微型开沟机的设计说明Word文件下载.docx

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开沟机构动力与采用牙嵌式离合器进行传递，从而工作机构和行走机构相互独立，不相干涉。

开沟刀盘动力采用链传动，结构简单、轻巧，运行灵活。

采用上抛，并设置挡土板，从而达到覆土要求，开沟刀盘后接开沟铲，达到了沟底平整的要求，设置弧形挡板，满足了操作安全性及碎土系数需要，安装升降可调尾轮装置，提高了操作舒适度和操作的方便性。

在理论研究的基础上，设计出开沟部件，并对开沟刀盘进行受力分析，对刀辊轴进行校核。

关键词：

开沟；

刀盘；

抛土；

DesignoftheMicroDitchingmachine

Student:

Yibin

Tutor:

Tangchuzhou

（Engineeringcollege,HunanAgriculturalUniversity,Changsha410128,China）

Abstract：

Theworkingmethodsandprinciplesoftheditchingmachinecomingformhomeandabroadareanalyzedandcomparedinthispaper.Bycombiningthepresentditchingmodeintheadvantagesanddisadvantagesandthepost-positionthatditchingmechinebeingused.bycomparingthefront-setandback-setditchingpart,Finally,trytodesignaminiditchingmachine.

OnthebaseoftheLantian1dn-4microrotarycultivator,setaditchingpartontheback,theworkingpartandthemovingpartareindependencecorseofthepoweroftherotarycultivatortransferfromthestuckclutch.Thecutterheaddrivedbythechainwheel.thestructureofintegelsettingaresimplyandsmartly.Tofittheneedofthepallingearth,weadopttheupcastingmethodandsetapoilingboardontheabove,setaditchingscrooponthebackofthepoilingboard,unevennessofthechannelbottomisalsoeliminated.Settingisbaffletosatisfytheneedofoperationsecurityandthecoefficientofthebrokensoil.Theadjustabletrailwheelisfixedtoincreasethecomfortableandoperationsimplicity.

Basedontheoreticresearch,rotary-ditchmachineisproducedandorthogonaltestiscarriedoutinthisworking.

Keywords：

Ditching；

Cutterhead；

Soilcasting

1前言

近年来，随着农业产业结构的调整和国家对三农问题的关注，以及对农业投入力度的加大，农民种植经济作物的积极性明显增加。

当前人们生活水平的提高，大中城市对新鲜瓜果蔬菜的需要量越来越大，种植面积也在日益增加。

在果蔬的种植管理中，经常需要在地中间开挖排灌沟、施肥沟，并且需要不断地改变沟渠的位置，以利于果树、蔬菜的正常生长，单从种植管理的角度来说，对沟壁、沟型并没有过分特殊的要求，只希望沟中的水能流通、肥料能保证供应、果蔬的根部不被水泡烂、不缺肥即可。

但从世界围有限的土地资源不断减少，节约用地的角度来说，却希望沟壁尽可能陡直。

本文以1DN-4型微耕机底盘为基础，设计一种微型开沟机，以适应南方地块小，机械化作业普及率不高的实际情况。

目前全世界围耕作制度发展上存在两个明显的趋势：

一是种植制度上熟制由少到多；

二是在耕作次数上由多到少。

这是因为人口的增加，土地的减少，对粮食及饲料的需求不断增加，迫使人们提高单产而积极发展多熟制；

另一方面为减少能源消耗，保持水土，降低成本，则寻求新的耕法代替传统耕法，即推广少耕和免耕。

随着科技的发展，机械化栽培方式正在逐步代替手工劳作，极降低了劳动强度，但是机械化作业中由于机器在田间的多次碾压，土壤被压实而板结。

大量试验研究表明[2-4]：

采用保护性耕作对实现农业可持续发展，改善土壤的固、液、气三相比例，从而达到增产增收的目的具有重要的意义。

2外研究现状

开沟机主要有两种：

第一种为开种沟而设计的开沟器，开沟器为小型从动部件，靠牵引作用力而开出适合种子发育的种床，沟形表现为小、窄、浅等特点，开沟器常作为播种机一附属部件而挂靠其上；

第二种为开排水沟或其它用途的开沟机，开沟机相对较大型，一般以主动型部件为主，消耗功率大，体积大，沟深且宽[5]。

2.1国外开沟机

旋转开沟机是六十年代出现的一种连续挖土机械[6]，适宜开挖梯形截面的农用沟渠。

由于其牵引力小、能均匀散开沟土壤，工作效率高，因而得到迅速发展和广泛应用。

在国外主要以大型开沟机为主，联、意大利、法国、日本等国都有不同型号的系列产品，从结构特点和使用性能两方面来看，目前基本上以联和意大利为代表的两大类型。

联从1975年开始推出一系列的旋转开沟机产品：

TP-171A全液压铣切式开沟机、MK-47犁刀-铣切式开沟机。

意大利主要生产DARL系列的单圆盘开沟机心及DBR系列的双圆盘开沟机。

两大类型的开沟机主要区别在于：

前者是开挖大型沟渠的大型机械，且能一次性成沟，所采用的是切抛分开型的刀齿；

后者是临时性的小沟渠，采用的是切抛合一型的刀齿[7-11]。

国外开沟机的代表机型有：

切削链式开沟机、螺旋助推式开沟机、侧置式公路开沟机、圆盘旋转式开沟机，主要特点是以大功率，重机型为主，功耗大，体积也大。

2.2国开沟机

我国开沟机的种类很多，60年代开始从国外引进，从七十年代开始正式研制旋转开沟机，通过自身研究和借鉴国外的经验，目前逐步形成了适合我国国情的开沟机系列，到现在已经有几十种型号。

其主要型式有四种：

（1）铧式犁开沟机

铧式犁开沟机属于从动型工作部件，利用“刨削”原理，沿直线运动对土壤进行刨削。

加工过程相对铧式犁切削速度要大。

铧式犁型开沟机主要应用于蔬菜的栽种和植树造林等，我国主要有KGTP和京HK-14两种类型，KGTP工作原理；

随着机组前进，犁尖入土，开轴的土沿着犁体上升。

冀板将土推向两面三刀侧、冀尾板将沟壁压紧，形成梯形断面的沟渠，达到列沟培土的目的。

京HK-14开沟机在工作时，前面的犁铧起土，分土板片土扣翻到两面三刀侧，形成农艺要求的一种沟型[12]。

该机型入土阻力小，质量轻，工作性能好，可以开出成型沟，但沟型断面不平整。

（2）链齿式开沟机

1992年，省农机研究所和农业大学针对果园开沟，设计了与丰收180GV拖拉机配套的1K-30型链齿式开沟机[13]，开沟机通过链条上的刀齿逆向切削土壤，切削垡片由链齿出沟面，再由双向搅龙输送到沟两测，完成开沟作业。

1K-30型链式开沟机主要特点；

开沟理管时，沟形一次成型，种植山药可不开沟只松土，刮土板改变刀齿排列，达到深松土60～100cm，可节省大量人力。

配套拖拉机功率17～37kw,开沟深度600mm、1000mm、1500mm，开沟宽度140mm、160mm、200mm、300mm，工作速度200～600m/h。

（3）螺旋式开沟机

2000年东北农业大学针对了泥炭（沼泽地的产物）的开采而设计了一种1KL-100型立式螺旋式开沟机[14]，其工作部件采用锥螺旋式搅龙切抛土，可开挖出较大型梯形沟渠。

在立式开沟机的思路上，2001年市农业机械研究所又研制出1KS-22型双轴立式旋转开沟机。

采用双轴结构，两套旋转方向相反的刀轴同时切抛上下沟土，能开出小型矩形沟渠。

（4）圆盘式开沟机

圆盘式开沟机属旋转式开沟机，将开沟部件做成圆盘式结构，利用动力输出轴带动刀盘旋转切削土壤，我国从七十年代开始正式研制，通过自身研究和借鉴国外的经验，目前逐步形成了适合我国国情的开沟机系列[15]。

定型为红-75拖拉机配套的1KD-100单圆盘旋转开沟机和1KD-100双圆盘旋转开沟机，为铁牛-55拖拉机配套了1K-80双圆盘旋转开沟机。

结合我国国情出发的：

即要求重量轻，结构简单，又要求能耗小，生产率高。

到80年代，圆盘式开沟机又生产出一系列产品：

1KSQ-35型（配套8.8千瓦拖拉机）、1K-0型、1K-35-1A型、1K-35型、1KH-35型等[16]。

3课题的研究意义：

我国是一个典型的农业大国，作物种植面积非常大，同时我国也是一个人口大国，对食品的需求量也非常的大，随着国家工业化进程，从农田中解放出更多的生产力，提高生产效率，我国的农业机械也在国家的扶持和工程师的研究中飞速发展，开沟作为农田作业的一个环节，在作物生长过程中的影响甚大，与此同时，其工作量大，人工开沟耗时耗力。

所以，开发出一种开沟机械，就能极大的解决这个问题。

本文就南方地块小，一般开沟机机型过长，不能灵活运行的情况，拟开发出一款微型开沟机，解决在小型田地作业的需要。

油菜、棉花等作物是直根系忌湿作物，土壤水分适宜与否，对其生长发育影响甚大，水分过多会造成缺氧，直接引起植株生理代过程变化，针对油菜、棉花等作物生长特性，一般要求如下：

1、开沟要及时，以便抗旱排涝；

2、沟深、沟宽要符合要求并均匀一致；

3、抛土要均习。

在开沟过程中能将泥土均匀抛向沟的两边，对种子的覆盖率能达90%以上；

4、沟要直以利于排灌；

5、沟底、沟壁要光滑。

目前，南方各水稻主产区大都以两季连作，10月份晚稻收获后的田块留待第二年开春后翻耕种植早稻。

在过冬的近5个月时间恰好是冬油菜的全生育期，但由于油菜的种植工序较多，尤其手工开沟劳动强度大，劳动力投入多，许多农民想尽量扩大种植冬油菜面积却又因劳动力不足而耽误了，加上近些年来，大部分农村青年都外出打工，人力不足最终导致油菜种植面积还相对减少，经济效益低，导致目前有限的耕地未能得到充分、合理利用。

为了充分、合理利用南方土地资源，加快种植业向农机械化、产业化方向发展，因此设计一种开沟性能好且经济实用的开沟机械，解决农民当前开沟难的问题，提高种植效率和劳动生产率，快速实现油菜种植机械化，具有重要意义。

4总体结构及工作原理

4.1设计思路

在1DN-4型多功能农用微型耕作机上设计一种后置开沟机，利用微型耕作机的动力带动整个开沟部件的运转，开沟的刀盘采用左右两块，在刀盘上焊接刀座，用螺栓将刀座和旋耕刀联接起来；

通过螺栓将刀盘与刀轴联接起来，使刀盘旋转，进行开沟工作，刀盘的具体的参数在设计过程中根据要求逐一选取；

为了满足旋耕刀工作时的滑切性能