开沟作业

开沟作业（共6篇）

开沟作业 篇1

开沟机, 功效高, 安全作业最重要。操作员, 须培训, 持证上岗要记牢。说明书, 要细读, 安全规则记心上。下田前, 先检查, 手拖机具都良好。调转速, 换链轮, 刀轴高速抛土好。沟深浅, 调尾轮, 上升下降深浅保。撒种子, 要均匀, 田间稻草要弄走。作业时, 笔直走, 甩土覆盖种子好。稻田松, 用二档, 田泥板结用一档。作业中, 排故障, 动力熄火安全保。转弯时, 速度慢, 分离刀轴不要慌。过田埂, 稳操作, 机后尾轮要升高。收机后, 勤保养, 确保机具无故障。开沟机, 作业忙, 安全生产不要忘。 (注:指东风12型手拖配带的油菜开沟机, 1KSH-20型)

开沟作业 篇2

关键词：开沟作业,减速器,MatLab,优化设计,果园

0 引言

施肥机械化是果园生产机械化的重要内容之一[1]。开沟作业需要拖拉机配有爬行挡, 而我国生产的拖拉机产品中, 配置爬行挡的拖拉机数量较少, 且爬行挡在拖拉机传动系中基本是作为选装部件来使用[2 - 3]。果园开沟施肥对拖拉机通过性和速度有一定的要求, 课题组以14. 7k W小型农用拖拉机为依托, 通过对机组附加减速器的约束条件进行分析, 建立了具有7 维设计变量、19 个不等式约束的优化数学模型; 采用Mat Lab全局优化算法, 以总中心距最小为优化目标, 设计出最佳方案。

1 数学模型的建立

1. 1 设计题目

已知: 机组附加减速器输入功率0. 4k W, 输入转速99. 8r /min, 齿轮齿宽系数 ψa= 0. 4, 标准压力角20°, 大齿轮材料45 钢正火220 ~ 255HBW, 小齿轮材料45 钢调质230 ~ 300HBW, 传动比20, 工作寿命10年以上。

1. 2 设计方案的确定

由于减速器输出转速比较低, 为提高传动效率, 采用Ⅱ级渐开线齿轮传动方式。为使传动平稳、结构紧凑, 第1、第2 级传动选定为斜齿轮传动, 齿轮5 由于传动扭矩大、传动速度低, 故采用直齿齿轮来增加齿轮的强度。传动示意图如图1 所示。

图1 中, 1、2、3、4 为斜齿轮, 5、6 ( 机组后桥半轴齿轮) 为直齿轮; a1为Ⅰ轴和Ⅱ轴中心距; a2为Ⅱ轴和Ⅲ轴中心距。动力输入由开沟机减速器传递到机组附加减速器, 由机组变速箱输出到拖拉机后轮。

1. 3 设计变量的选择

齿轮的材料性能影响减速器的体积、尺寸及成本, 但不作为设计变量, 作为常量来处理[4]。在满足设计要求情况下, 按照总中心距aΣ最小进行优化设计, 齿轮箱第1级、第2级齿轮法面模数分别为mn1、mn2;Z1、Z3分别为第1级、第2级小齿轮的齿数;i1为第1级传动比;β1、β2分别为第1级和第2级传动斜齿轮的螺旋角, 所以优化变量取X=[mn1mn2Z1Z3i1β1β2]=[x1x2x3x4x5x6x7]。

1. 4 目标函数的建立

目标函数是以设计变量来表达设计所追求的某种性能指标的解析表达式, 用来评价设计方案的优劣程度[5]。以减速器总中心距aΣ最小确定目标函数为

1. 5 约束条件的建立

考虑传动平稳性、轴向力不可过大、齿轮根切等因素, 齿轮齿数约束如下: 17≤Z1≤20, 17 ≤Z3≤22;齿轮模数约束2≤mn1≤5, 2≤mn2≤6。根据使各级传动承载能力大致相等, 按强度条件获得较小外形尺寸和质量时, 传动比约束如下: 3≤ i1≤5; 斜齿轮一般取螺旋角 β = 7° ~ 17°, 以 β = 10° ~ 13° 较好, 且常取整数, 以方便记忆和加工。因此, 螺旋角约束如下: 10°≤β1≤15°, 8°≤β2≤12°。齿轮接触强度公式为

由此可知, 第1 级、第2 级齿轮接触强度的约束条件为

其中, [σH1]、[σH 2]分别为第1 级、第2 级齿轮许用接触应力, 单位为N /mm2; T1 、T2分别为第1 级、第2 级齿轮的扭矩, 单位为N·mm2; K1 、K2分别为第1级、第2 级齿轮的载荷系数。

确定的约束条件为

第1 级、第2 级齿轮弯曲强度为

其中, [σF1]、[σF2]分别为第1 级、第2 级齿轮许用弯曲应力, 单位为N/mm2; YF1、YF2分别为第1 级、第2 级齿轮的齿形系数; YS1、YS2分别为第1 级、第2 级齿轮的应力修正系数。

由齿轮和轴不发生干涉的条件得

1. 6 约束函数的建立

由约束条件和优化设计的变量可建立线性不等式函数和非线性不等式函数。

线性不等式函数分别为

非线性不等式函数分别为

2Mat Lab优化求解

2. 1 编写代码

2. 2 运行结果及分析

实际设计中, 圆柱齿轮的模数应为标准值, 齿轮齿数应为整数。为满足设计要求, 将设计参数圆整为:

根据传统设计经验, 通过反复计算、校核获得一组经验设计方案, 把经验设计方案的参数作为初始值代入传统的迭代优化算法, 可得到一组传统优化方案。优化方案的数据对比如表1 所示。

3 结论

1) 根据目前果树苗圃和新型矮砧密植果园种植模式以及开沟施肥作业要求, 提出了一种新的开沟与作业机组组合传动路线。

2) 采用Mat Lab Global Search全局优化算法, 结果表明: 经过Mat Lab优化设计后, 机组附加减速器的总中心距比传统理论设计总中心距减少了15% , 节省了材料, 降低了生产成本, 并使空间结构更加紧凑。

参考文献

[1]陈朝海, 段洁利.果园开沟机研究现状与发展对策[J].现代农业装备, 2013 (2) :64.

[2]郭志强, 杨桂香, 王富凯, 等.一种拖拉机用爬行挡结构[J].拖拉机与农用运输车, 2012, 39 (6) :43.

[3]程悦荪.拖拉机设计[M].北京:中国农业机械出版社, 1981.

[4]梁晓光.优化设计方法在齿轮减速器设计中的应用[J].山西机械, 2003 (2) :18-19.

开沟作业 篇3

1 林影地开沟机简介及作业质量指标

林影地开沟机是为解决林影地技术而配套的机械, 该机械的作用主要是在距离林带4m以外顺林带走向开沟槽。沟槽开完后, 将专用塑料膜垂直放入沟中, 然后用土填平, 恢复地表原状。林影地开沟机包括自走式和牵引式, 这其中包括链条传动开沟机械和圆盘开沟机械。

林影地开沟机作业各项指标的确定是在地方有关标准基础上, 参照了国内外现有标准, 征求林业和农业方面的专业技术人员及有关专家意见, 结合我国林影地治理的实际情况确定的, 具有较强的应用性和科学性。林影地开沟机各项具体作业指标:开沟深度确定为 (1±0.1) H, 其中H为符合当地农艺要求的开沟深度 (cm) ;开沟深度稳定性系数≥80%;开沟宽度确定为B±1.0, B为符合当地农艺要求的开沟宽度 (cm) 。开沟宽度稳定性系数≥80%;沟底浮土厚度≤0.1H;开沟后树根突出沟壁长度≤5cm;铺膜深度≥60cm;铺膜深度稳定性系数≥90%;铺膜后膜破损程度≤0.3处/m2。

2 作业质量检测方法及判定规则

2.1 检测区位置的测定

机组作业后, 在检测区内沿机组前进方向等间距取5个测区, 每个测区长度应不小于10m进行检测。选点应避开开沟的两端, 两端各按2个机组长度计算。

2.2 开沟深度的测定

在每个测区内, 等间距连续测10点。在原地表与两沟壁交线之间放一直尺, 测量沟底到直尺的垂直距离作为该点的开沟深度, 所测点的平均值即为开沟深度, 按式 (1) 计算。

undefined

式中:h为开沟深度平均值 (cm) ;hi为第i个测量点的开沟深度 (cm) ;n为在作业区内选定的测量点数, n=50。

2.3 开沟深度稳定性的测定

根据2.2测得的数据, 按式 (2) ～ (4) 计算。

undefined

V=s/h×100% (3)

U=1-V (4)

式中:s为开沟深度标准差 (cm) ;V为开沟深度变异系数 (%) ;U为开沟深度稳定性系数 (%) 。

2.4 开沟宽度的测定

在与2.2相同测量点位置分别测量开沟宽度, 测量结果按2.2中式 (1) 规定的方法计算开沟宽度平均值。

2.5 开沟宽度稳定性的测定

根据2.4的测得数据, 按2.3中式 (2) ～ (4) 规定的方法计算开沟宽度稳定性系数。

2.6 沟底浮土厚度的测定

在与2.2相同测量点位置上测量该点的浮土厚度, 测量结果按2.2中式 (1) 规定的方法计算沟底浮土厚度的平均值。

2.7 开沟后树根突出沟壁长度的测定

在每个测区内, 随机测量10个突出树根长度, 测量结果按2.2中式 (1) 规定的方法计算开沟后树根突出沟壁的长度的平均值。

2.8 铺膜深度的测定

在与2.2相同测量点位置分别测量铺膜深度, 测量结果按2.2中式 (1) 规定的方法计算铺膜深度平均值。

2.9 铺膜深度稳定性的测定

根据2.8测得的数据, 按2.3中式 (2) ～ (4) 规定的方法计算铺膜深度稳定性系数。

2.10 铺膜后膜破损程度的测定

在与2.2相同测量点位置分别测量, 测量结果按式 (5) 计算。

w=K/S (5)

式中:w为铺膜后膜破损程度 (处/m2) ;K为每个检测面积内膜破损数 (处) ;S为每个检测面积 (m2) 。

2.11 判定规则

按照对作业质量的影响程度, 将作业质量指标划分为A类指标和B类指标, 确定开沟深度、开沟后树根突出沟壁长度、铺膜深度、铺膜后膜破损程度为A类指标, 确定开沟深度稳定性系数、开沟宽度、开沟宽度稳定性系数、沟底浮土厚度、铺膜深度稳定性系数为B类指标。当A类指标全部合格, B类指标中有1项不合格, 综合判定作业质量合格;当A类指标中有1项不合格或者B类指标中有2项不合格, 综合判定灭茬旋耕联合整地机作业质量为不合格。

3 结束语

通过对林影地开沟机作业质量指标的检测及验证, 其作业质量指标量化合理, 数据准确可靠, 检测方法简便、易于操作, 能规范指导林影地开沟机实际生产作业, 提高作业质量, 为评价林影地开沟机的作业性能提供了技术参考。

参考文献

[1]李晓东.1KL-80A型林影地开沟机生产与推广[J].农业机械, 2009 (16) :74-76.

开沟作业 篇4

我国是一个干旱缺水严重的国家。黑龙江省是我国最主要的粮食生产基地之一,全省年平均降雨量仅在400～500mm;黑龙江省的耕地多为坡耕地,主要集中在6-9月份的降雨多以暴雨的形式出现,地表形成径流,水土流失日趋严重。因此,采取机械化方式实现蓄水保土的耕作技术,使土壤最大程度地拦截储蓄降水、缓解旱情、削减地表径流和提高土壤水分入渗率具有重要意义[1,2,3,4,5]。

机械式中耕开沟筑垱作业机是针对干旱、半干旱坡耕地(<6°),专为中耕开沟筑垱联合作业方式研制的蓄水保土机具。其在坡耕地的垄沟中按一定的距离进行开沟与搂土联合作业筑起土垱,形成多个小区段的垄沟以土垱和浅穴拦截并储存降水,削减坡耕地因强降水时形成的径流,改善水土流失,提高作物产量;降水通过浅穴入渗至土壤。在雨季到来之前,机具结合中耕隔垄作业实现中耕开沟成垱的联合作业。为研究机具的开沟筑垱作业质量及工作性能,选择机具作业速度、开沟筑垱铲开沟深度及铲板宽度等影响机具作业因素,通过田间作业的正交试验,研究了参数变化对其作业性能的影响。

1 开沟筑垱作业性能要求

中耕开沟筑垱联合作业在满足最佳垱距的要求下,应使单位面积上所形成的浅穴总容量最大,以最大限度地拦蓄降雨量。拦蓄效果与土垱结构(土垱高度、土垱顶厚、土垱底厚)密切相关,故拦蓄降雨的土垱应满足以下要求:

1)土垱高度不要高出垄台,以免浅穴中雨水横流,冲断垄台或冲坏作物行。据黑龙江省垄体的几何形状,趟3遍地后垄高度约16～20cm,故土垱高度取14～18cm;

2)土垱顶厚应使其能抵御雨水的推力方可,按东北黑土区土壤密度1.1～1.2g/cm3计算,垄高16cm,土垱高度14cm,土垱厚度最低限为7cm。考虑土壤中还有空隙,采用14cm较妥当,即土垱顶部厚14cm,土垱底部厚度为40～45cm。

3)土垱的土壤密度要大[6]。此外,机具作业为避免伤苗、伤根及不影响土壤的保墒,两土垱间形成的沟穴不宜过深过宽。

2 试验条件

2.1 试验地条件

试验地条件如下:

试验地坡度/(°):1 ～3

土壤类型:黑钙土

土壤含水率/%:17.1

土壤坚实度/MPa:2.8

垄距/cm:72

垄高/cm:17.2

垄顶宽/cm:22.5

试验时间:2010-10-13

试验地点:东北农业大学香坊实验基地

2.2 试验设备

动力设备采用福田欧豹704型拖拉机。研制的机械式中耕开沟筑垱作业机具,如图1所示。

1.开沟机构 2.变速箱 3.连接杆 4.机架 5.悬挂 6.限深部件 7.中耕部件 8.开沟筑垱铲

牵引拖拉机作业为工况Ⅱ挡,限深部件限制耕作深度。

3 机具开沟筑垱作业性能试验

机具的结构与作业方式是影响开沟成垱作业性能的主要因素。为此,本文主要分析机具作业速度、开沟筑垱铲的开沟深度以及铲板结构尺寸对土垱成形的影响。通过分别改变作业速度、开沟成垱铲的开沟深度以及铲板结构尺寸得到影响因素与开构筑垱作业性能之间的关系、各因素主次顺序及各因素水平最优组合。

3.1 试验因素与试验指标

由于机具的结构以及不同工况影响土垱结构形式,故试验因素选取机具作业速度(km/h)、开沟筑垱铲开沟深度(mm)以及铲板宽度(mm)3因素,每个因素取3个水平进行正交试验,如表1所示。试验指标是土垱结构,即土垱高度、土垱顶厚和土垱底厚。

3.2 试验方案与试验结果的分析

为了综合分析、评价各因素的优劣性, 选择L9(34)正交表进行试验,分别采用极差法和方差分析法对单一指标进行了正交分析,综合平衡法确定了各个因素的最佳水平[7]。

3.2.1 土垱高度试验方案与结果分析

1)土垱高度试验方案与结果的极差分析。

土垱高度为指标的正交试验方案与结果的极差分析如表2所示。

极差分析结果表明:在所考察的3个因素中,对试验指标土垱高度影响最大的因素是作业速度,其次是开沟深度,铲板宽度影响最小;3个因素对土垱高度指标影响的主次顺序为C→A→B;而各因素的最优水平分别为开沟深度的第二水平,铲板宽度的第一水平,作业速度的第二水平,即开沟深度为75mm,铲板宽度为350mm,作业速度为3.0km/h土垱高度最佳。土垱高度指标对应的最优组合为A2B1C2。

2)土垱高度试验方案与结果的方差分析。

土垱高度为指标的正交试验结果方差分析如表3所示。

试验结果的方差分析表明,在所考察的3个因素中,对开沟筑垱作业影响最显著的因素是机具作业速度与开沟深度,其次是铲板宽度。

3.2.2 土垱底厚试验方案与结果分析

1)土垱底厚试验方案与结果的极差分析。

土垱底厚为指标的正交试验方案与结果的极差分析如表4所示。

极差分析结果表明,在所考察的3个因素中,对试验指标土垱底厚度影响最大的因素是作业速度,其次是铲板宽度,开沟深度影响最小;3个因素对对土垱底厚指标影响的主次顺序为C→B→A;而各因素的最优水平分别为开沟深度的第一水平,铲板宽度的第一水平,作业速度的第二水平,即开沟深度为100mm,铲板宽度为350mm,作业速度为3.0km/h,土垱底厚最佳。土垱底厚指标对应的最优组合为A1B1C2。

2)土垱底厚试验方案与结果的方差分析。

以土垱底厚为指标的正交试验方案与结果的方差分析,如表5所示。

试验结果的方差分析表明,在所考察的3个因素中,对开沟筑垱作业的土垱底厚影响最显著因素是作业速度与开沟深度,其次是铲板宽度。

3.2.3 土垱顶厚试验方案与结果分析

1)土垱顶厚试验方案与结果的极差分析。

土垱顶厚为指标的正交试验方案与结果的极差分析如表6所示。

极差分析结果表明:在所考察的3个因素中,对试验指标土垱顶厚影响最大的因素是作业速度,其次是开沟筑垱铲铲板宽度,开沟深度影响最小;3个因素对土垱顶厚指标影响的主次顺序为C→B→A。而各因素的最优水平分别为开沟深度的第二水平,铲板宽度的第二水平,作业速度的第二水平,即开沟深度为75mm,铲板宽度为300mm,作业速度为3.0km/h,土垱顶厚最佳。土垱顶厚指标对应的最优组合为A2B2C2。

2)土垱顶厚试验方案与结果的方差分析。

土垱顶厚为指标的正交试验结果的方差分析如表7所示。

方差分析表明,在所考察的3个因素中,对开沟筑垱作业的土垱顶厚影响最显著因素是作业速度,开沟成垱铲铲宽与开沟深度影响不显著。

根据开沟筑垱对沟穴土垱结构尺寸的农艺要求以及上述实验数据分析表明,对土垱结构—土垱高度、土垱顶厚及土垱底厚的3个指标中,作业速度C是对土垱指标影响最主要的因素,3个指标均以C2为最好,故作业速度在3.0km/h左右土垱结构较佳;铲板宽度B对土垱高度和土垱底厚两项指标均以B1最好,故铲板宽度为350mm时土垱结构较佳;开沟深度A对土垱顶厚指标时最佳水平为A1,对土垱高度和土垱顶厚两个指标时最佳水平为A2,故开沟深度为75mm左右时土垱结构较佳。

由此得到,开沟筑垱作业时,作业速度3.0km/h,开沟成垱铲铲板宽度为350mm,开沟深度为75～100mm左右满足农艺要求。

4 结论

1)正交试验研究表明,中耕开沟筑垱作业机具作业时,开沟深度和机具的作业速度对开沟成垱作业的土垱高度和土垱厚度质量有显著影响,开沟成垱铲板宽度变化次之。

2)考虑试验结果并结合实际作业情况,确定试验的最优组合为ABC,即开沟深度为100mm,机具作业速度为3mm/s,开构成垱铲宽度为350mm。

3)以开沟筑垱作业质量为试验指标进行正交试验,并且作极差及方差分析,试验结果的理论分析与实际试验所得结论一致,为机具结构设计奠定了理论基础。

参考文献

[1]范建荣,潘庆宾.东北典型黑土区水土流失危害及防治措施[J].水土保持科技情报,2002(5):36-38.

[2]杨文文,张学培,王洪英.东北黑土区坡耕地水土流失及防治技术研究进展[J].水土保持研究,2005,12(5):232-234.

[3]张忠学,曾赛星.东北半干旱抗旱灌溉区节水农业理论与实践[M].北京:中国农业出版社,2005:14-40.

[4]刘玉涛,王宇先,赵德春.黑龙江省西部半干旱地区防旱抗旱综合技术对策[J].吉林农业科学,2008,33(2):60-62.

[5]路琴,孟凡光.坡耕地耕作技术在水土保持中的作用[J].现代化农业,2005(7):26.

[6]沈昌蒲,刘立意.水土保持新技术—垄向区田的基本原理及运用[J].中国水土保持,2007(10):19-21.

开沟作业 篇5

随着近几年来中国工程建筑施工进度的不断加快, 施工机械的应用也更加广泛, 这为施工机械的发展和创新创造了良好的环境。中国的通讯产业正在快速发展, 对于管道、光缆等的铺设项目越来越多, 开沟机的应用越来越广发, 加之农业灌溉面积的加大, 进一步提高了施工当中开沟机的应用比率。

1 链式开沟机的概述

1.1 链式开沟机的工作原理

随着现代科技的不断进步, 建筑施工行业的科技含量也在逐渐提升, 使得施工行业当中的各类机械的科技度得到了根本上的发展。链式开沟机属于大型工程机械, 其本身具有高效性、节能性和多功能型等特点, 并且由于现代开沟机技术的不断提升, 使得它的用途更加的广泛。但目前我国的开沟机自主研发进度较为缓慢, 大部分是模仿国外机型, 同样产品的竞争能力较弱。链式开沟机是工程机械当中的主要组成部分, 它是由控制室、机身、开沟装置、传动装置、链条、动力系统等组成的, 一般采用多个链刀设置在链条之上, 并进行连续性的挖掘工作。主要是利用普通拖拉机的发动机来提供动力, 经过变速箱的调整之后控制开沟装置上的链条, 带动其上的链刀转动挖掘。当开始工作时, 由液压控制开沟装置下倾, 使得链刀能够与土壤接触, 并由传动系统带动链条和链刀的旋转, 对土壤进行切割。而链刀所切割的土壤会进一步被剥离, 并由链条带动将其传送到沟渠的两侧, 在开沟的同时也制造了沟槽。当土壤被卸载在沟渠旁之后, 就会继续随链条转动进行重复作业, 这种周而复始的作业方法能够有效提升工作效率。

1.2 开沟装置的构造

目前在中国国内所使用的链式开沟机均是装置在普通拖拉机后侧的后置式链式开沟机, 在作业过程中, 拖拉机本身轮胎的行走方向是与链条和链刀的转动方向相反的。其基本构造可以分为八个部分, 主要包括主动链轮、螺旋排土器、液压升降机、挡板、链条传动设备、工作臂、从动链轮等[1]。

2 链式开沟机关键部件的设计

2.1 开沟链的设计

开沟链是整个开沟机上的主要作业设备, 并且链条本身也是特殊制造的。在这一机械还未发明时, 人们已经研发出了复合型链刀, 将其应用在矿山的开采作业当中, 但这种复合型的链刀结构较为复杂, 一旦发生了链刀松动或失效问题就极难更换新的链刀。就目前我国所应用的开沟链来说, 均是采用滚子链结构, 并在链条外加装导板帮助土壤的运送, 并在导板上加装链刀, 这样就能够形成过效率较高的开沟链, 链刀在链条的带动下就能够完成开沟和转移土壤的作用。在对这一结构进行设计时, 应充分了解开沟机的性能和作业条件, 根据土壤硬度和环境选择适当的链条, 保证链条的稳定性。同时, 在对链轮进行设计时也应该结合链条的设计规格, 采用三维作图软件, 保证链轮与链条的契合度。另外, 链刀是整个开沟链上的挖掘组件, 选择链刀型号时应该考虑切削土壤时消耗最小的能量, 并且保证刀刃具有足够的耐磨性, 提高刀刃硬度, 并采取最简化的安装方式, 这样在出现问题时能够节省拆卸的步骤。常用的链刀主要包括平板型、圆弧型、竖直型、铲型等。

2.2 排土器的设计

开沟机所切削后的土壤主要是通过螺旋排土器传送到沟渠的两边, 因此其也是开沟机的重要作业组件。一般情况下, 排土器的节距设计为160 mm, 倾斜角为16°, 这样能够在保证土壤运输稳定性的同时方便倾倒, 排土轮的直径设计为40 mm, 扇叶的厚度应保持在4毫米, 并且将其直接焊接在钢管之上, 不需要进行从拆卸。为了保证排土效率, 并且避免作业过程中链刀阻碍扇叶的运转, 应该将排土器的扇叶外径尽量加大, 同时提高钢板的厚度[2]。

2.3 工作臂的设计

工作臂是为排土器和开沟链提供支撑和固定的部件, 并且能够保证二者之间的空间距离, 防止二者出现互相阻碍运转的情况, 安全第一将各种负载专递到载重设备当中。一般工作臂的形式是由该链式开沟机的类型所决定的, 并且在设计过程中必须要保证每个部件之间都能够坚固地连接在一起, 通过焊接的方式使钢板形成一个整体。同时, 工作臂的设计和安装需要在开沟链和排土器设计完成之后, 根据各零部件的实际大小和分布来对其进行设计, 这样也能够方便工作臂各结构的安装和使用。工作臂本身需要承载开沟过程中所产生的负载情况, 并保证各部分构建的稳定工作, 必须具有足够的硬度, 以免在运送土壤过程中对工作臂造成挤压而产生变形的情况, 造成各组件位置偏移, 无法进行有效工作。

3 开沟设备的有限元静力分析

随着现代计算机技术的不断提升, 在对各种机械进行设计时就更加的方便, 缩短研发的周期, 并且节约了研发的成本。有限元分析技术就是其中之一, 其能够对热力学、动力学、流体动力学等诸多物理受力情况进行分析, 在设计开沟机开沟设备过程中也能够发挥极好的作用。

根据对开沟设备有限元经理分析后的结果可以看出, 开沟机的形变程度在横轴上是从工作臂的连接端向作业端逐渐递减的, 其中连接端位置的形变程度最大, 这主要是由于该区域主要负责土壤的排出, 承受的土壤压力最大。而在竖轴上的分布也相同, 但是在斜向轴上的形变基本相同, 仅挡板部位所受的压力较大, 而开沟链和排土器所受到的压力比较平均, 并且相对较小。而由此也就看出, 在对开沟机进行设计时应该将工作臂的硬度提高, 并保证各部件之间的稳定性, 提高工作效率和机械使用寿命[3]。

4 结语

链式开沟机是目前我国应用效率最高的开沟机器, 其不仅在道路施工方面, 在通讯管线铺设等方面也起到了极大的作用。在对开沟机进行设计时, 应保证其简便性和效率性, 尤其是在对开沟链设计过程中, 应配合链刀、链条以及链轮等各方面的数据, 合理设计参数。

参考文献

[1]袁京生, 陈坤.国外开沟机技术现状及产品特点[J].工程机械与维修, 2011, 10 (6) :150-151.

[2]邵明亮, 王军, 刘锋, 等.链式挖沟机开沟装置有限元模态分析[J].建筑机械, 2012, 10 (5) :90-93.

果林施肥开沟机 篇6

1. 开沟机种类

(1) 圆盘式开沟机。用于挖掘梯形排灌沟渠, 沟深50~100 cm, 挖出的土散在沟两侧。

(2) 螺旋式开沟机。该机开沟挖出的土抛在沟的一侧, 对土壤适应性较差。

(3) 链刀式开沟机。用链刀切削土壤, 同时将土壤带到沟的上部以螺旋机构推至沟侧。该机开沟尺寸调整方便, 对土壤适应性强, 在含有小石块的地面也能作业。

2. 开沟机研制

(1) 20世纪80年代, 我国研制了用于挖掘铺放管道与手扶拖拉机及大中型拖拉机配套使用的挖坑机 (图1) , 有1K-100、1K-150和1K-250三种机型, 开沟尺寸为深100~250 cm, 宽10~25 cm。

(2) 日本研制的果林开沟机。 (1) LT-800型 (图2) 。配套动力3.3kW, 开沟深80 cm, 开沟宽27 cm。 (2) Kawabe系列开沟机。该类产品有9个型号, 60多个品种, 适用于工农业生产开沟作业, 作业效率相当于人工的30~50倍。如C-15型 (图3) 。该机为四轮驱动, 两侧地轮一高一低, 可在坡地上开出垂直的沟。F-75型 (图4) 。该机为六轮驱动履带式开沟机械, 接地面积大, 牵引力大, 作业速度0.2~1.0 km/h, 开沟深180 cm, 开沟宽45 cm。

目前, 我国尚无超低速手扶果林开沟机械。

3. 开沟机技术要求

果林多种植在山区丘陵地, 地块小, 且在树下作业, 所以要求机组体积小、转弯灵活。作业尺寸 (深、宽) 可以调整, 土壤抛送距离要适宜以方便回土。具有对土壤较强的适应性, 可切断植物的根系。

4. 新研制的两款开沟机