【正文】 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單實(shí)用，輕便靈活。 此處為靜聯(lián)接，其校核公式為： ? ?pmp zhldT ??? ??? 3102 (40) 式中： T — 傳遞的轉(zhuǎn)矩，已知 T= 2）對(duì)左端，已知 1 304r NF ? ， 在理想狀況下無軸向力，故 arF eF?? ，所以 X=1， Y=0。工作中允許內(nèi)、外圈軸線偏斜量不大于 8? ～ 61? ，大量生產(chǎn)，價(jià)格最低。因此，要綜合各種情況對(duì)螺栓進(jìn)行校核。 由于每把彎刀的參數(shù)基本一致，則每把彎刀產(chǎn)生的彎矩為 T/2，即 ,又因?yàn)門=F L,從此式可以求出彎刀給軸帶來的載荷 F 的大小，由彎刀的最大回轉(zhuǎn)半徑為270mm 可求出切削阻力： F= 22 圖 A分析了刀盤對(duì)軸所產(chǎn)生的力效應(yīng)，力 F2原來的作用點(diǎn)在垂直刀盤所在平面 70mm 的平面內(nèi)，利用力的平移定理將其移到刀盤所在平面內(nèi)，此力在平移后相當(dāng)于對(duì)軸附加了一個(gè)彎矩，其值為 M=F2 70=291 70= 如圖 A 中所示，根據(jù)力的平移定理將力 F1平移至軸心，將附加一個(gè)扭矩，其大小為 T=F1 270=291 270= 將力 F2再次平移， F2會(huì)附加一個(gè)和力 F1同樣的附加扭矩，大小與方向相同。 刀片是旋耕機(jī)的最主要工作部件，起切土和拋土作用，工作中刀片的絕對(duì)運(yùn)動(dòng)是由機(jī)組的前進(jìn)運(yùn)動(dòng)與刀軸的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)合成。 通常更據(jù)齒輪模數(shù) m 的大小來選定齒寬。 擋土板 從溝面開始拋出的土壤，由于各方面的因素，會(huì)導(dǎo)致部分拋出土壤走向的不確定性，以及對(duì)操 作的安全性，必須加裝一個(gè)弧形擋板，如下圖示，在略高于刀盤旋轉(zhuǎn)的最高點(diǎn)處安裝，擋板的圓弧半徑取較大值： 1～ ，擋板間的夾角為 80○ ～ 90○ ，安裝擋板的作用有利于土壤橫向拋土距離的作用。基本按照上述規(guī)則安置刀片見下圖。 由前面計(jì)算得出同一切削面上刀片數(shù)量為 1～ 2 片，考慮到在近溝邊兩側(cè)的拋土能力較中間強(qiáng)，在刀盤最外側(cè)各安裝兩片，靠近刀盤中間的兩切削面各安裝一片刀片，共 6片彎刀。旋耕機(jī)在工作時(shí)，這兩種運(yùn)動(dòng)同時(shí)在刀片上產(chǎn)生，刀片的絕對(duì)運(yùn)動(dòng)是這兩種運(yùn)動(dòng)合成的結(jié)果?，F(xiàn)取較小值 4cm 進(jìn)距作計(jì)算，拖拉機(jī)行使速度一般采用一檔操作，其速度為 ，代入公式中，得： Z= 60 60 1. 1 10 000. 04 26 0 36 00vmsn ???=（片） 圓整計(jì)算結(jié)果，選取單位切割面上刀片數(shù)量為 2片。切削部分必須進(jìn)行淬火處理，淬火區(qū)硬度為 HRC50～ 55。為能開出形狀規(guī)則、溝內(nèi)干凈、溝型整齊的排水溝，需要考慮多個(gè)方面因素，包括刀片型號(hào)及數(shù)量，刀盤的結(jié)構(gòu)參數(shù)，開溝鏟的結(jié)構(gòu)參數(shù)及擋土板的結(jié)構(gòu)等，現(xiàn)分以 10 下幾個(gè)方面逐 步進(jìn)行選擇設(shè)計(jì)。 6）在多級(jí)齒輪減速傳動(dòng)中，傳動(dòng)比的分配將直接影響傳動(dòng)的多項(xiàng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。 動(dòng)力的 傳遞： 7 傳動(dòng)比分配的基本原則 1）各種傳 動(dòng)的傳動(dòng)比，均有其合理應(yīng)用的范圍，通常不應(yīng)超過 。 工作原理 利用多功能農(nóng)用微型耕作機(jī)的旋耕刀軸，帶動(dòng)開溝刀盤順銑，即旋耕切削方向與驅(qū)動(dòng)輪旋轉(zhuǎn)方向一致。所以，開發(fā)出一種開溝機(jī)械，就能極大的解決這個(gè)問題。 （ 3） 螺旋式開溝機(jī) 2020 年東北農(nóng)業(yè)大學(xué)針對(duì)了泥炭（沼澤地的產(chǎn)物）的開采而設(shè)計(jì)了一種 1KL100型立式螺旋式開溝機(jī) [14]，其工作部件采用錐螺旋式攪龍切拋土，可開挖出較大型梯形溝渠。加工過程相對(duì)鏵式犁切削速度要大。由于其牽引力小、能均勻散開溝內(nèi)土壤，工作效率高，因而得到迅速發(fā)展和廣泛應(yīng)用。但從世界范圍內(nèi)有限的土地資源不斷減少，節(jié)約用地的角度來說，卻希望溝壁盡可能陡直。 以藍(lán)天 1dn4底盤為基礎(chǔ)，后掛開溝機(jī)構(gòu)。 關(guān)鍵詞： 開溝；刀盤；拋土； Design of the Micro Ditching machine Student:Yi bin Tutor:Tangchuzhou (Engineering college, Hunan Agricultural University, Changsha 410128,China) Abstract： The working methods and principles of the ditching machine ing form home and abroad are analyzed and pared in this paper. By bining the present ditching mode in the advantages and disadvantages and the postposition that ditching mechine being used. by paring the front set and back set ditching part, Finally,try to design a mini ditching machine. On the base of the Lantian 1dn4 micro rotary cultivator ,set a ditching part on the back,the working part and the moving part are independence corse of the power of the rotary cultivator transfer from the stuck cutter head drived by the chain structure of integel setting are simply and fit the need of the palling earth,we adopt the up casting method and set a 2 poiling board on the above,set a ditching scroop on the back of the poiling board, unevenness of the channel bottom is also eliminated. Setting is baffle to satisfy the need of operation security and the coefficient of the broken soil. The adjustable trail wheel is fixed to increase the fortable and operation simplicity. Based on theoretic research, rotaryditch machine is produced and orthogonal test is carried out in this working. Keywords： Ditching； Cutterhead； Soil casting 1 前言 近年來，隨著農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整和國(guó)家對(duì)三農(nóng)問題的關(guān)注，以及對(duì)農(nóng)業(yè)投入力度的加大，農(nóng)民種植經(jīng)濟(jì)作物的積極性明顯增加。大量試驗(yàn)研究表明 [24]：采用保護(hù)性耕作對(duì)實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展，改善土壤的固、液、氣三相比例，從而達(dá)到增產(chǎn)增收的目的具有重要的意義。 國(guó)外開溝機(jī)的代表機(jī)型有：切削鏈?zhǔn)介_溝機(jī)、螺旋助推式開溝機(jī)、側(cè)置式公路開溝機(jī)、圓盤旋轉(zhuǎn)式開溝機(jī)，主要特點(diǎn)是以大功率，重機(jī)型為主，功耗大，體積也大。 （ 2） 鏈齒式開溝機(jī) 1992 年，江西省農(nóng)機(jī)研究所和江西農(nóng)業(yè)大學(xué)針對(duì)果園開溝，設(shè)計(jì)了與豐收 180GV拖拉機(jī)配套的 1K30型鏈齒式開溝機(jī) [13]，開溝機(jī)通過鏈條上的刀齒逆向切削土壤，切削垡片由鏈齒出溝面，再由雙向攪龍輸送到溝兩測(cè)，完成開溝作業(yè)。結(jié)合我國(guó)國(guó)情出發(fā)的：即要求重量輕，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，又要求能耗小，生產(chǎn)率高。在 過冬的近 5 個(gè)月時(shí)間恰好是冬油菜的全生育期，但由于油菜 5 的種植工序較多，尤其手工開溝勞動(dòng)強(qiáng)度大，勞動(dòng)力投入多，許多農(nóng)民想盡量擴(kuò)大種植冬油菜面積卻又因勞動(dòng)力不足而耽誤了，加上近些年來，大部分農(nóng)村青年都外出打工，人力不足最終導(dǎo)致油菜種植面積還相對(duì)減少，經(jīng)濟(jì)效益低，導(dǎo)致目前有限的耕地未能得到充分、合理利用。同時(shí)為了保證覆土的均勻性，不同的開溝面上布置不同的數(shù)量的刀片，在拋土較遠(yuǎn)的最外側(cè)兩邊的開溝面上設(shè)置了兩片彎刀，近刀盤的內(nèi)置開溝面拋土較近，所以只設(shè)了一片彎刀。 5）對(duì)于多級(jí)減速傳動(dòng)，可按照 “前小后大 ”（即由高速級(jí)向低速級(jí)逐漸增大）的原則分配傳動(dòng)比，且相鄰兩級(jí)差值不要過大。選取軸的材料為 45鋼，調(diào)質(zhì)處理，查參考文獻(xiàn) [2]表 153得 0 105A? ，又由 1 ? 1 1800n? 2 ? 2 600n ? 5 ? 5 125n? 。 刀片的選擇：由于彎形刀片對(duì)土壤的適應(yīng)性較強(qiáng)，它的特點(diǎn)是切割能力強(qiáng)，有自清作用 ，不易纏草，而且有一定的翻土能力。圖 3 正轉(zhuǎn)開溝土壤垡片形成示意圖 The sketch map of the soil slice forming in positive ditching o o 1AhsBν mωω tsν m txyh △ 12 由上式知，降低機(jī)能前進(jìn)速度、提高刀軸轉(zhuǎn)速、增加每切割小區(qū)內(nèi)的旋耕刀數(shù)，都能減少切土 進(jìn)距，提高碎土質(zhì)量。δ 1=20mm；δ 2=10mm。線速度計(jì)算如下： u=ω 1R=(300 2/60) =(m/s) 滿足 開溝和覆土性能。 1234R 2R0R 1 圖 5刀盤結(jié)構(gòu)圖 The structure of blade installing disc 1， U型鋼 2，刀座 3，連接鋼板 4，定位孔 刀片布置原則 刀片 布置原則： 同一回轉(zhuǎn)平面內(nèi)，若配置兩片以上的刀齒，每片刀的進(jìn)距應(yīng)相等，使之切土均勻； 整個(gè)刀軸回轉(zhuǎn)一周的過程中，在同一相位角上，應(yīng)當(dāng)只有一片刀入土，以保證工作穩(wěn)定和刀軸負(fù)荷均勻。刀片排列順序左彎左彎左彎右彎右彎右彎0 1 2 3 4刀片入土順序 15 開溝鏟 為了將已切削的土壤拋出溝底，必須將土壤的水平后拋 改為上拋，為此加裝一個(gè)圓弧形開溝鏟，圓弧和刀盤為同心圓，如下圖示。 設(shè)計(jì)計(jì)算 根據(jù)式（ 27）得 5322 2 . 3 0 4 1 . 2 1 0 0 . 0 0 5 4 8 1 . 9 61 2 0m ? ? ?? ? ?? 對(duì)比計(jì)算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算 的模數(shù) m 大于由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)，由于齒輪模數(shù)的大小主要取決于彎曲強(qiáng)度所決定的承載能力，而齒面接觸疲勞強(qiáng)度所決定的承載能力僅與齒輪直徑（即模數(shù)與齒數(shù)的乘積）有關(guān)，可取由彎曲強(qiáng)度算得的模數(shù) ，并就近圓整為標(biāo)準(zhǔn)值 m=2，按接觸強(qiáng)度算得的分度圓直徑3 80d mm? ,算出小齒輪數(shù) 33 80 402dz m? ? ? 大齒輪齒數(shù) 43 2 .4 4 0 9 6z uz? ? ? ?， 取 4 96z ? 這樣設(shè)計(jì)出的齒輪傳動(dòng)既滿足齒面接觸疲勞強(qiáng)度，又滿足了齒根彎曲疲勞強(qiáng)度，并做到結(jié)構(gòu)緊湊，避免浪費(fèi)。刀座由 64Mn鋼板沖 壓成“ U”型，套合后焊接而成，中間是空心的矩形。 世界各國(guó)專家學(xué)者在旋耕機(jī)功率消耗的理論推導(dǎo)方面已做了不少工作，提出了諸如單元法、能量法、比功法、比阻法等。 根據(jù)扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度條件利用下式對(duì)軸進(jìn)行校核 []ttTTW???? （ 6） 計(jì)算得 157200 25 .7 [ ]612