中藥材用耕整作業(yè)通用機(jī)設(shè)計(jì)

　　機(jī)械化種植中草藥不但能夠大幅度提高生產(chǎn)效率，降低作業(yè)成本，還可以培育優(yōu)質(zhì)種苗，提高產(chǎn)品品質(zhì)，使我省中藥材資源得到充分的開發(fā)和利用。中草藥種植方式有兩種，一種是壟作，另一種是畦作，實(shí)踐證明畦作單位面積產(chǎn)量高。本耕整機(jī)能夠使整地后的土壤疏松，形成寬90～110 cm，高15～20 cm的平整畦面，一次完成旋耕、碎茬、翻土、平畦等作業(yè)。
　　一、總體布置
　　該機(jī)由機(jī)架、萬向節(jié)、變速箱、刀輥、擋土板等組成。作業(yè)時(shí)通過更換碎茬刀和旋耕刀來改變作業(yè)狀態(tài)，在完成旋耕、碎茬的同時(shí)可進(jìn)行翻土起壟和筑、平畦作業(yè)。
　　整機(jī)采用框架雙梁結(jié)構(gòu)，便于深松、起壟等多種部件的連接。傳動(dòng)系統(tǒng)采用中間傳動(dòng)，垂直布置，使重心前移，工藝性能好。變速箱為整體式，刀輥轉(zhuǎn)速易于調(diào)整。
　　碎茬作業(yè)狀態(tài)旋耕作業(yè)狀態(tài)
　　1.萬向節(jié) 2.機(jī)架 3.擋土板 4.吊架 5.犁體 6.支架
　　7.擋土板 8.刀輥 9.變速箱 10.碎茬刀
　　圖1耕整通用機(jī)結(jié)構(gòu)圖1．動(dòng)力選擇
　　機(jī)具的動(dòng)力消耗N主要由旋耕（或碎茬）、翻土犁和平畦鏟三部分組成，即N=N1+N2+N3。
　　旋耕或碎茬消耗功率約為：N1=12B2 (B為耕幅)
　　將本設(shè)計(jì)B=140 cm代入上式，得
　　N1=12×1?42=23?52 kW
　　翻土犁消耗功率一般為某單個(gè)犁體（B=30 cm）功率為4?4 kW，經(jīng)前旋耕或滅茬后消耗功率降至3 kW。
　　N2=2×3=6 kW
　　平畦鏟消耗功率通過試驗(yàn)在額定平畦高度時(shí)為3 kW左右，即N3=3 kW故N=N1+N2+N3=32?52 kW。
　　根據(jù)計(jì)算和實(shí)際應(yīng)用情況選取50馬力輪式拖拉機(jī)為宜。
　　2.傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)
　　將變速機(jī)構(gòu)與傳動(dòng)箱設(shè)計(jì)為一體，通過拉動(dòng)撥叉軸可做雙聯(lián)齒輪Z1、Z2分別與Z3、Z4嚙合，或置于空擋位置，滿足碎茬、旋耕不同作業(yè)的轉(zhuǎn)動(dòng)要求。
　　圖2傳動(dòng)系統(tǒng)簡圖二、主要零部件設(shè)計(jì)
　　1．通用刀輥設(shè)計(jì)及刀片排列
　　整機(jī)采用通用刀輥式刀盤結(jié)構(gòu)，即在同一刀輥的刀盤上可分別安裝旋耕刀或碎茬刀，滿足全幅旋耕及壟作地玉米、高粱等的根茬粉碎還田。旋耕刀和碎茬刀的排
　　列均能滿足各自的螺旋線排列，并相互不干涉。旋耕刀的刃口曲線選用國家標(biāo)準(zhǔn)旋耕刀曲線，安裝孔為2-φ13孔，碎茬刀為L型直刃刀。
　　旋耕刀和碎茬刀在刀盤上的安裝孔的設(shè)計(jì)如下圖。安裝孔的設(shè)計(jì)首先要保證各自的螺旋線排列，還要保證各孔位之間不能發(fā)生干涉。因此，采用優(yōu)化組合的方法，使碎茬刀安裝孔和旋耕刀安裝孔疊加在一個(gè)刀盤時(shí)，要不發(fā)生干涉，否則要重新進(jìn)行調(diào)整。
　　圖3旋耕刀、碎茬刀安裝孔刀盤的間距為130 mm，刀盤厚度為10 mm，每個(gè)刀盤上安裝4把旋耕刀，左右各2把，最多安裝40把，最大旋幅1420 mm，碎茬為2行，每個(gè)單壟安裝18把，碎茬刀總數(shù)為36把。
　　2.翻土犁和平畦鏟配置
　　翻土犁采用農(nóng)用通用犁，單體幅寬30 cm，配置在旋耕刀或碎茬刀后，且左右兩側(cè)對稱，翻土深度和寬度可調(diào)。平畦鏟配置在機(jī)具后方，將翻土犁翻到中間的土鏟平，使之成為兩側(cè)帶有壟溝，中間為斷面梯形的畦面。
　　三、試驗(yàn)情況
　　該機(jī)配套動(dòng)力為504型拖拉機(jī)，技術(shù)狀態(tài)良好，駕駛員技術(shù)嫻熟。試驗(yàn)樣機(jī)零部件質(zhì)量合格，試運(yùn)行正常。
　　該機(jī)2012年秋季進(jìn)行了耕整地試驗(yàn)，共完成作業(yè)量12 hm2。經(jīng)過性能試驗(yàn)和生產(chǎn)考核證明，整機(jī)設(shè)計(jì)合理，生產(chǎn)效率高，各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)達(dá)到了設(shè)計(jì)要求。（04）

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