旋耕機改進為旋耕起壟機的設計及制造

1、旋耕機改進為 旋耕起壟機的設計及制 造傳統(tǒng)旋耕機的作用主要是用于田間的耕耘碎土， 它是在手扶拖拉機的配帶下，通過刀軸及耙刀的旋 轉運動把土壤打碎，從而達到耕深松土的目的，用 途較為單一。若在該機的設計上加以改進，添置適 當?shù)呐浼涂稍黾有碌墓δ芎陀猛?，實現(xiàn)一機多 用。本文主要論述配套于工農(nóng) - 1 2 K 手扶拖拉機的旋 耕機，改進為旋耕、起壟兼用型農(nóng)機具 （ 以下將旋耕 起壟機 ） 的可行性及其設計制造方法。1 旋耕機與起壟機的共同點和差異 要把旋耕機改進為起壟機，應首先了解和分析 兩機之間的相同及差異之處，從而確定二者合一的 可行性。1.1 兩機的共同點 旋耕機的基本結構是由鏈齒輪箱、傳

2、動軸、左 右支臂、鏈輪箱、罩殼組件、橫梁、旋耕刀軸等部 份組成，其工作原理是：通過拖拉機的動力輸出刀 軸帶動錐齒輪箱，經(jīng)傳動軸將動力傳遞至鏈輪箱， 再經(jīng)鏈條傳動，驅使旋耕刀運轉，旋耕刀片旋轉直 接擊碎泥土，從而起到旋耕松土的作用。起壟機的 基本結構和工作原理與旋耕機大致相同，亦具備以 上幾大部件，工作原理也是通過上述部件將拖拉機 的動力傳遞至起壟刀軸，起壟刀片從兩邊螺旋排布， 刀片旋轉時將泥土推向中間形成壟畦，從而達到起 壟的目的。可以看出，旋耕機和起壟機的基本結構 和傳動原理是一致的，故具備一機兩用的可行性。1.2 兩機的差異 起壟機異于旋耕機之處，主要在于壟刀片的形 狀不同于旋耕刀，其次是

3、刀盒在刀軸上的焊接方位 及排列不同，再次是左右支臂、傳動軸、罩殼組件、 橫梁、刀軸這些部件的長度不一樣。旋耕刀的作用 是碎土，所以是彎駝刀形，起壟刀的作用是既碎土 又推土，故形成螺旋葉片狀；旋耕機的刀盒是垂直 焊在刀軸上，而起壟機的刀盒與刀軸焊接時形成一 定傾角，而且分左、右兩邊排列成螺旋輸送器的形 狀；另外，由于起壟機用于起壟整畦，需根據(jù)作物 種植要求，決定壟面寬度，所以左右支臂、罩殼、橫 梁、刀軸等部件的長度與旋耕機不同，且因壟寬不同而各自有差別，因此可按系列制造，生產(chǎn)不同規(guī) 格的起壟機，以滿足種植要求。雖然存在這些差異， 但基本不影響其碎土功能，所以它又具有旋耕機的 作用。若用戶認為改型

4、后的旋耕起壟機用于耕耘碎 土效果不佳，購機時配備 1 根旋耕刀軸作為隨機配 件，使用時只需將起壟刀軸拆卸下，裝上耙刀軸，就 可作旋耕機使用。如此稍作改進，便能成為碎土，起 壟兼用型農(nóng)機具。2 旋耕起壟機的設計及制造方法 旋耕起壟機是旋耕機的變形產(chǎn)品，所以制造時 可借用旋耕機的大部分零部件，如錐齒輪箱總成、 鏈輪箱總成、左撐板、罩殼側板等部件，不作任何 改動即可直接使用。傳動軸、左右支臂焊合件、橫 梁焊合件、罩殼焊合件這些部件只要改變其中一零 件的長度，就可用在旋耕起壟機上，其通用性和投 資的經(jīng)濟性，對批量生產(chǎn)極為有利。要制造旋耕起 壟機，主要是考慮刀片和刀軸的設計和制造。2.1 起壟刀片的設計

5、與制造 旋耕機中的耙刀在耕作中的主要作用是將土壤 打碎，所以其形狀設計成鐮刀形，刀體狹窄，刀尾起壟刀片的制造以冷、熱加工為主：先將材料 用沖模開料、沖孔，再加熱彎曲成形，磨刃口后進 行熱處理提高硬度。所需設備主要是：剪床、沖床、 壓力機、熱處理設備等；工藝過程為：開料7沖孔7加熱成形7磨刃7淬火7回火7清洗7噴漆。1 100mm 長度的刀軸為例，裝 12 把刀，中2.2 起壟刀軸的設計與制造 起壟刀軸與旋耕刀軸在設計上的主要差別在 于：刀盒在轉軸上的焊接角度和排列有異。旋耕機 耙刀軸上的刀盒焊接時其側視方向與轉軸的軸線成 90°，它在轉軸上的排列為均勻分布。而起壟機的 刀盒焊接在轉軸

6、上時并非垂直，而是與軸線形成一 定偏角，如圖 2。偏角過大負荷過重，傳動功率無法 滿足，而且容易損壞零件；偏角過小所起的土壟高 度不夠，不能滿足種植要求。實踐經(jīng)驗顯示，以 間4 把刀主要 作用是碎土，偏角不宜大，為了省力，偏角宜為8°，左、右兩邊各 4 把刀除了碎土外，還須推土， 偏角應約 20 °。刀盒在轉軸上的排列須排成螺紋狀,最理想是排成雙螺紋線,這樣旋轉起來較為平 衡。并且左邊 6 把刀排成右旋,右邊 6 把刀排成左旋, 兩邊就形成了 2 個螺旋輸送器的形式,耕作時刀片 既碎土又將泥土推向中間形成土壟。由于起壟機作 業(yè)時要比旋耕機的工作負荷大,所以設計刀盒時須 取用

7、較厚的鋼板,刀軸直徑也要比旋耕刀軸粗。據(jù) 試驗結果可知，起壟刀盒宜用12mm厚的Q235-A鋼板，刀軸宜用直徑060 X 6mm的無縫鋼管。起壟刀軸是一個由多零件組成的焊合件，所以 其加工過程是先分別生產(chǎn)各零件，然后焊合成組件： 先把左、右軸頭粗加工后與軸管焊合，再焊上加工 好的刀盒，因焊接后會產(chǎn)生變形，故此最后才進行 精加工。所需設備主要是：鋸床、車床、銑床、鉆 床、電弧焊機、鍛造設備、熱處理設備等。工藝過 程為：軸頭開料7鍛打7粗車7調質7與軸管焊合7焊刀盒7精車7銑花鍵7高頻淬火7精磨軸承位 和油封位。2.3 修壟板的設計與制造 為了使起壟后土壟的形狀更為符合種植要求, 還可在起壟機后面

8、安裝一塊修壟板,該板的作用是 把尖尖的壟頂刮平,并將壟溝底的碎土撥凈。修壟 板可用5 mm厚度的鋼板制造，形狀為一塊矩形板， 中部下方開一梯形缺口,如圖3。修壟板及其缺口的大小由刀軸長度決定，以 1 100 mm長度的刀軸為例, 修壟板長度為1 160 mm,高度為300 mm,缺口的上底邊長為650 mm,下底邊長為750 mm,高度為 230 mm它可設計成固定式或浮動式：固定式修壟 板是用螺栓把它固定安裝在罩殼尾部原檔泥膠板位 置上,浮動式則須在兩邊焊接吊耳,用銷軸或螺栓 將其吊裝在罩殼尾部兩側。這兩種形式各有長處：固 定式修壟板能把溝底的碎土刮得較為干凈,但遇到 硬物時容易造成修壟板變

9、形損壞：浮動式修壟板則 克服此問題,當遇到硬物時,它便往上浮起,避免 遭到損壞。兩種形式可根據(jù)需要而定。修壟板的制造主要是以焊合為主，所需設備主 要是剪床、沖床、電弧焊機或二氧化碳保護焊機。工藝過程為：開料7沖孔7折角7焊接7涂漆。3 其他零部件的改進把普通旋耕機改進為旋耕起壟機，處理好以上 提到的 3 種主要零部件的設計即可。若果想使其更 為理想，有些零件尚需改進，如左撐板、傳動軸等 零件的材料改進。旋耕機中左撐板材料一般采用灰 鑄鐵HT2O0傳動軸一般取用 45碳素鋼，由于起壟 機的工作負荷比旋耕機大，為了耐用，起壟機中的 左撐板材料宜用球墨鑄鐵QT450-10、傳動軸的材料宜用40Cr。此外，在裝配時可將鏈輪箱中的大小鏈 輪換位安裝，大鏈輪為主動齒，小鏈輪為被動齒，或 將錐齒輪箱中齒輪的齒數(shù)加以增減，改變其傳動比， 使刀軸轉速增大，提高碎土效果，但增速須適中，不 可過大，否則負荷過重。另外，手扶拖拉機中的柴 油機可選擇 1100 型或 1105 型柴油機來配置，保證 旋耕起壟機有足夠的