整地机械
b≥(1.5~2)a
如果该经验公式与前面我们已经求得的 不产生漏耙现象的耙片最大轴项安装间距:
b =2√h(D-h)tgα
等价的话,这是我们最希望出现的结果,这 使得理论与实践获得了统一。事实并非如此, 将已知量a=180mm经验公式,取系数为1.5 得:b≥ 1.5×180≥270mm。
验证结果表明,不产生漏耙的 条件与不产生堵塞的条件不能同时 满足,既出现了二种结果:
3.角度调节器 用于调节圆盘耙的偏角,以适应不同耙深的需 要。角度调节器的型式有丝杠式、齿板式、液压式、插销式等。丝 杠式用于部分重耙上。这种型式结构复杂,但工作可靠。齿板式在 轻耙上使用,调节比较方便,但杆体容易变形,影响角度调节。插 销式结构简单,工作可靠,调整时,将耙升起,拨出锁定销,推动 耕组横梁使其绕转轴旋转,到合适的位置时,把锁定销插入定位孔 定位,一般在中耙与轻耙上采用。液压式用于系列重耙上,虽然结 构复杂,但工作可靠,操作容易。
第二节 圆盘耙
圆盘耙始用于40年代,是替代钉齿耙的主要机具之一,目前 国内外已广泛采用,他的主要特点是:被动旋转,断草能力 较强,具有一定的切土、碎土和翻土功能,功率消耗少,作 业效率高,既可在已耕地作业又可在未耕地作业,工作适应 性较强。
一、圆盘耙的类型
1、按与动力的连接方式分:牵引式、悬挂式和半悬挂式。
农机序列好号 农机具组别号 圆盘耙的特性 耙的工作幅宽
(m)
2、型号全称:
QX——轻型悬挂耙 JX ——中型悬挂耙 J —— 中型耙 Z —— 重型耙
例如:1BZQ——4.5 重型牵引圆盘耙
二、圆盘耙的一般构造
1、结构组成:耙组、耙架、牵引架、 偏角调节装置等。
1.耙组 圆盘耙组由装在方轴上的若干个耙片组成。耙片 通过间管而保持一定间隔。耙片组通过轴承和轴承支板而与 耙组横梁相连接。为了清除耙片上粘附的泥土,在横梁上装 有刮土铲。
b≤2 h(D h)tgα
不漏耙
b≥(1.5~a2)a
不堵塞
这是农机具设计和使用中常出现的矛盾!
问题:1、如何解决这一矛盾?
措施:2、用取中间值的办法?
1、首先以不产生堵塞的条件b≥ (1.5~2)a 确定圆盘耙片的轴向 安装间距,保证耙组能入土工作。
2、然后采取配置相互交错排列 的前后2列耙组,前耙组产生的 漏耙由后列耙组进行处理,保证 整台机组既不漏耙又不堵塞。
分阻力Ry、Rz与Rx的关系为
Ry=ctg(α+φ)Rx
(二)圆盘耙在水平面内的受力平衡
对置圆盘耙(图2-122)在工作中,前列 两个耙组的合阻力R1和R2大小相等,后 列两个耙组的合阻力R3和R4大小也相等, 它们的方向均对称于牵引线。前后两 列耙组在前进方向的总阻力
Rx=R12+R34,
与拖拉机牵引力Px相平衡
从图2-124还可看出,前后列耙组间的纵向距离对平衡 的影响。如将后列耙组向后移L距离,则合力的交点即 从H移到H′。只有将牵引线也相应地从F0移到F0′,才能 使耙组保持原有偏角进行工作,并获得平衡。
五、圆盘耙的阻力
圆盘耙的阻力以每米工作幅宽的阻力来计算
K=R/B (kg/m)
式中 K-圆盘耙的单位阻力,公斤/米 R-圆盘耙的牵引阻力,公斤 B-圆盘耙的工作幅宽,米
2、按耙片的直径分:
重型耙(660mm) 中型耙(560mm) 轻型耙(460mm)
3、按耙片的外缘形状分
全缘耙 缺口耙
全缘耙片易于加工制造,缺口耙片入土能力 强,易于切断杂草、作物残茬等,但成本高。
4、按耙组的配置方式分
单列耙 、双列耙、组合耙、偏置耙、对置耙
圆盘耙型号的表达方式
1、型号的组成:1 B 字母 —— 数字
b=132mm
可以吗?
该值从理论上满足了圆盘耙不产生漏耙的
要求,按照这样一个参数进行耙片安装在实践 中如何呢?通过田间试验表明,由不产生漏耙 所确定的b值过小,极易发生堵塞现象。
通过田间试验表明,由不产生漏耙所确定 的b值过小,极易发生堵塞现象。在同样结构参 数条件下,不产生泥土和杂草堵塞的经验 b 值 为:
中耙:δ=4 mm
轻耙:δ=3.5 mm
4、耙片轴向安装间距b的确定
耙片间距对圆盘耙设计安装和使用 耙组、保证其正常工作是非常重要的。 轴向间距的大小直接影响耙组在耕作横 断面内的对土壤加工和处理的程度、碎 土质量。间距太小易造成土壤堵塞,太 大易产生漏耙。要解决好这一矛盾,耙 片轴向安装间距的合理选择是至关重要 的。
90o Vm
0<α<900时,既有滚动又有拖动,是整 地过程所需要的工作状态。
α Vm
⑵工作过程:耙地机组在 牵引动力的作用下,圆盘 耙片受重力和土壤反力的 作用边滚动边切入土壤并 达到预定耙深,由于耙片 偏角的作用,耙组同时完 成了切割土壤,切断杂草 和翻扣的工作。
(二)圆盘耙片的结构参数和基本计算
第二章 整地机械
第一节 引言 第二节 圆盘耙
第一节 引言
整地作业包括耙地、平地和镇压。有的地 区还包括起垄和作畦。
耕地后土垡间存在着很多大孔隙。土壤的 松碎程度与地面的平整度还不能满足播种和栽 植的要求。所以必须进行整地,为作物的发芽 和生长创造良好的条件。在干旱地区用镇压器 压地是抗旱保墒,保证作物丰产的重要农业技 术措施之一。有的地区应用钉齿耙进行播前、 播后和苗期耙地除草。
措施:
结论:通常在生产实际过程中所应 用的圆盘耙均为双列耙。
四、圆盘耙的受力分析
(一)耙组的受力分析
圆盘耙工作时,作用在耙组上的外力除重力(作用在耙 组的重心)以外,还有土壤对每个耙片的阻力。在一般情况 下,可以认为土壤阻力集中作用于耙组的中间耙片上。
作用在球面圆盘工作面和刃口上的土壤单元阻力,不可 能合成单一的合力。但是可以简化成在空间互不相交的两个 力。如图2-120所示,阻力R的作用线位于圆盘刃口平面内, 与水平面成角ψ,并可近似地认为通过圆盘中心。阻力N的作 用线平行于圆盘的回转轴线,与沟底的距离约为耙深的一半。 并可近似地认为该力作用线位于通过回转轴的铅垂面内。
耙片一般分全缘耙片和缺口耙片两种。缺口耙片在耙片外缘 有6-12个三角形、梯形或半圆形缺口。耙片凸面周边磨刃, 缺口耙的缺口部位也磨刃。由于缺口耙片减小了周缘的接地 面积,因而入土能力 增强。 2.耙架 用来安装圆盘耙组、调节机构和牵引架(或悬挂 架)等部件。有铰接耙架和刚性耙架两种。有的耙架上还装 有载重箱,以便必要时加配重,以增加和保持耙的深度。
整地机械的种类很多,根 据不同作业的需要有以下几种 类型:钉齿耙、圆盘耙、悬耕 机、滚轧耙、镇压器等。其中, 钉齿耙目前多用于蓄力作业, 圆盘耙和悬耕机机械化应用较 多。
悬 挂 圆 盘 耙
牵 引 圆 盘 耙
镇压器配合联合播种机在工作
旋耕镇压联合作业机在工作
旋耕机系列——卧式旋耕机和立式旋耕机
1、耙片直径:D = k amax
式中:k—经验系数,4 ~ 6 amax—最大设计耙深 cm
2、圆盘球面半径:R=D/2sinψ
式中:ψ—扇形半角,21~270
3、耙片厚度
选择时要充分考虑直径的大小、工作负 荷等因素,一般用下式来确定圆盘厚度 的大小。
δ=(0.008 ~ 0.012)D重耙:δ=5 来自m据试验资料,K值范围为
重型圆盘耙 K=600-800 中型圆盘耙 K=300-500 轻型圆盘耙 K=250-300
圆盘耙的阻力与土壤性质、土壤湿度、耙深、偏角和耙片的技 术状态有关。因此,作业时应保证耙片有良好的技术状态,偏角调 整合适并适时耙地,以减少牵引阻力。
∴b =2√h(D-h)tgα
注意:该公式只是一定性分析式,它只是说 明了b与h函数关系,并没有进行量化处理, 我们做如下处理:
设:hmax≤a / 2,D = k amax=(4~6)amax,取 平均值 k = 5,α= 140 ~ 230, 取α= 200, a=180mm,D=460mm,h=a/2=180/2=90mm, 则有:b=132mm。
4.牵引或挂接装置 对于悬挂式圆盘耙,其悬挂架上有不同的孔 位,以改变挂接高度。对于牵引式圆盘耙,其工作位置和运输位置 的转换是通过起落机构实现的。起落过程由液压油缸升降地轮来完 成,耙架调平机构与起落机构连动,在起落过程同时改变挂接点的 位置,保持耙架的水平。在工作状态,可以转动手柄,改变挂接点 的位置,使前后列耙组的耕深一致。
整地机械包括耙(圆盘耙、水田耙和钉齿 耙)、耢、镇压器、起垄犁和作畦机等。
耕地后土垡间
有很大的空间,土 块较大、地表不平, 尚不能进行播种作 业,须进行松碎平 整作业,以达到地 表平整、上松下实 的农作物栽培要求。 这项工作一般由整 地机械来完成。
本章的重点是圆盘 耙和悬耕机的类型、结 构、工作原理、理论分 析和基本计算。
由图所知:b=Dhtgα
Dh——耙片盘面在凸起高度处的耙片玄长, Dh=?,其大小可通过沿耙片轴向的投影辅 助图获得。
B
∵△ABC∽△ACF
= D c
∴ Dh / 2
Dh / 2 c
D
∴h(D-h)=Dh2/4,
∴ Dh=2√h(D-h)
A
C
F Dh
又∵ b = Dh tgα h
∴b =2√h(D-h)tgα
在横断面内的耙片对土壤的影响区域形状如下:
圆盘耙片在工作时,从其 横断面看上去为一椭圆形,由 于b的存在,相邻两圆盘加工 后的土壤横断面中间有一凸起 高度h,当h=a时表示有严重的 漏耙现象发生,而h=0又是不 可能的,所以,要求h≤a。因 此,b的确定对凸起高度h的大 小有直接的影响,必须找出b 与h的函数关系,以便保证既 不漏耙又不堵塞正确合理的耙 片轴向安装间距。
如图2-123所示,偏置圆盘耙工作时,其前后两列耙组在 水平面内分别受着土壤阻力R1和R2的作用。该二力的作用 线在H点相交。在平衡状态下,牵引力的作用线也必须通过 H点,而且与R1和R2的合力Rx相平衡。当R1=R2时,它们 的合力Rx的作用线方向与机组前进方向平行。因此牵引点 应位于通过H点而与前进方向平行的F0点上。若牵引点位 置选择不当(例如选择在F1或F2点)则因牵引力和土壤阻力 的作用线不共线,从而使偏置耙产生逆时针或顺时针力偶。 机具在力偶作用下将在水平面内出现转动,从而使耙片偏 角改变,机具偏离正常工作状态。