某系列深松機結構設計

趙天洛

錦州市科學技術研究院 遼寧 錦州 121000

1 引言

土壤板結已成為提高農業綜合生產能力的基礎性障礙的關鍵因素,大力推廣以機械化深松為主導的種植模式,這是在目前現有綜合技術條件下,使農作物增產的最為有效的方法,推廣以機械化深松為主的保護性耕作技術,已經迫在眉睫。

但是,從裝備種類看,我國大中型耕整地機械少、小型耕整地機械多,復合耕整地機械少、單一功能耕整地機械多,高品質耕整地機械少、中低品質耕整地機械多；從配套應用效果看,主機和耕整地機械因配置或連接裝置不科學,達不到最佳配置狀態,引起質量故障、影響使用效率的情況時有發生；從產品技術看,我國耕整地產品主要采用機械技術、手動半自動操作方式,達不到跨國公司液壓、氣動、機電一體化技術綜合應用及全自動、遙控、信息化的技術水準。本系列深松機具備機具結構合理,阻力小,生產率高的優點,可對土壤進行深松,打破多年淺耕形成的犁底層,徹底解決耕地板結問題,改善土壤耕層結構,提高土壤的蓄水能力和土地的透氣性,減少肥水流失。

2 設計與工作原理

深松機(圖1)主要由1.牽引架2.縱向牽引主梁3.地輪4.深松淺翻總成5.深松機構6.淺翻機構等機構組成。地輪地輪通過U型卡絲固定在縱向牽引主梁的縱梁上。深松淺翻總成通過高強度抗剪螺栓固定在縱向牽引主梁上。深松鏟柱與夾板/座板通過鎖緊螺栓和安全螺栓相連,當機具遇到硬物時安全螺栓被剪斷,從而保護深松淺翻總成和縱向牽引主梁。牽引架與縱向牽引主梁通過中心軸連接,縱向牽引主梁通過中心軸上圓錐滾子軸承實現繞牽引架翻轉作業。

圖1 深松機結構示意圖

深松機通過拖拉機的三點懸掛,由拖拉機動力帶動深松機向前行走,使主深松機構深入土壤中,對土壤進行擠壓、剪切和拉伸,使土壤松碎；副深松機構翻垡、覆蓋,完成地表雜草覆蓋作業。深松機作業到地頭處時,深松機翻轉機構進行換向工作,利用拖拉機的液壓系統,驅動換向油缸,使上、下對置的深松機構繞中心軸180°旋轉,使上、下對置的深松機構進行雙向梭式作業。

在翻轉過程中,手柄前推,把機具迅速翻轉到65-85度時,手柄迅速拉到中立位置,機具靠慣性通過90度,再把手柄向后拉,就完成一次翻轉。如機具配液壓轉閥,操作機車手柄“拉”或“推”都能完成一次翻轉。

3 重要部件設計

3.1 縱梁牽引型主梁結構的研發設計 傳統的深松機通常采用橫向框架結構,拖拉機牽引工作時,橫向阻力大。而縱梁型牽引主梁結構改變傳統深松機的橫向排列型式,變為縱向錯位排列型式,以降低拖拉機牽引機具作業時的橫向阻力,將橫向阻力轉換為縱向的牽引力,加大機具的通過性。在滿足設計質量與作業安全等性能指標的同時,降低企業的生產成本。

3.2 上、下對置式深松機構往復梭式作業模式的研發設計 傳統的深松機為單向作業模式,而本系列深松機構在牽引梁上呈上、下對置式排列,通過翻轉機構,上、下對置式深松機構能夠通過牽引中心軸自如翻轉,在地頭轉彎處實現上、下深松機構位置互換,以實現往復梭式作業模式。

3.3 深松和淺翻雙作業功能模式的研發設計 傳統的深松機只能實現深松作業,且深松深度在25～35cm之間。隨著拖拉機力的加大,機車在作業過程中,通過土壤后對土壤產生一定的破壞性,以往傳統的深松作業已經不能一次性解決耕整地過程中的農藝需求,因此,深松和淺翻雙作業功能模式應運而生,通過深松機構,對土壤進行深松,可使深松深度達到35～45cm,與此同時,淺翻機構將對深松層上面的土壤進行淺翻作業,淺翻深度可達18～35cm,一次耕作可實行深松和淺翻雙重作業功能。

3.4 多排單深松機構全錯位排列模式的研發設計 本系列參松機改變了傳統的深松機構排列模式,研發出多排單深松機構全錯位排列模式。深松機構呈4排或5排排列,并實現全錯位排列,每排每列只有單組深松機構作業,使深松機的檢修、更換、保養作業變得更加便捷。

3.5 限深和運輸雙功能地輪機構的研發設計 傳統深松機的地輪機構只有作業功能(即限深功能),在運輸時,通過拖拉機的三點懸掛裝置背負行駛,使拖拉機的有形磨損加劇。本系列深松機研發設計出雙作用功能的地輪機構。作業時,實現傳統限深輪功能；運輸時,通過運輸鎖緊機構,使正、反深松機構全都朝上,通過改變地輪的調位裝置,使地輪處于運輸狀態,由拖拉機牽引機具在路面上運輸,降低拖拉機的使用強度,真正做到了深松機在馬路上跑起來。

4 結論

本系列深松機通過一次進地作業即可實現深松和淺翻兩種農耕作業,多功能作業模式將取代以往的翻、耙、壓單功能作業模式,是一種農耕作業模式的創新,是一種全新的嘗試,這也符合了市場主導下的發展規律。