旋耕機(jī)改進(jìn)為旋耕起壟機(jī)的設(shè)計(jì)及制造

1、旋耕機(jī)改進(jìn)為旋耕起壟機(jī)的設(shè)計(jì)及制造傳統(tǒng)旋耕機(jī)的作用主要是用于田間的耕耘碎土，它是在手扶拖拉機(jī)的配帶下，通過(guò)刀軸及耙刀的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)把土壤打碎，從而達(dá)到耕深松土的目的，用途較為單一。若在該機(jī)的設(shè)計(jì)上加以改進(jìn)，添置適當(dāng)?shù)呐浼涂稍黾有碌墓δ芎陀猛?，?shí)現(xiàn)一機(jī)多用。本文主要論述配套于工農(nóng)- 1 2 K 手扶拖拉機(jī)的旋耕機(jī)，改進(jìn)為旋耕、起壟兼用型農(nóng)機(jī)具( 以下將旋耕起壟機(jī)) 的可行性及其設(shè)計(jì)制造方法。1. 旋耕機(jī)與起壟機(jī)的共同點(diǎn)和差異要把旋耕機(jī)改進(jìn)為起壟機(jī)，應(yīng)首先了解和分析兩機(jī)之間的相同及差異之處，從而確定二者合一的可行性。1.1. 兩機(jī)的共同點(diǎn)旋耕機(jī)的基本結(jié)構(gòu)是由鏈齒輪箱、傳動(dòng)軸、左右支臂、鏈輪箱、罩殼

2、組件、橫梁、旋耕刀軸等部份組成，其工作原理是：通過(guò)拖拉機(jī)的動(dòng)力輸出刀軸帶動(dòng)錐齒輪箱，經(jīng)傳動(dòng)軸將動(dòng)力傳遞至鏈輪箱，再經(jīng)鏈條傳動(dòng)，驅(qū)使旋耕刀運(yùn)轉(zhuǎn)，旋耕刀片旋轉(zhuǎn)直接擊碎泥土，從而起到旋耕松土的作用。起壟機(jī)的基本結(jié)構(gòu)和工作原理與旋耕機(jī)大致相同，亦具備以上幾大部件，工作原理也是通過(guò)上述部件將拖拉機(jī)的動(dòng)力傳遞至起壟刀軸，起壟刀片從兩邊螺旋排布，刀片旋轉(zhuǎn)時(shí)將泥土推向中間形成壟畦，從而達(dá)到起壟的目的?？梢钥闯?，旋耕機(jī)和起壟機(jī)的基本結(jié)構(gòu)和傳動(dòng)原理是一致的，故具備一機(jī)兩用的可行性。1.2. 兩機(jī)的差異起壟機(jī)異于旋耕機(jī)之處，主要在于壟刀片的形狀不同于旋耕刀，其次是刀盒在刀軸上的焊接方位及排列不同，再次是左右支臂、傳

3、動(dòng)軸、罩殼組件、橫梁、刀軸這些部件的長(zhǎng)度不一樣。旋耕刀的作用是碎土，所以是彎駝刀形，起壟刀的作用是既碎土又推土，故形成螺旋葉片狀；旋耕機(jī)的刀盒是垂直焊在刀軸上，而起壟機(jī)的刀盒與刀軸焊接時(shí)形成一定傾角，而且分左、右兩邊排列成螺旋輸送器的形狀；另外，由于起壟機(jī)用于起壟整畦，需根據(jù)作物種植要求，決定壟面寬度，所以左右支臂、罩殼、橫梁、刀軸等部件的長(zhǎng)度與旋耕機(jī)不同，且因壟寬不同而各自有差別，因此可按系列制造，生產(chǎn)不同規(guī)格的起壟機(jī)，以滿(mǎn)足種植要求。雖然存在這些差異，但基本不影響其碎土功能，所以它又具有旋耕機(jī)的作用。若用戶(hù)認(rèn)為改型后的旋耕起壟機(jī)用于耕耘碎土效果不佳，購(gòu)機(jī)時(shí)配備1 根旋耕刀軸作為隨機(jī)配件，使

4、用時(shí)只需將起壟刀軸拆卸下，裝上耙刀軸，就可作旋耕機(jī)使用。如此稍作改進(jìn)，便能成為碎土，起壟兼用型農(nóng)機(jī)具。2. 旋耕起壟機(jī)的設(shè)計(jì)及制造方法旋耕起壟機(jī)是旋耕機(jī)的變形產(chǎn)品，所以制造時(shí)可借用旋耕機(jī)的大部分零部件，如錐齒輪箱總成、鏈輪箱總成、左撐板、罩殼側(cè)板等部件，不作任何改動(dòng)即可直接使用。傳動(dòng)軸、左右支臂焊合件、橫梁焊合件、罩殼焊合件這些部件只要改變其中一零件的長(zhǎng)度，就可用在旋耕起壟機(jī)上，其通用性和投資的經(jīng)濟(jì)性，對(duì)批量生產(chǎn)極為有利。要制造旋耕起壟機(jī)，主要是考慮刀片和刀軸的設(shè)計(jì)和制造。2.1. 起壟刀片的設(shè)計(jì)與制造旋耕機(jī)中的耙刀在耕作中的主要作用是將土壤打碎，所以其形狀設(shè)計(jì)成鐮刀形，刀體狹窄，刀尾起壟刀片

5、的制造以冷、熱加工為主：先將材料用沖模開(kāi)料、沖孔，再加熱彎曲成形，磨刃口后進(jìn)行熱處理提高硬度。所需設(shè)備主要是：剪床、沖床、壓力機(jī)、熱處理設(shè)備等；工藝過(guò)程為：開(kāi)料沖孔加熱成形磨刃淬火回火清洗噴漆。2.2. 起壟刀軸的設(shè)計(jì)與制造起壟刀軸與旋耕刀軸在設(shè)計(jì)上的主要差別在于：刀盒在轉(zhuǎn)軸上的焊接角度和排列有異。旋耕機(jī)耙刀軸上的刀盒焊接時(shí)其側(cè)視方向與轉(zhuǎn)軸的軸線(xiàn)成90，它在轉(zhuǎn)軸上的排列為均勻分布。而起壟機(jī)的刀盒焊接在轉(zhuǎn)軸上時(shí)并非垂直，而是與軸線(xiàn)形成一定偏角，如圖2。偏角過(guò)大負(fù)荷過(guò)重，傳動(dòng)功率無(wú)法滿(mǎn)足，而且容易損壞零件；偏角過(guò)小所起的土壟高度不夠，不能滿(mǎn)足種植要求。實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)顯示，以1 100mm 長(zhǎng)度的刀軸為例

6、，裝12 把刀，中間4 把刀主要作用是碎土，偏角不宜大，為了省力，偏角宜為7.8，左、右兩邊各4 把刀除了碎土外，還須推土，偏角應(yīng)約20 。刀盒在轉(zhuǎn)軸上的排列須排成螺紋狀，最理想是排成雙螺紋線(xiàn)，這樣旋轉(zhuǎn)起來(lái)較為平衡。并且左邊6把刀排成右旋，右邊6把刀排成左旋，兩邊就形成了2 個(gè)螺旋輸送器的形式，耕作時(shí)刀片既碎土又將泥土推向中間形成土壟。由于起壟機(jī)作業(yè)時(shí)要比旋耕機(jī)的工作負(fù)荷大，所以設(shè)計(jì)刀盒時(shí)須取用較厚的鋼板，刀軸直徑也要比旋耕刀軸粗。據(jù)試驗(yàn)結(jié)果可知，起壟刀盒宜用12mm厚的Q235-A鋼板，刀軸宜用直徑60 6mm 的無(wú)縫鋼管。起壟刀軸是一個(gè)由多零件組成的焊合件，所以其加工過(guò)程是先分別生產(chǎn)各零件

7、，然后焊合成組件：先把左、右軸頭粗加工后與軸管焊合，再焊上加工好的刀盒，因焊接后會(huì)產(chǎn)生變形，故此最后才進(jìn)行精加工。所需設(shè)備主要是：鋸床、車(chē)床、銑床、鉆床、電弧焊機(jī)、鍛造設(shè)備、熱處理設(shè)備等。工藝過(guò)程為：軸頭開(kāi)料鍛打粗車(chē)調(diào)質(zhì)與軸管焊合焊刀盒精車(chē)銑花鍵高頻淬火精磨軸承位和油封位。2.3. 修壟板的設(shè)計(jì)與制造為了使起壟后土壟的形狀更為符合種植要求，還可在起壟機(jī)后面安裝一塊修壟板，該板的作用是把尖尖的壟頂刮平，并將壟溝底的碎土撥凈。修壟板可用5 mm厚度的鋼板制造，形狀為一塊矩形板，中部下方開(kāi)一梯形缺口，如圖3。修壟板及其缺口的大小由刀軸長(zhǎng)度決定，以1 100 mm長(zhǎng)度的刀軸為例，修壟板長(zhǎng)度為1 160

8、 mm，高度為300 mm，缺口的上底邊長(zhǎng)為650 mm，下底邊長(zhǎng)為750 mm，高度為230 mm。它可設(shè)計(jì)成固定式或浮動(dòng)式：固定式修壟板是用螺栓把它固定安裝在罩殼尾部原檔泥膠板位置上，浮動(dòng)式則須在兩邊焊接吊耳，用銷(xiāo)軸或螺栓將其吊裝在罩殼尾部?jī)蓚?cè)。這兩種形式各有長(zhǎng)處：固定式修壟板能把溝底的碎土刮得較為干凈，但遇到硬物時(shí)容易造成修壟板變形損壞：浮動(dòng)式修壟板則克服此問(wèn)題，當(dāng)遇到硬物時(shí)，它便往上浮起，避免遭到損壞。兩種形式可根據(jù)需要而定。修壟板的制造主要是以焊合為主，所需設(shè)備主要是剪床、沖床、電弧焊機(jī)或二氧化碳保護(hù)焊機(jī)。工藝過(guò)程為：開(kāi)料沖孔折角焊接涂漆。3. 其他零部件的改進(jìn)把普通旋耕機(jī)改進(jìn)為旋耕

9、起壟機(jī)，處理好以上提到的3 種主要零部件的設(shè)計(jì)即可。若果想使其更為理想，有些零件尚需改進(jìn)，如左撐板、傳動(dòng)軸等零件的材料改進(jìn)。旋耕機(jī)中左撐板材料一般采用灰鑄鐵HT200、傳動(dòng)軸一般取用45 碳素鋼，由于起壟機(jī)的工作負(fù)荷比旋耕機(jī)大，為了耐用，起壟機(jī)中的左撐板材料宜用球墨鑄鐵QT450-10、傳動(dòng)軸的材料宜用40Cr。此外，在裝配時(shí)可將鏈輪箱中的大小鏈輪換位安裝，大鏈輪為主動(dòng)齒，小鏈輪為被動(dòng)齒，或?qū)㈠F齒輪箱中齒輪的齒數(shù)加以增減，改變其傳動(dòng)比，使刀軸轉(zhuǎn)速增大，提高碎土效果，但增速須適中，不可過(guò)大，否則負(fù)荷過(guò)重。另外，手扶拖拉機(jī)中的柴油機(jī)可選擇1100 型或1105 型柴油機(jī)來(lái)配置，保證旋耕起壟機(jī)有足夠的功率進(jìn)行工作。4.