园艺化油茶林设计与试验范文

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1圆盘犁垦复机结构与工作原理

1．1圆盘犁性能圆盘犁特别适用于杂草丛生、茎秆直立，土壤比阻较大和土壤中砖石碎块等复杂农田的耕翻作业，具有不缠草、不阻塞、不壅土，能够切断作物茎秆、克服土壤中的砖石碎块、工作效率高、作业质量好、调整方便、坚固耐用等特点。本设计的圆盘犁是与中等功率拖拉机(36．8～40．4kW)配套的耕作机具，采用三点悬挂连接配套，犁的通过性能、入土性能良好，翻土、覆盖质量能满足农业生产技术要求，且具有耕作阻力小、操作调整方便等优点。利用Pro/E造型技术画出的圆盘犁三维图，如图1所示。

1．2圆盘犁的组成及工作原理圆盘犁主要由犁架、立柱、前犁柱组合、后犁柱组合、摆架组合及尾轮组合等构成。本设计的圆盘犁采用3个圆盘组成(见图2)。每个圆盘独立安装在与主斜梁焊接的犁柱上。圆盘刃口平面的水平直径同前方向配置成47°的偏角;圆盘刃口平面同铅垂面的倾角为19°。圆盘犁耙后部有一特殊尾轮，其作用主要是承受土壤对圆盘的侧向反力，使机组在作业中保持行进稳定。圆盘犁的耕深与圆盘的直径大小有关，本设计采用的圆盘的直径为660mm。圆盘犁耙的入土能力取决于圆盘刃口对土壤的压力，因而与犁的质量有关，犁体越重入土性能也越好(本机质量达到440kg)，比普通的圆盘犁要重，因此入土性能也好。由于圆盘刃口是在滚动情况下周期性地间断切土，所以磨损较慢，如磨损量只使直径略有减小，仍可照常使用。圆盘犁使用前需要进行调整，耕深可采用力调节或位调节的操纵手柄进行调节。为有效地平衡侧向力，保证圆盘犁工作稳定，可根据不同比阻的土壤调节盘形尾轮的偏角和倾角。圆盘犁的装配图，如图2所示。圆盘犁的结构参数如下:

1．3圆盘犁犁体结构和尾轮装置圆盘犁犁体结构图如图3所示，圆盘犁片通过螺栓固定在圆盘犁连接座上，圆盘犁连接座通过大小两个圆锥滚子轴承安装在犁柱座上，并利用开槽螺母定位，犁柱座上装有轴承端盖，犁柱座焊接在犁柱上;犁柱焊接在下座板上，下座板和犁柱之间焊接3个肋板以及1个犁柱加强板。圆盘犁的倾角为β(通常配置为15°～20°)，减小倾角，圆盘凸面与土壤的挤压面积减小，有利于入土;当β增大时，则不利入土，但有利于土伐的翻转和耕深的稳定，因此这里选择的倾角为19°。圆盘刃口平面的水平直径同前进方向配置成47°的偏角(通常为40～50°)，这个偏角有利于土伐向外翻转，有利于耕深的稳定。犁体中装有圆锥滚子轴承，作业时犁片旋转运动，圆盘随着拖拉机的前进慢慢转动入土，土垡翻转后把植被覆盖在土垡下面。圆盘犁片参数如下:尾轮的结构如图4所示。尾轮通过螺栓固定在尾轮座上，尾轮座通过两个轴承安装在尾轮曲轴上，尾轮曲轴上焊接有刮板安装板，刮板安装板上装有刮板，尾轮曲轴安装在连接杆上，弹簧导向杆也安装在连接杆上，弹簧安装在弹簧导向杆上，隔套安装在弹簧导向杆上，最后弹簧导向杆伸进尾轮座板上的孔中，连接杆通过一个销钉安装在尾轮安装板上。为使圆盘犁能适应不同耕作条件，在耕作中土壤侧反力能得以平衡，以便保持机组直线行驶，尾轮不仅要有一定的偏角，而且还要有一定的倾角。尾轮的作用就是消除侧向力起到平衡的作用，工作时，尾轮贴着未耕土壤的斜面上滚动，消除侧向力，并且在尾轮上安装了一个限深轮，用以限制耕深;另外，尾轮上还安装了一个刮土板装置，该装置的作用是刮去附着在尾轮上的土壤，有利于尾轮的正常工作。尾轮参数如下:

2圆盘犁试验

采用40kW的东方红554拖拉机在10年抛荒地、生荒玉米地及油茶林地进行试验。试验结果表明:在抛荒近10年的庄稼地，由于土壤非常硬，近期干旱少雨，拖拉机挂低速Ⅱ挡前进，耕深为170mm，耕宽800mm左右;在生荒的耕玉米地，土质相对前者来说较松软一些，而且植被覆盖也较前者好，拖拉机在中速Ⅱ挡时作业，耕深为250mm，耕宽850mm左右;在标准园艺化种植的油茶林地，土壤多年未耕，土质比较适合，拖拉机挂中速Ⅰ挡前进，耕深为200mm，耕宽800mm左右。试验情况如图5所示。在标准园艺化油茶林地进行试验时，由于油茶林地有一定的坡度和坑洼，圆盘犁犁地耕深为200mm。如果在圆盘犁机架的尾部加上50kg重物，耕深可增加20～40mm。表1是拖拉机在十年抛荒地、生荒玉米地及油茶林地且不同工况下测得的耕深和耕宽情况。

3结论

设计了一种用于标准园艺化油茶林地的圆盘犁垦复机，通过对该机的三维造型制造了样机。试验结果表明:在功率为40kW左右拖拉机牵引作业时，圆盘犁油茶垦复机能适应坡度在25°以下荒地作业，在硬地生荒地耕深为160mm;在圆盘犁机构上增重时耕深可增加20～40mm，从而满足标准园艺化油茶林地的垦复要求。

作者：徐谐庆饶洪辉刘圣伟刘木华单位：江西农业大学工学院，南昌南昌旋耕机厂有限责任公司