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,借鑒國內外深松技術研究成果,研發(fā)1SX-3000型深松作業(yè)機具,為黑土地保護性耕作技術的推廣應用提供裝備支撐。
1 1SX-3000型深松機結構組成及工作原理
1.1 結構組成
1SX-3000型深松機主要由機架(含懸掛裝置)、深松機構、限深碎土機構等組成,一次進地可完成深松、碎土、鎮(zhèn)壓等多項作業(yè),見圖1。
1.2 工作原理
該機與66 kW以上輪式拖拉機三點懸掛掛接,拖拉機向前行進同時操作液壓系統(tǒng)將機具落下,此時操作液壓系統(tǒng)置于浮動位置。隨著拖拉機繼續(xù)前進,機具帶動深松鏟入土實現(xiàn)深松作業(yè)。通過調整深松鏟柄與深松鏟固定板上相應孔的不同配合位置,以及限深碎土連接板與限深碎土機構調節(jié)孔的不同配合位置,可以改變深松作業(yè)的耕深。
2 主要工作部件設計
2.1 機架設計
機架由懸掛裝置、前橫梁、加強管、后斜梁、限深碎土機構內板、深松鏟固定板、限深碎土機構鉸接孔、限深碎土機構調節(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度。后斜梁呈“人”字形左右對稱排列,既可增加機架強度,又便于深松組件安裝。內側兩深松鏟固定板固定在后斜梁上,兩外側深松鏟固定板和限深碎土機構內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。深松鏟固定板上設有多個深度調節(jié)孔,通過改變深松鏟柄與深松鏟固定板之間的相對位置可以調節(jié)深松作業(yè)深度。限深碎土機構鉸接孔和調節(jié)孔用以安裝限深碎土機構。
2.2 深松裝置結構設計
深松裝置由深松鏟、鉸接軸、安全銷、深松鏟固定板等組成。深松鏟固定板對稱布置在后斜梁上,固定板上設有與深松鏟對應的鉸接連接孔、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,用以滿足不同深松作業(yè)深度的要求。
2.2.1 深松鏟結構 深松鏟由鏟柄、鉸接連接孔、安全連接孔、翼板調節(jié)孔、翼板、鏟刀等組成,見圖3。
鏟柄采用彎刀形結構,其上部末端設有鉸接連接孔,鏟柄最下端安裝鏟刀,折彎處下端設有安全連接孔,安全連接孔的下面設有多個翼板調節(jié)孔,用以安裝翼板。深松鏟組件呈“人”字形左右對稱排列,鏟間距離設定為600 mm。限深碎土機構兼具深松深度調節(jié)和滾壓碎土功能,設計深松深度為35~40 cm。
2.2.2 過載安全裝置設計 深松鏟遇到超載荷時極易造成零部件損壞,因此,安裝深松鏟過載保護裝置十分必要。采用安全銷損壞式過載保護方式,即超載荷作業(yè)時安全銷先損壞,深松鏟繞鉸接銷向后轉動,從而起到保護深松鏟的作用。
2.3 限深碎土裝置設計
限深碎土裝置主要由輻條、加強圓環(huán)、側圓板、軸承、軸、連接板等組成,如圖5所示。限深碎土輪由輻條、加強圓環(huán)、側圓板、軸組成,輻條兩端焊接在側圓板上,輻條沿周向等距螺旋排列,中間設有加強圓環(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構鉸接孔、限深碎土機構調節(jié)孔鉸接。
3 主要結構參數(shù)
1SX-3000型深松機主要結構參數(shù)如表1所示。
4 結語
針對深松作業(yè)阻力大、土壤松碎效果差的難題,設計了1SX-3000型深松機。樣機試驗結果表明:該機性能可靠,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%,土壤擾動系數(shù)平均值為53.07%,各項測試指標均滿足國家相關標準要求。
參考文獻
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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