智能深松驱动耙的设计创新与应用研究

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1、智能深松驱动耙的设计创新与应用研究1研发背景随着农民对化肥的依赖以及传统旋耕机的浅耕作业，造成土壤板结严重，地力下降，作物产出下降；同时，种植过稈中大量使用农膜，导致农膜残留，极大影响了作物的生长。目前，农民对土地耕整作业要求越来越高，随着农机化的深入发展，大马力拖拉机大量应用，急需开发应用一中先进高效的配套耕整机械，用于快速高效耕整深松作业。山东省农机装备研发创新计划项目，潍坊悍马农机装备有限公司组织研发的智能深松驱动耙有效的解决了当前先进适用配套机具的需求。动力耙利用拖拉机动力输出轴，通过万向

2、节传动轴和传动系统，驱动工作部件进行旱田碎土整地作业的机具。按照工作部件的运动方式，从类型上来说,动力驱动耙可分为往复式动力耙、水平旋转动力耙和垂直旋转动力耙等。2悍马智能驱动耙设计概述悍马智能驱动耙是一种先进的二次整地机械，主要由立式耙刀、覆土板、压土辘组成。主要工作部件是一排立轴转子，每个转子装有两个直立耙刀。工作时转子由动力输出轴通过传动系统驱动，一边旋转，一边前进，耙刀滑切土块，使耕层土壤松碎，将残茬与土壤充分混合；前茬秸秆纤维在与土壤混合后，可逐渐降解并提高土壤冇机质的含量，增加土壤肥力

3、；秸秆还田还町提升土壤保埔能力，减少蒸发与风对土壤所造成的损害。驱动耙配合压土辘工作，可起到碎土，平整的效果，经过智能深松驱动耙的设计创新与应用研究1研发背景随着农民对化肥的依赖以及传统旋耕机的浅耕作业，造成土壤板结严重，地力下降，作物产出下降；同时，种植过稈中大量使用农膜，导致农膜残留，极大影响了作物的生长。目前，农民对土地耕整作业要求越来越高，随着农机化的深入发展，大马力拖拉机大量应用，急需开发应用一中先进高效的配套耕整机械，用于快速高效耕整深松作业。山东省农机装备研发创新计划项目，潍坊悍马农

4、机装备有限公司组织研发的智能深松驱动耙有效的解决了当前先进适用配套机具的需求。动力耙利用拖拉机动力输出轴，通过万向节传动轴和传动系统，驱动工作部件进行旱田碎土整地作业的机具。按照工作部件的运动方式，从类型上来说,动力驱动耙可分为往复式动力耙、水平旋转动力耙和垂直旋转动力耙等。2悍马智能驱动耙设计概述悍马智能驱动耙是一种先进的二次整地机械，主要由立式耙刀、覆土板、压土辘组成。主要工作部件是一排立轴转子，每个转子装有两个直立耙刀。工作时转子由动力输出轴通过传动系统驱动，一边旋转，一边前进，耙刀滑切土块

5、，使耕层土壤松碎，将残茬与土壤充分混合；前茬秸秆纤维在与土壤混合后，可逐渐降解并提高土壤冇机质的含量，增加土壤肥力；秸秆还田还町提升土壤保埔能力，减少蒸发与风对土壤所造成的损害。驱动耙配合压土辘工作，可起到碎土，平整的效果，经过两套装置的整理，土壤形成上密下疏的理想苗床。按照作业幅宽该系列有2/2.6/3.2/3.7/4.2m等5种型号，作业深度3〜28cm,可与技术参数符合要求的各品牌拖拉机配套作业（图1、2）o图1驱动耙结构示意图图2悍马动力耙实物图图3相邻两组耙刀示意2.1耙刀的工作原理拖拉

6、机动力输出轴输出动力，经过传动系统，带动立式转子箱体内的多组立式转子工作，每组立式转子带有两个呈“门”字形的耙刀，相邻两个转子由位于中空的盒式转子箱内的圆柱齿轮直接啮合驱动，转子箱体内的转子一边旋转，一边随拖拉机前进，从而切削、撞碎土块，使耕层土壤松碎。耙的转子呈“门”字型，两相邻转子的“门”字型平面相互垂直，两组相邻转子耙刀的轨迹有几毫米的重叠量，故作业区都是交错重叠的，没有漏耙区。转子上的耙刀（钉齿）一•般安装成略向后倾斜，这样不会使过多的湿土抛至地表，利于耙刀对土壤进行滑切（图3）。2.2耙

7、刀的运动分析耙刀在土壤中的运动是由转子的回转运动与机具前进的直线运动合成（如图4）。0点为刀片回转屮心，以R为回转半径做圆周运动，以机组前进方向为x轴，以刀片回转轴对地面的投影点为坐标原点，以过原点的水平垂线为y轴建立坐标系。以丿J片与x轴重合（cot=0）为起始位置，等速度（速度为Vm）移动0点、并相应地等角度地旋转耙刀，将这些半径的端点连接起来即为丿J丿丫绝对运动轨迹。建立参数方程如下：x=Rcos(oot)+Vty=Rsin(cot)刀具刃口切向线速度Vd二ujR机具沿X轴运动速度Vm,按照

8、旋耕机具设计要求，当刀具切向速度沿X轴负方向时，刀具切向速度与机具速度合成后的相对土壤的绝对速度应大于0,即Vd>Vm,为了达到较好的碎土效果，耙刀的圆周运动速度比机具的前进速度应该大一些。调查国内外的驱动式整地机械的性能及播种要求，耙刀的圆周速度要人于拖拉机的前进速度的2倍时，碎上效果较好，选取确定刀具刃口的旋转切向线速度67〜333m/min。2.3主传动箱的设计耕作机具作业时前进速度范围一般为2~10km/h（33.33〜166.67m/min）0常用拖拉机动力输出轴（PTO