【正文】 37 參考文獻 [1] 北京農(nóng)業(yè)機械化學(xué)院．農(nóng)業(yè)機械學(xué) 上冊 [M]．北京：農(nóng)業(yè)出版社， 1981． [2] 李金琦．旋轉(zhuǎn) 耕地機 [M]．北京：中國農(nóng)業(yè)機械出版社， 1988． [3] 董明亮 ，印文俊，范治國 .農(nóng)業(yè)機械 [M].高等教育出版社， 1991： 1421 [4] 朱新民 .1KLZ27 型螺旋 耕地機 [J].農(nóng)牧與食品機械， 1991， 24(4)， 38 [5] 宗躍，耿躍海 .GC65G型挖溝機 [J].工程機械， 2021,31(6):13 [6] 劉迎春等 .鏈刀前置后傾式 耕地機 的平衡理論 [J].農(nóng)業(yè)機械學(xué)報， 2021,36（ 10） :70～ 72 [7] 李明等， 1K（ Kz）－ 30 型鏈?zhǔn)?耕地機 的研制 [J].拖拉機與農(nóng)用運輸車， 2021（ 8） [8] 高勇 .AFT65 型鏈?zhǔn)?耕地機 [J].建筑機 械。 展望現(xiàn)代科技進步和產(chǎn)品工藝性的大幅度提高，耕地機及其相關(guān)技術(shù)有了更深入地研究。因此，我們迫切的有必要對鏈?zhǔn)礁貦C進行研究開發(fā)，要求研發(fā)產(chǎn)品可提高效率，節(jié)省能源，減少耕地破壞地表面積，符合環(huán)保的國策，應(yīng)用前景廣闊，市場潛力大，對今后鏈?zhǔn)礁貦C的研究與發(fā)展具有重要而深遠的意義。以往土地耕地這項巨大的工作完全靠人工挖掘，人工耕地勞動強度大、費用高，每人每天最多只能挖 15m 左右。我國的耕地機械起步較晚。在我國除極少數(shù)的單位引進國外的連續(xù)式挖溝機外，國產(chǎn)挖溝機基本上是一片空白。因此采用逆時針切削進行作業(yè) 比較好 。 根據(jù)分析改進耕地 鏈傳動 的方式為 逆時針切削方式 耕地機多 為后置式鏈?zhǔn)?耕地機 ，因此 根據(jù)實際環(huán)境對耕地 鏈的切削方式 設(shè)計為 逆時針切削，即鏈傳動軸的方向與作業(yè)行走輪旋轉(zhuǎn)方向相反，從下向上切削土壤，這樣可以表現(xiàn)出在作業(yè)性能上的很多優(yōu)越性。當(dāng)鏈條刀具與土壤接觸后 ,由于土壤具有一定強度 ,當(dāng)切削力沒有達到土壤的強度極限時 ,土壤在切削力的作用 下產(chǎn)生變形 ,同時切削力逐漸升高 。工程實踐 觀察得出 ：土壤的破壞大多數(shù)是剪切破壞。此時，產(chǎn)生了土體松散與擠壓兩個現(xiàn)象，土粒與土粒、土塊與土塊、土壤與鏈條刀具之間產(chǎn)生了摩擦而形成阻力。 （ 2） 切削過程 土壤的切削是一個很復(fù)雜的過程。 顯然，隨著土壤硬度的增加，鏈傳動所需轉(zhuǎn)矩和所受阻力會逐漸增大。 相反 ，切土后不能松碎土壤反而會使土壤成 為 較大的垡塊，同時產(chǎn)生粘 附。因而含粘粒越多的土壤與金屬表面的實際接觸面積就越大，化學(xué)吸附就越大，對土壤中鏈傳動性能的影響也越大 [20]。在相同條件下含粘粒越多，土壤的粘附力越大。因砂土的砂粒含量多、孔隙大幾乎沒有粘結(jié)性、粘附性，彈塑性極差，流動性好，易破碎，切土阻力小，升運土壤的阻力也小，所以在砂粒中的鏈傳動所需轉(zhuǎn)矩和所受 耕地 阻力最小，粘土則情況相反鏈傳動所需 轉(zhuǎn)矩和所受 耕地 阻力最大，砂壤土居中。 因此應(yīng)設(shè)計一種 新型鏈?zhǔn)?耕地機，使其 鏈傳動屬于半封閉式鏈傳動 ，一次比較好的提高鏈刀式耕地機的效率與質(zhì)量。并且鏈條與鏈輪輪齒的嚙合過程不像在液體或空氣介質(zhì)中那樣干涉較小，或傳動幾乎不受影響。 應(yīng)設(shè)計一種 土壤介質(zhì)封閉式和半封閉式的鏈傳動，其特點 應(yīng)該 包括了普通傳動鏈和輸送鏈的特性，還 要 伴有挖掘或提升攜帶土壤等功能。 在土壤介質(zhì)中，鏈傳動的機理較傳統(tǒng)的工業(yè)鏈傳動的工況復(fù)雜，它們在土壤中傳動，小型自動耕地機設(shè)計 34 并輸送土壤，其 工作介質(zhì)比常規(guī)的空氣介質(zhì)增加了很多切削過程中產(chǎn)生的土壤顆粒，同時增加了傳動過程的潤滑難度。除了傳統(tǒng)的工業(yè)鏈傳動以外，邊緣性的鏈傳動的應(yīng)用也越來越廣泛?，F(xiàn)代化的鏈條工業(yè)正提供著多種多樣的鏈條產(chǎn)品，以滿足各方面的需要。鏈條刀具轉(zhuǎn)速遠 遠大于機器前進速度，機器前進速度非常慢。對于 耕地機 的總體參數(shù)確定中，功率消耗的最優(yōu)選擇仍需要做進一步的研究，文章中只就該問題做了一定量的定性分析，基于功率消耗方程的定量分析有待在今后需要做更穩(wěn)詳細的探討和研究 。 （ 2）通過計算得知觸土部件在工作過程中廣泛存在粘附現(xiàn)象，土壤粘附對工作部件的工作效率、工作質(zhì)量有著直接的負面影響，給生產(chǎn)實踐帶來了許多不必要的浪費，因此減粘降阻研究是土壤機具系統(tǒng)領(lǐng)域的熱點。 33 4 結(jié)論與展望 結(jié)論 本文通過理論分析和計算得出以下結(jié)論： （ 1）對鏈?zhǔn)礁貦C工作機理進行了詳細的分析。為了改變耕地機工作面的傾角和挖溝深度，在機器上面裝有提升油缸，通過控制液壓缸提升或下放挖溝器。耕地機前行，就形成了溝槽。切割齒繞過構(gòu)架的端部后進行挖掘，這樣連續(xù)不斷的工作。在液壓馬達的驅(qū)動下，驅(qū)動鏈輪旋轉(zhuǎn)，鏈條的緊邊上的切割齒承擔(dān)著連續(xù)的挖掘土壤。切割齒挖掘土壤，土壤被帶到卸載地 點卸載。 小型自動耕地機設(shè)計 32 1— 鏈條， 2— 張緊鏈輪， 3— 擋板， 4— 杯形齒， 5— 刀架板， 6— 提升油缸， 7— 支架， 8— 從動輪和分土器， 9— 主動鏈輪和液壓馬達， 10— 緊固螺栓。鏈輪的驅(qū)動動力采用的低速大扭矩液壓馬達，馬達被固定在支架上。同時鏈條工作時在擋板上面進行滑動。從而使擋板處于相應(yīng)的位置，目的為張緊鏈條，調(diào)節(jié)油缸使鏈條的張緊度適中。它的移動是通過在支架內(nèi)的一個油缸的伸縮來實現(xiàn)的。它的連接螺栓具有通用性，即：在換掉挖溝器 后，可以用來固定巖石切割輪，進行其它形式的作業(yè)。這樣一個循環(huán)需要 4 個或更多的刀具。刀具的排列規(guī)律是杯型齒交錯排列 ,每 2 個為一個循環(huán)， 2 個刀具的排列規(guī)律。 31 表 34 耕地機 參數(shù) 鏈條節(jié)距 /mm 同時切土的刀片數(shù) 30 單片鏈刀切土阻力 /N 148 切土總功耗 /KW 鏈條總功耗 /KW 耕地機前進總功耗 /KW 發(fā)動機功率 /KW 耕地機工作速度 / )/( 1?hm 150 耕地器的結(jié)構(gòu) 耕地器的結(jié)構(gòu)分析 耕地器鏈條共有 38 對鏈節(jié)，每對鏈條上有一個刀架板。溝深 Ht=1500mm。 鏈刀式耕地機的整體參數(shù)計算與確定 根據(jù)課題中的耕地要求 ,這種新式鏈?zhǔn)礁貦C的優(yōu)點是開挖深窄的溝 ,最大耕地深度為 1500mm 至 2021mm，溝寬限制在 100mm 至 80mm。 表 33 tuI 和 tf 值 項目 沼澤泥炭土 重粘土 壤土 重壤土 tuI 1～ 5 18～ 24 5～ 10 9～ 18 tf ～ ～ ～ ～ 選擇拖拉機的功率 tN ： lt NN )~(? （ kW） （ 323） 式中： lN —— 工作部件鏈條傳動所消耗的功率（ kW）； 機器前進所需的功率 jN ： hkj VFN ? ??? （ kW） （ 324） 式中； F? —— 總的牽引阻力（ N）； yk VV? （鏈刀工作部件水平移動的工作速度）（ m/h）； h? —— 行走機構(gòu)傳動效率， ~?h? 。長方形鏈刀 ?1K =～ ；菱形鏈刀?1K =； 0H —— 鏈刀卸土平均高度（ m） 29 ?sin0 cLH ? （ m） （ 321） 式中： cL —— 刀片節(jié)距（ m）； ? —— 鏈刀運動絕對速度對水平面的夾角（ ? ）。土壤容重大小反映土壤結(jié)構(gòu)、透氣性、透水性能以及保水能力的高低，一般耕作層土壤容重 1～ 克 /立方厘米，土層越深則容重越大，可達 ～ 克 /立方米。 310 aqqVFN ?? （ kW） (319) 式中： ?qF —— 切削總阻力（ N）； aV —— 鏈刀絕對速度（ m/s）。 fjl NNNN ????小型自動耕地機設(shè)計 28 工作部件鏈條傳動所消耗的功率 lN ： dcyklykql NNNNN ?? ???? （ kW） (318) 式中： yN —— 絞龍推運土壤刀溝旁所消耗的功率（ kW）； c? 、 d? —— 鏈刀工作部件傳動效率（ ~。 其它代號與前式相同。 工作部件切削土壤的力 本課題耕地機的耕地鏈可以近似看作是豎直刮刀形式，根據(jù)現(xiàn)有參考資料，有豎直刮刀的切土阻力的計算式 [20]為： eIFctut )180901)(( ?????? ???（ N） (312) 式中： tuI —— 蘇聯(lián)道路科學(xué)研究所堅實度計沖擊值 ? —— 切削厚度，（ cm） c? —— 刀片厚度，（ cm） ? —— 刀片切削角， (0） 27 e —— 刀片尖角計算系數(shù) 對上式進行單位歸一化處理 [20]有： eIF ctut )180901)(()( ?????? ??? (313) 應(yīng)用本課題中，上式中切削厚度和刀片厚度做相應(yīng)調(diào)整 [21]得： ebIFctut )180901)(()( ?????? ?? (314) 耕地機耕地總切削阻力 ?kF 是根據(jù)所有切削刀在土壤中同時作用的情況進行計算，?kF 作用在鏈條上 的力為： ???? ttk ZFF （ N） (315) 式中： ?tF —— 切削土壤的阻力（ N）； ?tZ —— 同時與土壤作用的刀片數(shù)。計算 csccccc bhLVhb )69~51()]t a n(21[36 00 ????? ??? 從而由式 37 有： cb ≥ 4 mm 。） 土的名稱 干的度數(shù) 濕潤度數(shù) 潮濕的度數(shù) 礫石 40 40 35 卵石 35 45 25 粗砂 30 32 27 中 砂 28 35 25 細砂 25 30 20 小型自動耕地機設(shè)計 26 重粘土 45 35 15 亞粘土、輕粘土 50 40 30 土的名稱 干的度數(shù) 濕潤度數(shù) 潮濕的度數(shù) 輕亞粘土 40 30 20 腐植土 40 35 25 填方的土 35 45 27 考慮鏈刀的高度，取 ch =50mm, cL =?！?40176。本課題中取鏈刀運動速度為 ，則相應(yīng)的 土壤散開系數(shù)為 。根據(jù)??? dk1?? 25 試驗，前蘇聯(lián)學(xué)者推薦的刀鏈線速度 v c 值為：沙性土 1～ 2m/s。 表 31 土壤散開系數(shù) )/( smVc 1 2 ? 由于土壤散開系數(shù)和鏈刀的運動速度有直接關(guān)系，所以需要對鏈刀的運動速度進行研究。則 ch 、 cb 應(yīng)當(dāng)滿足下列條件 : (38) 式中： ? —— 給定的生產(chǎn)率（ )/3 hm ?? —— 鏈刀式工作部件按排出能力計算的生產(chǎn)率（ )/3 hm dk —— 土壤松散系數(shù) ? —— 與鏈條運動速度有關(guān)的散開系數(shù)。 當(dāng)在合理切削土壤的條件下可采用下式： )(15~10 mbc?? (36) 式中： cL —— 刀片節(jié)距（ m） cb —— 刀片厚度（ m） 對于 B型刀片的寬度，即是暗渠的溝寬 B。 刀片節(jié)距 cL 可按下式進行初步計算，刀片 切削厚度 ? ： )sin( ??? ?? scL (34) 耕地機運動速度與鏈刀的切削厚度的協(xié)應(yīng)關(guān)系如圖 34.，根據(jù)該圖，可以得出二者的關(guān)系如下： 11000s in ???? ?? yV （ 35） 圖 34 耕地機 作業(yè)速度與切削厚度的協(xié)應(yīng) ????? c os1t a nc oss i nc ot ????? cyc yc VVV VV 由于實際耕地過程中， cy VV ?? ，所以上小型自動耕地機設(shè)計 24 式可以簡化為： ?? tancot ? ，則可知： ??? ??2。