新型翻地機的研發設計與運行

張延海

摘 要：現有應用中的翻地機翻地效率低、減震功能差，而且不能同時實現挖土、碎土的功能。因此，研發設計了一種新型翻地機。改進、設計后的翻地機翻地效率高、減震功能強，且能同時實現挖土、碎土的功能，可將犁、靶、平三種作業一次完成。此外，翻地機還可以在較為復雜的地形中有效固定。

關鍵詞：翻地機;效率;減震功能

中圖分類號：S223 文獻標識碼：A 文章編號：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

隨著科技發展的日新月異，農業的發展發生了革命性變革。從人力勞作到機械的現代化發展，農業技術不斷進步。在農業領域，對農田進行翻地是種植農作物的第一步。通過翻地可以使土質松軟，提高植物根的生長和養分吸收的能力，同時具有加深耕層、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。春翻主要是用來種植玉米、棉花等農場品。秋翻主要是為了種植水稻、小麥等。傳統的耕牛翻地由于效率低下，已經不能滿足現代農業生產的需求，漸漸被機械化的翻地機取代[2]。然而，現階段農田中使用的翻地機，由于翻地效率低、減震功能差、不能同時實現多元化功能等因素，并未得到廣泛應用[3]。因此，有必要結合上述因素，重新改進翻地機相關技術，切實滿足農業生產的需求。

1 翻地機技術改進的目的

本研究改進、設計后的翻地機翻地效率高、減震功能強，能同時實現挖土、碎土的功能，可將犁、靶、平三種作業一次完成，還可以在較為復雜的地形中有效固定。

2 翻地機技術改進的內容

設計的翻地機主體部分包括把手、機架、傳動和翻土四大模塊，具體模塊及組成結構如圖1和圖2所示。把手部分主要由把手和工作臺面組成，高1.3m左右，符合一般人的工作高度。機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，主要負責連接各個部分，使其在不工作時平穩停在土地上。傳動部分主要由連接軸、聯軸器、滑動軸、電機以及凸輪等組成[4]，主要負責翻土機的傳動功能。翻土部分由挖土刀、挖土鏟、擋泥板、碎土棒等組成，根據地質的不同，可以采用挖土刀進行刨土地或用挖土鏟進行深挖土地。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 設計技術核心

圖3～圖5為本文的核心技術。圖3為翻地減震部分細節圖，翻地機的減震技術采用雙向減震方式，可以避免土質較硬情況下的把手震動。圖4為翻地機傳動部分結構，采用齒輪和傳動軸進行傳動，傳動精確性高，使得完成每個翻土、平整操作極其到位。圖5為翻地機滾輪部分結構，滾輪輕巧可以有效地推動翻土機，方便作業和操作。

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.轉盤;50.滑動軸;51.第三滑槽。

設計中，第一支架頂部設置有工作臺面。為了提高整體協調性和使用的便捷性，在工作臺面頂部固定了把手;蝸桿與渦輪間采用嚙合結構，增強了系統的穩定性;支撐板內側開設有若干槽口，調節塊兩側固定有鎖塊，鎖塊可以通過嵌合與槽口實現更緊密的連接。

4 翻地機技術研發設計的工作原理

挖土刀一側設置有擋泥板，使得挖出的泥土沿擋泥板向里側走，通過第一電機驅動旋轉，帶動第一連接軸轉動。第一連接軸通過聯軸器與第二連接軸連接，且第二連接軸一端固定有旋轉架，旋轉架兩側通過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。旋轉架另外兩側有鉸鏈與碎土棒，碎土棒用于打碎土塊。

挖土刀頂部設置有第二彈簧，用于減少震動和沖擊力。轉盤與聯軸器之間設置有第三彈簧。轉盤兩側的第三連接軸穿過通孔通過第五彈簧與聯軸器連接，用于減少第一電機的震動。支撐架與第一連桿之間設置有第四彈簧，且第四彈簧通過套接與第一轉動軸連接，用于減少輪胎的震動。該翻地機減震效果好，提高了使用時的穩定性。

當第一電機轉動時，滑動軸在第三滑槽內做往復運動，帶動第一支架兩側的連接板在導向板內做往復運動。連接板底部設置有挖土刀，挖土刀底部固定有第一刀片。第一刀片往復運動將耕地兩側的泥土挖出形成田壟，通過第二電機驅動第一齒輪轉動帶動第二齒輪轉動，第二齒輪通過傳動軸帶動凸輪在第四連桿一端的第二滑槽內轉動。第三連桿、第四連桿構成連桿結構，驅動挖土鏟做往復運動，實現翻土。

支撐架兩側設置有支撐板，支撐板內側均勻開設有4個槽口。調節塊兩側固定有鎖塊，且鎖塊通過嵌合與槽口連接。通過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，便于在復雜的地形上固定支撐。第一支架底部設置有滾輪，便于移動翻地機。

5 結論

設計的翻土機屬于小型翻土機，一個人能夠單獨作業，能夠保證土地碎土效果，耕后可以確保土地平整，具有省時、省力、省工、省成本、節水等功效。本翻地機構件較為簡單，所用鑄件價格低廉，適合大規模生產與推廣。

參考文獻：

[1]萬玉華，李尚，彭維欽，等.重慶淺丘平壩區水稻機械化旱直播生產試驗[J].農業開發與裝備，2018（6）：123-124.

[2]藍雪.淺談農機技術推廣如何適應農機化發展方式的轉變[J].農業與技術，2019（6）：39-40.

[3]李明金，張寶庫，陳長海，等.水稻田耕整地方法的現狀及特點[J].農業裝備技術，2011（3）：49-50.

[4]董可宏，關昕，孫喜巍.1ZS-150型旱直播水稻田碎土與清潔平地聯合作業機的設計[J].農機使用與維修，2018（8）：27-28.