热带香蕉地振动深松机的设计与研究

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1、2015年4月农机化研究第4期热带香蕉地振动深松机的设计与研究甘声豹，张喜瑞，李粤，梁栋(海南大学机电工程学院，海口570228)摘要:针对香蕉地地形特殊，传统深松机作业方式单一、造价高、牵引阻力大、松土效果不理想及作业不稳定等问题，研制了一种热带香蕉地振动深松机，设计了该机的总体方案及主要部件的结构。该机具有结构简单紧凑、深松效果好、省力、耕深大的特点，其可保证在不翻动土壤前提下有效促进作物根系发育生长，对香蕉的抗旱增产具有很好的效果。关键词:热带香蕉地;振动深松机;耕深中图分类号:S222．19文献标识码:A文章编号:1

2、003－188X(2015)04－0083－04DOI:10.13427/j.cnki.njyi.2015.04.019发育生长的目的，所设计的热带香蕉地振动深松机主0引言要由机架、深松装置、镇压轮装置及相应的传统系统香蕉产量在各类水果产量中保持着第二至第三等部件组成。其结构示意图如图1所示。［1］的排名，仅次于葡萄和柑桔。近年来，世界香蕉收获面积和产量均为趋于增长，至今，我国香蕉种植面2［2－4］积约为30万hm。以往香蕉种植基本上都是多年生，导致了香蕉产量及质量逐年下降;而现在采用先进的香蕉种植工艺是一年一种或二年一种，

3、可有效提高香蕉产量和质［5－6］量。随着实施一年一种或二年一种的种植新工艺，导致香蕉种植周期的缩短，需到投入大量的工作到香蕉地的灭茬、旋耕及整地等方面。在国内外，热［7－8］带香蕉地振动深松技术基本上处于真空状态。热带香蕉地振动深松技术能在不翻动土壤前提下打1．悬挂装置2．变速箱3．主动轴4．机架破长期翻耕形成的犁底层，形成虚实并存的耕层结5．支腿6．曲轴7．曲拐8．切草圆盘9．拨草摆杆机构构，有利于雨水的入渗，改善土壤的透水、透气性，能10．限深轮11．深松铲12．镇压轮装置13．曲柄连杆有效促进作物根系发育生长。因此，开

4、发出一种热带图1热带香蕉地振动深松机结构示意图香蕉地振动深松机具有很强的现实意义和广阔的市其中，深松装置包括深松铲、切草圆盘、拨草摆杆场前景。机构和限深轮;变速箱、曲轴和曲柄摇杆机构构成传动系统;变速箱包括主动轴、从动轴和锥齿轮;曲柄摇杆1结构与工作原理机构由曲拐、曲柄连杆及机架组成。整机主要技术参1．1整机结构与技术参数数如表1所示。根据热带香蕉地地形一般为坡地的特点，为了能表1热带香蕉地振动深松机的主要技术参数够改善土壤透水、透气性能，实现促进香蕉树根系结构与技术参数单位设计值外形尺寸mm2130×2410×1120收稿

5、日期:2014－04－18基金项目:国家自然科学基金项目(51105123);海南省重点科技计划配套动力kW/h50～60项目(ZDXM20120074)行驶速度km/h4～5作者简介:甘声豹(1988－)，男，武汉人，硕士研究生，(E－mail)gsb1224_mail@sina．cn。作业幅宽mm1600通讯作者:张喜瑞(1981－)，男，海口人，副教授，博士，(E－单行幅宽mm60mail)zhangxirui_999@sina．com。·83·2015年4月农机化研究第4期续表1段(BC、DE)和铲尖连接段(L2)构

6、成。其中，部仿结构与技术参数单位设计值形工作段(BC、DE)的内准线BC和外准线DE为同心圆圆弧，半径分别为470、530mm。其曲线方程式分作业间距mm530别由式(1)、式(2)得到，则深松深度mm400～5002工作效率hm2/h0．4～1．2y1=槡－x1－0．306x1+0．197491+0．50591．2工作原理(0．095836≤x1≤0．327951)(1)2热带香蕉地振动深松机悬挂于拖拉机后方。作y2=槡－x2－0．306x2+0．257491+0．505(2)业过程中，首先由位于深松铲正前方的切草圆盘将地

7、(0．178791≤x2≤0．380545)表秸秆及杂草切断或推开，同时将地面切开一条缝，其中，以铲柄的下端铲尖连接段(L2)的底部端点避免地表较硬时深松铲功率消耗过大;然后，拨草摆G为坐标原点，x轴正向为水平向右，y轴正向为竖直杆机构在曲柄摇杆机构的带动下小弧形转动，以拨开向上，如图2所示。深松铲前面的杂草，深松铲对土壤进行深松;最后，由铲柄的中部仿形工作段内准线BC的前部刃角位于机器最后方的镇压装置对深松后的土块进行合(φ)为45°～55°，下部铲尖连接段(L2)的铲尖安装墑、镇压作业。平面与水平面夹角(ψ)为36．87

8、°。该热带香蕉地振动深松机切草圆盘的入土深度、该深松铲柄的设计在形式上满足农业机械设计手深松铲的松土深度和机架两侧限深轮的高低位置根册(上)中对深松铲柄的基准设计要求［9］，但由于本机据实际要求都可以方便地调节。作业深度可达400～500mm，耕作阻力远大于农业机械2主要工作部件与参数设计