張靜



摘 要: 鼠道排水是一項簡便易行、成本低廉的有效排澇技術,許多國家至今仍把鼠道排水作為澇漬地排水的常規措施。我國在農田鼠道排水機具研制方面,起步較早,但技術及裝備研究相對滯后。因此,根椐農業生產需要, 研究設計了一種鼠道犁,并介紹其結構、工作原理及主要零部件的設計。
關鍵詞: 鼠道犁;結構;研制;設計
中圖分類號: S222.1? ? ? ? ?文獻標識碼: A
doi:10.14031/j.cnki.njwx.2020.10.010
0 引言
鼠道排水是一項簡便易行、成本低廉的排澇技術措施,許多國家至今仍把鼠道排水作為澇漬地排水的常規措施。國外20世紀上半葉就開始應用農田耕地鼠道排水作業來發展農業生產,取得了良好的增收效果,但國外作業機械機型巨大而且價格昂貴。我國在農田鼠道排水機具研制方面,起步較早,從20世紀60年代開始鼠道排水的試驗與應用,取得了排水治漬的明顯效果。
目前,我國鼠道排水技術發展還相對滯后,鼠道犁固定連接在機架上,間距約為2~3 m固定不可調,功能單一,牽引力需求過大,犁耕效率低,難以大面積推廣應用。針對上述存在的技術問題,本發明提供一種新型鼠道犁,通過圓盤犁刀切土作業減輕犁體單元對牽引力的需求,配合犁體單元實現深耕和“鼠道”作業,進一步增加了鼠道犁的適用性。
1 鼠道犁結構
鼠道犁主要由機架、鼠道犁體、限深機構、圓盤切刀機構組成,如圖1所示。
機架由主梁和懸掛機構組成,懸掛機構焊接在主梁上;鼠道犁體可根椐作業需要安裝多個,對稱間隔布置安裝在機架上。圓盤切刀機構和鼠道犁體前后依次布置,圓盤切刀機構安裝于主梁前方、鼠道犁體安裝于主梁后方。限深機構對稱安裝于主機后面,用于限制作業深度。
2 工作原理
機具后懸掛安裝于拖拉機上。作業時,拖拉機牽引機具行進,圓盤切刀機構進行滾動切土,利于減少耕作阻力,降低動力消耗。隨后鼠道犁利用犁鏟和塑孔器在土壤耕層以下一定深度拉擠而成連續洞狀通道,農田中的積水從耕地的洞狀通道中排出。鼠道犁間隔對稱布置安裝在機架上,可橫向移動,結構簡單、連接牢固,鼠道犁間隔調節方便;作業時,通過限深機構來保證作業的深度一致。
3 主要零部件設計
3.1 機架設計
機架主要由主機架焊合體、限深機構安裝架、鼠道犁體安裝架、圓盤切土機構安裝架等組成,如圖2所示。主機架焊合體由橫梁、上懸掛架、下懸掛架組成,橫梁由180 cm×180 cm×8 cm方管制成,上懸掛架、下懸掛架由16 cm鋼板制成,一個上懸掛架、兩個下懸掛架被焊接在橫梁上,如圖3所示。上懸掛架與拖拉機上拉桿連接,下懸掛架與拖拉機下拉桿連接。限深機構安裝架、鼠道犁體安裝架、圓盤切土機構安裝架安裝在橫梁上,并可沿橫梁移動。
1.主機架焊合體;2.限深機構安裝架;3.鼠道犁體安裝架;
4.圓盤切土機構安裝架
3.2 圓盤切土機構設計
圓盤切土機構由圓盤切土機構固定架、螺母、刀軸、刀盤等組成,如圖4所示。圓盤切土機構固定架上端與圓盤切土機構安裝架相連,下端通過刀軸軸承、軸承與刀盤連接。刀盤可繞刀軸轉動,實現滾動作業。
3.3 鼠道犁體設計
鼠道犁體主要由犁柄、鏟、彈頭等組成,如圖5所示。犁柄上設計有把手、調節孔、夾板安裝孔、鏟安裝孔,如圖6所示。鏟安裝孔用于安裝鏟。夾板安裝孔用于安裝兩側夾板,夾板后端連接彈頭。犁柄上的把手用于提拉鼠道犁體,便于鼠道犁體的上下調節。
彈頭(塑孔器)主要由連接部、短圓柱結構、長圓柱結構等構成,如圖7所示,彈頭(塑孔器)一端為圓臺結構的連接部13A,另一端為長圓柱結構13C,中部為過渡短圓柱結構13B連接構成,所述長圓柱結構13C比過渡圓柱結構13B的直徑要小4~5 mm,利于減少作業阻力。
4 技術優勢
(1)該機通過圓盤犁刀安裝在犁體單元前方,對鏟尖上方的土壤進行切土作業,減小阻力,減輕了拖拉機對鼠道犁的牽引動力,同時形成方便積水下滲到鼠道中的縫隙,方便排澇。
(2)該機簡化機架結構,設置一方管主梁,同時切土單元和犁體單元可沿主梁橫向進行調節,增加鼠道犁的適用性。
(3)該機設置一方管主梁為主機架,上下懸掛裝置分別焊接在主梁上并設有加強板,機架結構簡單、連接牢固且利于各工作部件的部署。
(4)該機鏟尖采用鑿形鏟并用螺栓固定在鏟柄的下端,磨損后便于更換。
(5)該機鏟尖與水平面的夾角為13.5°~15.5°,塑孔器后部長圓柱體比前部短圓柱體直徑小4~5 mm,利于減少作業阻力。
(6)該機犁柄頂部還帶有方便安裝的弧形提手,便于犁體的裝卸及調整。
(7)該機的犁體單元拆除塑孔器后可用于深松作業,提高了機具的應用范圍。
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