馬鈴薯種植機(jī)開(kāi)溝培土裝置的設(shè)計(jì)論文(編輯修改稿)
2024-08-10 15:22 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 圖32作用于開(kāi)溝器上的各力分力 在圖31中，N表示法向力，T表示切向力。其中，切向力可以用法向力表示，而摩擦力是切向力的來(lái)源。圖32所示為阻力被分解成水平分力，結(jié)果方程（3－1）可以寫(xiě)成： （32）式中——開(kāi)溝器的楔角，Kostritsyn的研究表明，最小的切削力出現(xiàn)在楔角為45176?！?5176。時(shí)，所以。 ——滑動(dòng)摩擦系數(shù)；將其作為視在系數(shù)，應(yīng)更為精確，土壤類型為黃綿土?xí)r，=~，這里取=。 N——楔刃上的法向力（）； N1——側(cè)刃上的法向力（）。根據(jù)推斷，這些法向力來(lái)自于土壤的變形阻力，Kostritsyn確定了這種阻力的大?。? (33) （33）式中K1——變形比阻； F1——開(kāi)溝器楔刃的面積，經(jīng)測(cè)量：F1= cm2。 （34） 式中K2——土壤的比壓（kg?cm2）； F2——開(kāi)溝器側(cè)刃面積，經(jīng)測(cè)量，當(dāng)最大開(kāi)溝深度為20cm時(shí)，K1與 K2的差別，在于工作部件運(yùn)動(dòng)停止時(shí)K1變?yōu)榱?；而即使在開(kāi)溝器停止運(yùn)動(dòng)時(shí)，K2繼續(xù)壓開(kāi)溝器的側(cè)刃，它反映了土壤的復(fù)原彈性特性。根據(jù)方程（33）和（34），方程（32）可改寫(xiě)成： （35） 其中，切刀的、FF2和的值是確定的，僅K1和K2是未知數(shù)。引入了由于開(kāi)溝器使土壤變形而產(chǎn)生的比阻和比壓的概念后，Kostritsyn計(jì)算了由一給定的開(kāi)溝器產(chǎn)生的土壤變形量： （36） 式中S——開(kāi)溝器的厚度，??； ——土壤與金屬的摩擦角；土壤對(duì)鋼的摩擦角在26176?！?2176。之間，??； ——開(kāi)溝器的楔角，??； Lmax——最大變形量。土壤沿楔刃的變形量從尖端為零變化到Lmax，因此土壤的平均變形量Lo可根據(jù)下式計(jì)算： （37）代入數(shù)值計(jì)算得。結(jié)合圖33，由已知條件可以大致確定K1和 K2，取K1＝2，K2＝。將所有已知量代入公式（32）中，求得：取，則開(kāi)溝器受到的總阻力：圖33 比阻K1和比壓K2以及相應(yīng)的平均土壤變形之間的關(guān)系開(kāi)溝器工作時(shí)主要受到水平方向的土壤力。其上端通過(guò)安裝座、U型卡與主梁架相互連接，可以等效為固定聯(lián)接，經(jīng)理論估算得該開(kāi)溝器的開(kāi)溝阻力R為2862N，彎矩為M。=RL=1862=m。開(kāi)溝器鏟柄選用45號(hào)鋼，由于其抗壓強(qiáng)度大于抗拉強(qiáng)度，故只需計(jì)算抗拉強(qiáng)度，通過(guò)彎矩分析，A截面為危險(xiǎn)截面。開(kāi)溝器鏟柄截面為矩形，(hb)為=65mm25mm,截面的抗彎截面模量為由于45號(hào)鋼調(diào)制處理厚的屈服強(qiáng)度為350MPa。350MPa，可知設(shè)計(jì)是安全可靠的。圖29 開(kāi)溝器鏟柄的校核第四章 覆土器 覆土器類型的選擇覆土器用于中耕作物的行間覆土和覆土灌溉，是作物后期管理一項(xiàng)重要的農(nóng)業(yè)技術(shù)措施。當(dāng)作物長(zhǎng)到一定高度時(shí)，在行間將已經(jīng)疏松的土壤培至作物的根莖部，行間則形成溝壟。覆土器體所完成的工藝過(guò)程應(yīng)不同于犁體，所以其設(shè)計(jì)方法在某些方面也不相同，但與犁相同點(diǎn)是其結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)都為成對(duì)配置的三面楔。為減少土壤水分蒸發(fā)，應(yīng)減少翻轉(zhuǎn)及底層土壤翻轉(zhuǎn)到地面。常見(jiàn)的覆土器有壁式、圓盤(pán)式和旋轉(zhuǎn)式三種，如圖214所示。覆土板式覆土器是利用土壤沿覆土板側(cè)向滑移覆土的。工作時(shí)兩塊覆土板自兩側(cè)向種行覆土。覆土鏟主要用來(lái)松動(dòng)下層土壤，它的特點(diǎn)是松土?xí)r不會(huì)把下層土壤移到上層，這樣便可防止水分蒸發(fā)，并促進(jìn)植物根系的發(fā)育。故本設(shè)計(jì)采用覆土板式覆土器。 a) 壁式 b)圓盤(pán)式 c)螺旋式圖214 覆土器常見(jiàn)類型 覆土器的組成覆土器由鏟尖、分土板、覆土板。鏟柄等部分組成，如圖215所示。鏟尖切開(kāi)土壤，使之破碎并沿鏟面上升，土鑲升至分土板后繼續(xù)被破碎，并被推向兩側(cè)，由覆土板將土壤培至兩側(cè)的種行。覆土板一般可進(jìn)行調(diào)節(jié)覆土板下傾角及兩覆之板的前開(kāi)度，以適應(yīng)植株高矮、行距大小以及原有壟形的變化。覆土器的鏟尖如圖216所示、在壟間松土?xí)r，由于工作表面力凸曲面（外感近似三角形），工作時(shí)土壤沿凸面上升而被破碎，然后從犁鏟后部落入壟溝，且土層上下基本不亂。圖215 覆土器圖216 覆土器 鏟柄的類型和設(shè)計(jì)鏟柄用于安裝覆土器并將其固定在中耕機(jī)架上。鏟柄是可拆卸的零件，當(dāng)覆土器磨損時(shí)能迅速方便地拆換。本設(shè)計(jì)采用剛性鏟柄，用45鋼制造，下部彎成一定曲度，其前端呈尖緣，具有切草作用。圖217 覆土鏟鏟臂 覆土器工作面的設(shè)計(jì)鏟鏟柄的外形特點(diǎn)可用四個(gè)尺寸表示，即:伸出長(zhǎng)度L、彎曲半徑R、鏟柄高H和鏟柄橫截面δb，如圖217所示。柄高H：670nn鏟柄橫截面δb：67mm25mm彎曲半徑R： 115mm式中l(wèi)——鏟柄直線段長(zhǎng)度；α——入土角。伸出長(zhǎng)度L：148m 圖218 壟行斷面確定工作部件設(shè)計(jì)依據(jù)時(shí)，設(shè)：⑴將土壤按已定溝底寬度切開(kāi)，并向兩側(cè)，在此過(guò)程中土壤產(chǎn)生破碎。⑵使土壤沿兩側(cè)向后傾斜運(yùn)動(dòng)上升，達(dá)到預(yù)定溝邊時(shí)，推向壟中心，使土壤按自然止休角形成要求的壟行。覆土工作面的參數(shù)由覆土?xí)r所形成的壟行斷面尺寸確定,如圖218所示。主要參數(shù)為行距L通常為（60～70cm）。溝底寬一般為10～11 mm，壟頂寬一般為（一般為8～12cm），壟頂寬（一般為8～12 cm），溝底至壟頂總高h(yuǎn)，覆土深度，壟高，壟壁土壤自然休止角（一般為40176?！?0176。）。設(shè)V0為覆土起壟臺(tái)所需的土壤斷面：工作部件由溝內(nèi)挖出的土壤體積V1應(yīng)等于：V1應(yīng)V0與相等，但是土壤經(jīng)工作部件疏松、反轉(zhuǎn)、體積增大，須增加膨脹系數(shù)，所以需要土的量應(yīng)滿足以下公式：= 實(shí)驗(yàn)證明，膨脹系數(shù)可取=～. 即：由圖310可知?jiǎng)t 所以有：設(shè)L=600mm，=80mm，=100mm, =, =45176。,則得:==210116=94mm。覆土器工作面的設(shè)計(jì)由作正投影開(kāi)始，元線角的變化規(guī)律如下：式中——高度y上構(gòu)成線角的現(xiàn)用值。 x——確定角的不同高度（橫坐標(biāo)cm）；y——對(duì)應(yīng)的縱坐標(biāo)（cm）； ——角的坐標(biāo)比例。上面兩式和并則有： 與鏵式覆土器相似，p和q之值可取為：p=；q=100覆土器的覆土板宜取為： 30176。角的比例可按下式求得： 式中為角的最大增量，這時(shí)可取 導(dǎo)曲線的位置在離鏟尖200mm處，導(dǎo)曲線的圓弧半徑可由下式求出：式中——導(dǎo)向曲線的切線K′K′與通過(guò)a點(diǎn)的垂直截面nn間的夾角。覆土壁可取=30176。經(jīng)計(jì)算R=300mm。其元線角的變化如表21：表21 覆土器元
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