当前位置：文档之家 › 旋耕机及其理论计算

旋耕机及其理论计算

  • 格式：ppt
  • 大小：1.05 MB
  • 文档页数：37

下载文档原格式

  / 37

合集下载

农业机械化设计：第六章 旋耕机

农业机械化设计：第六章 旋耕机
第六章 旋耕机
旋耕机是一种由动力驱动旋耕刀辊完成耕、耙作业的耕耘机械。
第一节 旋耕机的特点、类型、工作过程 第二节 刀片运动轨迹及其分析 第三节 旋耕机的功率消耗与总体配置
16:01:27
1
第六章 旋耕机
第一节 旋耕机的特点、类型、工作过程
一、特点：
1.切土、碎土能力强；
2.综合作业质量高，一次作业能达到犁耙几次的效果，且能抢农时， 节省劳力；
16:01:27
9
第六章 旋耕机
㈢切土节距（刀片进切量）
刀片沿前进方向在纵垂面内所切下的土块厚度称为进切量。
S
Vmt
Vm
60 Zn
Vm
2 Z
由式中上：式t—知刀：轴每转一个刀片所需的时间，秒
Z或n Zn——，刀同S轴一转回速，转，平切转面/内土分的细刀片碎数，但随n ,功耗 ， 若Z ω，—刀刀轴片回转间角距速度变小，易堵塞。
M0
X
Vm R sin t 0
Vm
R
Ra RM2
M1
0
Vm (R a)
M '(X, Y) 1
M
M
' 2
即合理切土条件。
Y
一般 Vm 0.5~ 1.5 m s 刀片端点的切线速度 V 3~ 8 m s
16:01:27
8
第六章 旋耕机
㈡ 刀片的工作深度
由 Vm (R a)
V aR m
16:01:27
返回 4
第六章 旋耕机
第二节 刀片运动轨迹及其分析
一、刀片的运动轨迹及方程式 二、主要工作参数分析 三、旋耕刀片工作分析，参数确定及其配置 四、旋耕机刀片配置
16:01:27

旋耕机刀片运行轨迹及进刀量计算

旋耕机刀片运行轨迹及进刀量计算
第１ ０期 总第 ２ ４ ４期
２ ０ １ ４年 １ ０月
农 业科技 与装 备
Ａｇ ｒ ｉ ｃ ｕ ｌ ｔ ｕ ｒ ａ ｌ Ｓｃ ｉ ｅ ｎｃ ｅ ＆Ｔｅ ｃ ｈ ｎｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ａ ｎｄ Ｅｑｕ ｉ ｐ ｍｅ ｎ ｔ
Ｎ Ｏ． １ ０ ＴＯ ｔ ｌ ａ Ｎ Ｏ． ２ ４ ４ ｏｃ ｔ ．２ ０１ ４
＝
根据 旋耕 机 的不 同用途 和作业 条件 ， 其 刀片 的形
式和 尺寸 是不 同 的。 旋 耕机 刀 片运行轨 迹 及进 刀量是
尺ｃ 。
（ １ ）
ｖ ＝一 Ｒｓ ｉ ｎ ｏ ｇ ｔ
旋耕 机结 构设计 中的重 要参 数 。其 设 计是否 合 理 、 准
确． 将 影 响旋耕 机最 终 的工作 效果 。
目前 ，旋耕 机在农 田整地 作业 中应用 非 常广 泛 。 旋 耕机 的 主要工 作部 件是 装有 刀片 的滚 筒 ， 刀 片 均匀
地 分 布在形 成滚 筒 的 圆盘 的 圆周上 。 拖 拉机 发动 机经
滚 筒轴 心 以转速 旋转 和 以机组 速度 前进 （ 如 图
２所 示 ） 。
耕 机 的设 计 提 供 参 考 。
关键 词 ： 农 业机 械 ； 旋耕机 ； 刀片运行轨迹 ； 进刀量 ； 计 算
中 图分 类 号 ： ￥ ２ ２ ３ 文献标识码 ： Ａ 文章编号 ： １ ６ ７ ４ — １ １ ６ １ （ ２ ０ １ ４ ） １ ０ — ０ ０ １ ８ — ０ ２
与 示 范
（ ２ ０ １ ３ ０ ３ １ ３ ０— ０ ８ ） ： 国 家 科 技 支 撑 计 划 项 目
（ ２ ０ １ １ ＢＡＤ１ ６ Ｂ１ ２， ２ ０ １ ２ Ｂ ＡＤ０ ４ Ｂ０ ３， ２ ０ １ ３ ＢＡＤ０ ７ Ｂ０ ３ ）

农机计算公式是什么

农机计算公式是什么

农机计算公式是什么农业是人类社会的基础产业之一，而农机则是农业生产中不可或缺的重要工具。

农机的使用不仅可以提高农业生产效率，还可以减轻农民的劳动强度，因此在现代农业生产中，农机的应用越来越广泛。

而在农机的应用过程中，需要对农机的性能进行计算，以便更好地进行农机的选择和使用。

那么，以农机计算公式是什么呢？农机的计算公式主要包括农机的功率计算、作业效率计算和燃油消耗计算。

下面将分别介绍这三个方面的计算公式。

一、农机的功率计算。

农机的功率是指农机在单位时间内所完成的功。

在农机的选择和使用中，需要根据作业需求来确定农机的功率大小。

农机的功率计算公式如下：农机功率（kW）=作业负荷（N）×作业速度（m/s）/1000。

其中，作业负荷是指农机在作业过程中所承受的负荷，通常是由于耕作、播种、施肥等作业所导致的阻力。

作业速度是指农机在作业过程中的速度。

通过这个公式，可以计算出农机在作业过程中所需的功率大小。

二、农机的作业效率计算。

农机的作业效率是指农机在单位时间内所完成的作业量。

农机的作业效率计算公式如下：农机作业效率（hm2/h）=作业宽度（m）×作业速度（m/s）×60/10000。

其中，作业宽度是指农机在作业过程中的作业宽度。

通过这个公式，可以计算出农机在单位时间内所完成的作业量。

三、农机的燃油消耗计算。

农机的燃油消耗是指农机在作业过程中所消耗的燃油量。

农机的燃油消耗计算公式如下：农机燃油消耗（L/h）=功率（kW）×燃油消耗率（L/kW·h）。

其中，功率是指农机在作业过程中的功率大小，燃油消耗率是指农机在单位功率下所消耗的燃油量。

通过这个公式，可以计算出农机在作业过程中的燃油消耗量。

通过以上三个计算公式，可以对农机的性能进行准确的计算，从而更好地进行农机的选择和使用。

在实际应用中，还需要考虑到作业条件、地形地貌等因素，综合考虑农机的性能指标，以便更好地发挥农机的作用。

正文

正文

1 引言：旋耕机是指由动力驱动刀轴旋转，对田间土壤实施耕，耙作业的耕耘机械。

旋耕机与其他耕作机相比，具有碎土充分，耕后地表平整，减少机组下地次数及充分发挥拖拉机功率等优点，广泛应用在大田和保护地作业。

我国是一个农业大国，农业机械化是农业生产发展的基本方向.随着农业产业结构的不断改革深入，功能齐全，机动性好，操作性好，能够提高经济效益的旋耕机成为了必要需求。

2 设计要求：1）负责总体设计，完成机架及刀轴系统设计。

2）要求使用三维CAD软件进行设计并完成模拟装配，完成必要的装配图及零件图。

3）技术参数：旋耕轴转速200-260 r/min 灭茬轴转速450-500 r/min3 设计说明书3.1 按工作部件的配置和作业方式，旋耕机可分为下列几类：3.1.1工作部件绕与机具前进方向相垂直的水平轴旋转切削土壤，如卧式旋耕机图（3-1）。

图3-1 卧式旋耕机1- 侧边传动箱；2-刀轴；3-罩壳；4- 拖板3.1.2工作部件除绕水平轴旋转切土外，同时又绕它自身的轴线旋转，又称旋转锹图（3-2）。

3-2 旋转锹工作图3.1.3 工作部件绕与地面垂直或倾斜的轴线旋转切土，如立式旋耕机图（3-3）。

3-3 立式旋耕机工作图卧式和立式旋耕机具有良好的碎土性能和拌和能力，旋转锹适合原行翻垄。

根据设计要求和适合的土地情况，以及采取的折叠方式，选取旋耕机为卧式旋耕机。

3.1.4 卧式旋耕机分类卧式旋耕机又分为正卧式旋耕机和反转卧式旋耕机，为了适应自己设计的要求，和考虑到工作条件，最后定为正转卧式旋耕机。

3.2 卧式旋耕机的总体设计3.2.1 旋耕机与拖拉机的连接旋耕机与拖拉机有三点悬挂，直接连接二种连接方式。

三点悬挂式旋耕机如图（3-4），拖拉机的三点悬挂装置与旋耕机的悬挂连接。

动力由拖拉机动力输出轴通过万向节伸缩传动轴传递至旋耕机第一轴，驱动旋耕机工作。

旋耕机的悬挂架设计参数主要根据拖拉机的三点悬挂装置参数，万向伸缩轴与拖拉机动力输出轴，旋耕机第一轴之间的夹角和机组的田间通过性等约束条件绘制机动图来确定。

1G—160型双侧传动旋耕机设计说明书

1G—160型双侧传动旋耕机设计说明书

目录1 前言 (1)2 总体设计方案 (2)2.1设计内容 (2)2.2设计依据 (2)2.3设计要求 (2)2.4 设计方案 (3)2.4.1方案确定 (3)2.4.2与主机的联结方式 (3)2.4.3工作原理 (4)2.4.4零部件设计 (4)3.设计计算 (7)3.1 锥齿轮和链轮的运动计算 (7)3.2 各轴和锥齿轮、链轮的动力计算 (8)3.3 圆锥齿轮强度计算 (9)4双侧链传动的设计与计算 (12)4.1链传动的设计计算 (12)4.2 大小链轮设计计算 (13)4.2.1小链轮的计算 (13)4.2.2大链轮的计算 (14)5主要零部件的选择 (15)5.1最小轴径的估算 (15)5.1.1第一轴最小轴径的估算 (15)5.1.2传动轴最小轴径的估算 (16)5.2 轴承的选用 (16)5.3旋耕机刀片的选择 (16)6结论 (18)参考文献 (19)致谢 (20)附录 (21)1前言旋耕机于19 世纪中叶问世, 但直到本世纪20 年代欧洲研制成功直角旋耕刀后，旋耕机才在欧洲旱地得到推广使用, 日本二战之后为了尽快恢复经济发展, 决定从欧美引进旋耕机用于农业生产。

由于日本大多为水田, 直角形旋耕刀不适宜于进行水田耕作。

一大批日本学者开始致力于水田用旋耕刀的研究, 如吉田富穗、松尾昌树、坂井纯等人研制出了旋耕弯刀, 成功地解决了刀轴缠草等问题。

我国农机研究主要分为四块, 吉林工业大学主要研究铧式犁; 中国农业大学主要研究水稻插秧机；南京农业大学主要研究旋耕刀; 江苏理工大学主要研究旋耕机, 分别提出了反转、潜土反转、斜置旋耕机。

现在旋耕机的研究有两个热点, 一个是国家今年提出可持续发展的战略, 降低污染和资源重用已成为当前农业机械设计的最终目的。

秸杆还田无疑是一个重要的研究方向, 其中已出现了反转灭茬旋耕机等新的旋耕机机型。

另一个热点是随着温室技术的发展, 农村已大力推广大棚的使用, 如太原北郊蔬菜办已提出很多优惠政策来吸引菜农使用大棚。

4旋耕机

4旋耕机

V
GreenLeaf
3、当Vm < 时，即= / Vm =R/ Vm >1时，其运动 轨迹为一条长幅摆线（余摆线），刀齿才能正常工作。 此时余摆线最大横弦以下轨迹段上（为工作段）任意一 点的绝对速度的水平分速度方向均与机器前进方向相反 （向后），这样刀齿才能切下土块并将其抛向后方，撞 击到罩壳与拖板上而细碎。
GreenLeaf
四、刀片的排列
• 刀片排列的要求： • 1、旋耕刀应按刀轴每转过一个相同的角度顺 序入土，以保证工作平稳，刀轴负荷均匀； • 2、左、右弯刀应尽量交错入土，以使刀轴所 受的侧向力较为平衡； • 3、各刀片的切土节距尽可能相等，以使土块 大小及刀片磨损比较均匀一致； • 4、相邻刀片的角度差及相继入土刀片的轴向 距离应尽量大，以防止夹土和堵塞。
GreenLeaf
立轴式旋耕机
GreenLeaf
GreenLeaf
GreenLeaf
驱动式联合耕耘机
GreenLeaf
第一节
旋
耕
二、工作特点（与铧式犁比较）
• １、碎土能力强，耕后表土细碎，地面平整、松软，土 肥掺和好； • ２、能一次完成耕耙作业（相当于一犁二耙的效果）； • ３、能改善拖拉机的牵引性能，减少轮子下陷和打滑； • 4、因破碎和抛掷土块，故消耗功率大。但所需的牵引 功率较小； • 5、对土壤适应性强； • 6、能切碎残根、杂草和绿肥。但覆盖质量差； • 7、耕深较浅，一般旱耕12~16cm,水耕14~16cm。而铧 式梨一般水耕16~20cm，旱耕24~27cm，甚至高达40cm.
2、当Vm = 时，即= / Vm =R/ Vm=1时，其 运动轨迹为一条标准的摆线（滚摆线）。同样在 这条滚摆线上任意一点的绝对速度的水平分速度 的方向均与机器前进方向相同，且在最低点为0。 故刀齿也不能拨土向后抛，只能象自由轮的轮爪 一样刺入土中。 Vm

旋耕机的构造及原理课件

旋耕机的构造及原理课件
旋耕机的构造及原理
旋耕机刀片的排列安装
• 分为三种排列和安装方式： • 1，向外装。除刀轴两端两把刀向里弯外，其余刀片均
外， 耕后中间出现沟，适用于拆畦耕作； • 2，向内装。所有刀片都向中间弯，耕后中间成垄，相
两行程间出现沟，适用于作畦耕作； • 3，混合安装。左、右弯刀在刀轴上交错对称安装，但
• 2．在作业中，应尽量低速慢行，这样既可保证作业质量，使土 块细碎，又可减轻机件的磨损。要注意倾听旋耕机是否有杂音 金属敲击音，并观察碎土、耕深情况。如有异常应立即停机进 检查，排除后方可继续作业。
• 3．在地头转弯时，禁止作业，应将旋耕机升起，使刀片离开地
面，并减小拖拉机油门，以免损坏刀片。提升旋耕机时，万向
重型横轴式旋耕机的耕深可达2025厘米多用于开垦灌木地沼泽地和草荒地旋耕机的构造及原理横轴式旋耕机旋耕机的构造及原理立轴式旋耕机旋耕机的构造及原理横轴式旋耕机有较强的碎土能力多用于开垦灌木地沼泽地和草荒地的耕作
旋耕机的构造及原理
——
旋耕机的构造及原理
简介：旋耕机是什么？
• 以旋转刀齿为工作部件的驱动型土壤耕作机械，又称旋转耕耘 按其旋耕刀轴的配置方式分为横轴式和立轴式两类。以刀轴水 横置的横轴式旋耕机应用较多。分类有较强的碎土能力，一次 业即能使土壤细碎，土肥掺和均匀，地面平整，达到旱地播种 水田栽插的要求，有利于争取农时，提高工效，并能充分利用 拉机的功率。但对残茬、杂草的覆盖能力较差,耕深较浅（旱耕 12～16厘米；水耕14～18厘米）,能量消耗较大。主要用于水稻 田和蔬菜地，也用于果园中耕。重型横轴式旋耕机的耕深可达 20～25厘米，多用于开垦灌木地、沼泽地和草荒地·
旋耕机的构造及原理
横轴式旋耕机
旋耕机的构造及原理

DG-T 005-2016旋耕机

DG-T 005-2016旋耕机
序号 1 2 3 4 5 6 被测参数名称 质量 长度 时间 温度 湿度 压强 测量范围 0 kg～2 kg 0 kg～50 kg 0 m～5 m 0 m～50 m 0 h～24 h 0 ℃～50 ℃ 0%～100% 0 MPa～5 MPa 准确度要求 0.1 g 50 g 1 mm 10 mm 0.5 s/d 0.5 ℃ 5% 0.2 MPa
2
DG/T 005—2016 4.2.1.1 万向节传动轴、动力输入轴、齿轮传动、皮带传动、链传动等运动件均应有安全防护装置。 4.2.1.2 万向节传动轴防护罩和动力输入连接装置防护罩间直线重叠量应不少于 50mm。防护罩应包络 住至机器的第一个固定轴承座的整个传动轴。 工作幅宽大于 280cm 旋耕机的万向节传动轴应有离合保护 装置。 4.2.1.3 旋耕机工作部件的顶部、后部、前部和端部的防护应符合下面规定： a) 左右下悬挂点到左右两侧之间应设置前部防护， 防护从工作部件最外端运动轨迹向前延伸不小 于 200mm，离地高度应不大于(400+h)mm(h 指使用说明书明示最小耕深)。采用间隔式防护的， 防护栅栏的间隙不大于 60mm； b) 左右两侧应设置端部防护，防护从工作部件最外端运动轨迹分别向左右两侧延伸不小于 200mm （工作状态下机具两侧防护罩能覆盖地面以上工作部件的除外）。采用间隔式防护的，防护栅 栏的间隙不大于 80mm； c) 顶部防护应覆盖工作部件轨迹最外端区域且不与运动工作部件接触； d) 后部防护采用铰接式时，应覆盖整个工作部件，工作时始终与地面接触。 4.2.1.4 旋耕机单独停放时应有保持稳定的措施，确保安全。 4.2.2 安全信息 4.2.2.1 在显著位置粘贴“机器运转时，请勿靠近”、“机器作业时，防护板应拖地”、“机器运转 时，禁止攀爬”等安全警示标志。安全标志应符合 GB 10396 的有关规定。 4.2.2.2 使用说明书中应有安全注意事项，产品上设置的安全警示标志应在使用说明书中复现。 4.2.3 判定规则 安全防护和安全信息均满足要求时，安全性评价结论为符合大纲要求；否则，安全性评价结论为不 符合大纲要求。 4.3 适用性评价 4.3.1 评价方法 适用性评价采用选点试验与用户调查相结合的方法进行。 根据使用说明书明示的适用范围， 在主作 业区选取3个有代表性的区域，性能试验在其中1个区域内进行，用户调查在3个区域内进行。重点考核 产品对土壤质地、耕前植被情况、种植模式、土壤特性等条件的适用能力。 4.3.2 评价内容 评价内容包括耕深、耕深稳定性系数、碎土率、植被覆盖率等作业性能和用户调查的适用度。 4.3.3 作业性能试验 4.3.3.1 试验条件 试验地的选择：性能试验地必须有适量原植被；田块各处的试验条件要基本相同，田块面积应能满 足各测试项目的测定要求；测区长度不少于20m，宽度不少于3个作业幅宽。 田间调查：记录土壤质地，分别测定3个点的耕前植被（1m×1m）、土壤绝对含水率、土壤坚实度 并取平均值，在整个试验过程中测定环境温度和湿度5次并取范围值。 4.3.3.2 样机状态 根据使用说明书规定的配套动力, 选择功率不大于80%上限值的试验用拖拉机。试验样机和拖拉机 的技术状态符合说明书要求，驾驶员的操作技术应熟练。 4.3.3.3 试验项目 在产品使用说明书规定的速度下作业一个行程，测定如下项目。 1) 耕深 在测区内，沿机组前进方向每隔2m左、右两侧各测1个点，各测11次，按公式（1）计算耕深平均值。

旋耕机及其理论计算课件

旋耕机及其理论计算课件
旋耕机及其理论计算
Vm
ω ωt
o o/
m
x
Vmt
M
h
y
设：M点为刀片入土点，从开始入土到抛土结束并抬离 地面均满足旋耕机正常工作的条件，则有：
xRcostVmt yRsintRh
旋耕机及其理论计算
xRcostVmt
yRsintRh
要满足向后抛土的条件，刀片绝对运动轨
迹上任意一点的绝对速度的水平分速 Vx＜0，
旋耕机及其理论计算
四. 旋耕机的主要类型
1.按与动力连接方式分：牵引式、悬挂式、直连式。
旋耕机及其理论计算
2、按刀轴安置方向分：横轴式、立轴式、斜轴式。
1.主梁 2.悬挂架 3.齿轮箱 4. 侧边传动箱 5.平土拖板 6.挡土 罩 7.支撑杆 8.刀轴 9.旋耕刀
旋耕机及其理论计算
3.按动力传递路线分：侧边传动、中间传动。
R的变化对耕深的影响，我们很容易理解，但ω、Vm对h的影响就有
些抽象了。实际上，前面我们已经做过解释：ω和Vm决定了λ值的大 小，决定了刀片运动轨迹的形状。
旋耕机及其理论计算
问题：速比λ值为什么对耕深产生影响？
因为λ越大，其形状的最大玄长值也就越 大，位置也越靠上，能满足耕深的轨迹高度越 大。当λ→∞时，Vm→0，（λ=Rω / Vm），能满 足向后抛土的轨迹高度为半径R。既h = R，反 之，耕深就小，当λ→0时，Vm→∞，ω=0，绝 对运动轨迹为一条直线，没有环扣，也就无法 向后抛土。
侧边传动
中间传动
旋耕机及其理论计算
五. 旋耕机刀片的运动分析
旋耕机工作时，刀片一边绕轴正向旋转，一边随机组作直线 运动，因此，刀片的绝对运动轨迹是一条由旋转运动与直线运动 合成的数学摆线，但是，由于二者之间的数值组合不同，其合成 后的摆线形状存在较大的差异，并且对旋耕机最终的工作结果产 生不同的影响，我们研究并分析旋耕机刀片的运动轨迹的目的就 在于确定适用于旋耕机正常工作的条件及其量化指标。

旋耕机刀片运行轨迹及进刀量计算

旋耕机刀片运行轨迹及进刀量计算

旋耕机刀片运行轨迹及进刀量计算董向辉【摘要】旋耕机属于带旋转工作部件的土壤耕作机械，其工作原理与一般的土壤耕作机械有本质区别。

旋耕机刀片运行轨迹及进刀量是旋耕机结构设计中的重要参数，影响旋耕机最终的工作效果。

为此，介绍旋耕机刀片运行轨迹及进刀量的计算方法，以期为旋耕机的设计提供参考。

%Rotary cultivator belongs to tillage machine with rotating parts, its working principle is different from the general mechanical tillage. Rotary blade trajectory and the amount of feed are important parameters in the structure design of the rotary tiller, which affect the final effect of the work of rotary cultivator. This paper explains the calculation method of rotary tiller blade trajectory and feed amount, in order to provide reference for the design of rotary cultivator.【期刊名称】《农业科技与装备》【年(卷),期】2014(000)010【总页数】2页(P18-19)【关键词】农业机械;旋耕机;刀片运行轨迹;进刀量;计算【作者】董向辉【作者单位】辽宁省农业机械化研究所，沈阳 110161【正文语种】中文【中图分类】S223目前，旋耕机在农田整地作业中应用非常广泛。

旋耕机的主要工作部件是装有刀片的滚筒，刀片均匀地分布在形成滚筒的圆盘的圆周上。

农业机械化设计-第六章 旋耕机

农业机械化设计-第六章 旋耕机

点设实坐标际原位点置O在为M刀1轴'，ω中故心不的起难始得位出置旋，耕X刀轴以片机端组点前M进1 方'的向运为动正方，Y轴以
程耕为深向：下方向为正。刀片O回转A角1 α速A度2 ω与拖M拉0 机驱动X轮回转方向相同。
V
m
M1
M '(X, Y) 1
ω
MX V m t R cos t
O A1αA2 M
均为余摆线。
2019/7/27
返回 7
第六章 旋耕机
二、主要工作参数分析
㈠合理切土条件
为保证刃口切土，并向后抛土，则V必m须使刀片刃口有向后的
分速度，即： VmRsi nt0
因ωt由0增大至π/2ω时，Vx减小，所以只要在开始切土时满足
Vx
<0，就能使整个切土过程正常进行。
令
O
Vx 0
起部分的高度。
c
m
( R sin V )
m
( R sin V R ) um
R (V m sin ) u
yRRcos c
当数值不大时，s可 in认 为
2019/7/27
11
2019/7/27
第六章 旋耕机
V的方向余弦为：
co sV x
V mR si n t
V R22V m 22R V msi n t
加速度为：
ax R 2 cost a y R 2 sin t
a
a
2 x

a
2 y
R 2
以上参数方程是从刀片端点建立的，实际上，旋耕机工作时是以
全部刃口铣切土壤的。为了保证合理铣切，要求刀片刃口的运动轨迹

第3章 整地机械

第3章 整地机械

4、耙片轴向安装间距b的确定
由图所知：
b=Dhtgα
Dh——耙片盘面在 凸起高度处的耙片 玄长， Dh=？，其 大小可通过沿耙片 轴向的投影辅助图 获得。
4、耙片轴向安装间距b的确定
B
∵△ABC∽△ACF
Dc ∴ Dh / 2
=
Dh / 2 c
D
∴h（D－h）=Dh2/4， ∴ Dh=2√h（D－h）
上述分析只是定性的确定了刀片 满足旋耕机正常工作的基本条件—— λ＞1。实际上，λ的数值不同其形状差 别很大，对工作质量和工作性能也有 较大的影响，主要影响因素是机组速 度Vm 与刀片旋转速度ω的大小和配合 程度，必须找出他们之间的函数关系， 然后加以量化处理。
Vm
ω
o o/
Vmt
ωt
m
x
M
y
设：M点为刀片入土点，从开始入土到抛土结束并抬离 地面均满足旋耕机正常工作的条件， 则有：
整地机械的种类很多，根据 不同作业的需要有以下几种类型： 钉齿耙、圆盘耙、悬耕机、滚轧 耙、镇压器等。其中，钉齿耙目 前多用于蓄力作业，圆盘耙和悬 耕机机械化应用较多。
镇压器的作用
悬 挂 圆 盘 耙
牵 引 圆 盘 耙
镇压器配合联合播种机在工作
旋耕镇压联合作业机在工作
旋耕机系列——卧式旋耕机和立式旋耕机
第三章 整地机械
引 言 第一节 圆盘耙及其理论计算 第二节 旋耕机及其理论分析
引 言
耕地后土垡间有 很大的空间，土块 较大、地表不平， 尚不能进行播种作 业，须进行松碎平 整作业，以达到地 表平整、上松下实 的农作物栽培要求。 这项工作一般由整 地机械来完成。
本章的重点是圆盘 耙和悬耕机的类型、结 构、工作原理、理论分 析和基本计算。

侧边传动式旋耕机的设计

侧边传动式旋耕机的设计

侧边传动式旋耕机的设计学生：翦超明指导老师：吴彬(湖南农业大学东方科技学院，长沙 410128)摘要：旋耕机是一种实用性强、应用范围广的耕整地机械，具有切土效果好、碎土能力强、耕后地表平坦等特点，在各种土壤条件下一次性可达到待播状态，可基本满足农业精细耕作的要求。

近年来，我国进行了种植业结构调整，特别是北方地区，耕整用宽幅高速型旋耕机成为发展方向，大中型拖拉机具有强劲的动力输出、较大的牵引力和悬挂提升能力，为配套旱地耕作型联合作业提供了先决条件。

而旋耕作为驱动型耕作机械，易于更换和附加工作部件，形成灭茬、深松、碎土、做畦、起垄、开沟、精量半精量播种、深施化肥、铺膜、镇压和喷药等多项作业的结构紧凑的联合作业机组，大幅度提高了生产效率，降低了作业成本。

本次设计的侧边传动式旋耕机结构简单、生产率高、功率消耗少、经济效率高。

关键词：旋耕机；旋耕刀片；变速箱；传动系统Design of Side Transmission TypeRototillerStudent:Jian ChaomingTutor: Wu Bin(college of Orient Science &T echnology College, Hunan Agricultural University, Changsha 410128)Abstract:Rotary cultivator is a kind of soil preparation machine with strong practicability and wide application. It cuts soil with good effect, breaks soil with powerful capacity and makes the soil surface flat after tillage, and so on. It can make soil in all kinds of conditions once achieved the state to be broadcast, which can basically meet the requirements of agricultural farming. In recent years, the planting structure of our country has been adjusted, especially in northern areas, thus tillage with a wide high-speed-type rotary tiller has developed. Medium-sized tractor provides a prerequisite for supporting dry land farming-based combination process with its strong power output, greater traction and enhanced ability of suspension. However, the rotary cultivator machine, as a driven model rotary machine, is easy to change, subjoins working parts and forms multiple-assignment and compact-structure joint operating unitsthat clean stubble, loose the soil deeply, break soil, do beds, ridge, ditch, sow precise and quantity seeds, fertilize deeply, pave membrane, press soil and spray, which greatly improves the production efficiency and reduces the assignments cost. This designed side transmission type rotary cultivator in the paper has simple structure, high productivity, low power consumption and high economic efficiency.Key words：Rotary Cultivator；Rotary Blade；Gear-Box；Transmission System1前言旋耕机是一种实用性强、应用范围广的耕整地机械，具有切土效果好、碎土能力强、耕后地表平坦等特点，在各种土壤条件下一次性可达到待播状态，可基本满足农业精细耕作的要求。

1JHG_180型秸秆粉碎还田旋耕机计算说明书

1JHG_180型秸秆粉碎还田旋耕机计算说明书

1JHG-180型秸秆粉碎还田旋耕机设计计算说明书二〇一〇年三月一、1JHG-180型秸秆粉碎还田旋耕机的开发设计的背景、必要性和可行性1.1、项目开发背景本项目主要来源于市场需求和2008年度省农机三项工程项目指南。

通过市场调查表明：随着农村经济和农业机械化的快速发展，农村的稻麦秸秆有效利用率急剧下降，使稻麦秸秆大量富积，所以每到稻麦收获季节，农田中“火海遍地，浓烟四起”大火烧焦了土地，引发了大量的火灾，造成了人身伤亡及田间作物等火灾事故。

烟雾笼罩着稻麦产区的大地，烟雾熏得广大人民眼流泪、喉发痒、熏得车辆急减速，飞机难升降。

事实证明，焚烧秸秆造成了资源浪费、烧坏了土地、污染了环境，严重影响了人民生活、交通安全等问题。

近年我省对40马力以上大中型拖拉机实施购机补贴政策后，据统计，近年我市70马力以上大型拖拉机以每年1000台左右的速度递增，而与之配套的秸秆切碎还田机尚属空白，以致于形成了有动力而无配套机具的尴尬局面，这严重制约了秸秆机械化还田技术的发展，为此，开发研究稻麦秸秆切碎还田机械，变废为宝，促进农业可持续发展，已成为全社会关注和亟待解决的热点和难点问题。

1.2、必要性1.2.1、本项目对农机技术创新和农机行业技术进步的意义与作用1.2.1.1、技术创新：我国从上世纪80年代开始研究开发秸秆还田机具及技术，90年代开始推广应用，到目前为止，稻麦秸秆还田机具主要有旱地反转灭茬和水田秸秆还田两类作业机具，两种稻麦秸秆还田作业机具都没有切草功能，旱地反转灭茬仅能对稻麦收获后的根茬进行还田，当根茬高于20cm以上时，灭茬还田效果差，而目前全喂入联合收获机为了提高作业效率，留茬高度都在30cm以上，所以，反转灭茬机不适应稻麦秸秆和高留茬还田作业。

另外，水田埋草机仅能在水田及耕层较深的田间进行作业，而目前我省的小麦、水稻种植大多数采用免耕或浅耕作业，由于受耕层浅等条件的限制，所以直接影响了水田埋草机埋草效果。

旋耕机机械知识点总结

旋耕机机械知识点总结

旋耕机机械知识点总结旋耕机的工作原理是利用旋转刀盘对土壤进行犁耕，将土壤翻转、松散，并且能够有效地切断和破碎秸秆和植被残留物，从而达到改良土壤结构、增加土壤通气性和保持湿度的目的。

在本文中，我将对旋耕机的机械知识进行系统总结，包括旋耕机的结构组成、工作原理、常见故障及维护保养等方面，希望能帮助读者更全面地了解旋耕机，并正确使用和维护。

一、结构组成1. 旋耕机主要由动力系统、传动系统、工作部件、支撑结构等几个部分组成。

（1）动力系统：通常由内燃机或拖拉机的动力输出轴提供动力，驱动传动系统及工作部件进行工作。

（2）传动系统：包括离合器、变速器、传动轴等，主要作用是将动力从动力系统传递到工作部件，并根据需要进行变速调节。

（3）工作部件：包括刀盘、刀片、机架等，是旋耕机进行犁耕作业的核心部件，通过旋转刀盘来对土壤进行犁耕，从而实现土壤的松散和整理。

（4）支撑结构：主要由机架、支架、车轮等组成，用于支撑和固定整个旋耕机，保证其在工作时的稳定性和平衡性。

2. 旋耕机的结构设计应考虑到机器的工作效率、操作方便性、可靠性和耐用性等因素，同时还需要满足不同场地和作物的不同要求，因此在实际应用中，旋耕机的结构设计将会有所差异。

二、工作原理旋耕机的工作原理是利用旋转刀盘对土壤进行犁耕，将土壤翻转、松散，并且能够有效地切断和破碎秸秆和植被残留物，从而达到改良土壤结构、增加土壤通气性和保持湿度的目的。

其具体工作过程主要包括以下几个步骤：1. 土壤犁耕：当旋耕机工作时，刀盘通过传动系统由动力系统提供的动力进行旋转，刀片则利用离心力将土壤切割和翻转。

整个过程中，刀盘会不断地将土壤翻转，使土壤变得松软，从而有利于后续机械作业和植物生长。

2. 切割秸秆和植被残留物：旋耕机在犁耕过程中，刀片会有效地切断和破碎土壤中的秸秆和植被残留物，从而有利于这些残留物的分解和土壤的肥力提升。

3. 整理土壤表面：在犁耕完成后，旋耕机还能够通过刀盘的旋转，将土壤表面进行松散和整理，使之更加平整，适合后续的种植和播种。

第5章 旋耕机

第5章 旋耕机

∴Sinωt=(R-a)/R
∴vm-R.ω .(R-a)/R≤0
∴vm≤ω (R-a)——入土条件
[或：λ >1]
6
旋耕机正常工作必须同时满足二个条件：
①定性条件：λ＞1（余摆线）（λ=Vd/Vm） ②定量条件： Vm ＜ （R－h）ω 该公式也可用下列公式表述： h＜R－Vm/ω，或 h＜R（1－1/λ）
9பைடு நூலகம்
§5-2卧式旋耕机的运动分析
当θ=0时，т=т n，R=Rn Rn= C’.[Sin(т n)]-1/k ∴C’=Rn. [Sin(т n)]1/k 代入（2）式，得： R=Rn[Sin(т n)]1/k[Sin(т n+kθ )]-1/k 式中：k=∆т /∆θ 弯刀侧切刃刃口曲线的理论设计式（由外向里，滑切角т ↑） 近似于阿基米德螺线。 我国：R=R0+Kθ 或：R=R0(1+Kθ) R0:开始切土时的回转半径。
13
§5-3旋耕刀片（主要工作部件）
（二）正切刃设计 从正面切开土块，切出沟底 正切刃刃口应落在回转柱面上，保持深浅一致。
推导过程略…… 得出tgT1和tgT2的关系式。 讨论： 1）为了增大滑切角，Rmax↑ 但机构↑成本↑扭矩↑ 2）rmax和rmin根绝经验 不能差太大； 3）b↓安装刀数↑碎土↑ 成本↑重量↑易堵塞 为了简化设计，国产弯刀片的正切刃是用圆弧与侧切刃连接，正切刃 的实际起点并不处在以Rmax为半径所形成的圆柱面上。
5
§5-2卧式旋耕机的运动分析
1、刀片端点的坐标方程式：
x=vm.t+R.Cosωt y=R.Sin ωt
2、运动的速度方程：
（不考虑土壤阻力的变化，仅有向心加速度）
vx=vm-R.ω.Sinωt vy=R.ω.Cosωt 二、刀片切土的条件：
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
N Nq Np Nt N f Nn
式中：Nq—切土功耗 Np—抛土功耗 Nt—旋耕机前进功耗 Nf—传动及摩擦功耗 Nn—克服土壤水平反力功耗
说明：旋耕机刀片正转时有推进机组前进的作 用， Nn为负值；反之取正值。
旋耕机的功率消耗主要包括刀片的土壤切 削、土块抛掷、传动等，其中，切土和抛土所 消耗的功率占总功率消耗的80%以上，，其它可 忽略不计。功率消耗表达式如下：
m
x
Vmt
M
Hale Waihona Puke hyM点的运动方程： x R cost Vmt
y R sint
不同速比λ对旋耕机工作质量的影响
Vd
Vm
由于速比λ的不同，其运动轨迹形状也不 同，有三种情况：
＜1 1 ＞1
我们考察一下这3种情况分别对旋耕机正 常工作有那些影响，从而定性地决定旋耕机正 常工作的基本条件。
根据旋耕机工作的特点我们了解到，旋耕机刀片先是切土， 然后向后抛土，这一基本动作就需要旋耕机刀片从入土开始到抛 土结束并抬离地面，其绝对运动轨迹上的任意一点的绝对速度的
扒窝。因此，λ＞1是旋耕机正常工作的定性条件。
在余摆线条件下，速比不同其刀片运动轨迹形状也不同
2.机组速度Vm与刀片旋转速度ω的配合 （定量分析）
上述分析只是定性的确定了刀片满足旋
耕机正常工作的基本条件—λ＞1。实际上，λ
的数值不同其形状差别很大，对工作质量和 工作性能也有较大的影响，主要影响因素是 机组速度Vm与刀片旋转速度ω的大小和配合程 度，必须找出他们之间的函数关系，然后加 以量化处理。
Vm
ω ωt
o o/
m
x
Vmt
M
h
y
设：M点为刀片入土点，从开始入土到抛土结束并抬离 地面均满足旋耕机正常工作的条件，则有：
x R cost Vmt y R sin t R h
x R cost Vmt
y R sint R h
要满足向后抛土的条件，刀片绝对运动轨
迹上任意一点的绝对速度的水平分速 Vx＜0，
回转平面
Vm AB
AB
S S
△x
S = Vm·t
随着第一把刀在A点入土，刀片一面旋转，一 面随机组直线前进，t时刻后，安装在同一个回转平 面内的第二把刀开始在B点入土，那么，AB=S，定
义为旋耕机刀片的切土节距。△x—一把刀在纵垂面
内所能切土的厚度。
旋耕机切土节距——安装在同一回 转平面内的刀片在转过相应安装角时间 内机组所前进的距离。
侧切刃
ω
S 正切刃
弯形刀：弯形刀刃口由正切刃和侧切刃组成，但 刃口不是直线而是曲线，其中，侧切刃口曲线为阿基 米德螺线。工作时先由侧切刃沿纵向切开土壤，并先 由刀片根部向外滑切，然后再由正切刃从横向切开土 垡。切削阻力小，不易缠草，生产成本高。
ω
侧切忍 正切刃
S
刀片在刀轴上的安装：螺旋线排列
八. 旋耕机的功率消耗
水平分速Vx指向后方，既Vx＜0。三种速比下的刀片绝对运动轨
迹是否都能满足上述要求呢？我们做一下对比分析：
1.平土拖板 2.拉链 3.挡土罩 4.传动箱 5.齿轮箱 6.悬挂架 7.上拉杆 8.万向节 9.下拉杆 10.旋耕刀
λ＜1，短摆线
λ＝1，滚摆线
λ ＞1，余摆线
前进方向
通过做图分析发现，只有λ＞1余摆线时刀片才能满
目前，国产旋耕机的结构参数和运动参数
均有一定的确定范围，以免在使用过程中出现 不必要的失误。具体如下：
Z=2~4
S=10~12 cm 旱地作业
S=4~6 cm S=8~9 cm
粘重土壤和杂草地 水田地
七.旋耕机的刀片形状
旋耕刀是旋耕机的主要工作部件，刀片的形 状和参数对旋耕机的工作质量、功率消耗影响很 大。为适应不同土壤旋耕作业的需要，人们对旋 耕刀的形状和结构进行了大量的研究。目前，卧 式旋耕机上使用的旋耕刀主要有三大类：
旋耕机运动参数的一般取值范围
Vm = 0.5~1.5 m/s n = 190~280 r/min
h=8~16 cm
由于国外多采用大功率拖拉机，刀片材料 好，旋耕机的工作深度可达 20~25cm，完全可 以取代犁耙作业，减少拖拉机的进地次数，保 护土壤不受更大的破坏。
六. 旋耕机作业质量控制
由于旋耕机工作时是以铣切原理加工土壤的， 这就使得刀轴上同一个回转平面内的刀片在相继 入土和切削土壤的过程是间歇的。设：安装在刀 轴上的同一个回转平面内的刀片数量为Z。
设：kr—旋耕土壤比阻（kg/cm2），1.2~1.6，
与耕深有关，耕深大选大值；
B—工作幅宽，m ；
h—工作深度，cm；
Vm—机组速度，m/s 。
N FVm kr BhVm
N 100krBhVm kgm/s
N 100kr BhVm 75
N 100kr BhVm 102
马力
kW
N krBhVm kW
设：θ—同一安装平面内相邻刀片的安装角； Z—同一安装平面内均匀安装的刀片数； Vm—机组前进速度，m/s ； ω—刀片回转角速度，r/s；
Z 2 , =t
∴同一安装平面内相邻二刀片相继入土的时
间间隔为 ： t 2 z
S
Vmt
Vm
2 Z
60Vm Zn
,
m
由上式可以看出，改变Z、ω、Vm 均可使S发生变化。一般 来说，S越小越好，若使S小，可通过增加Z、n或减少Vm的方法 获得，但是，Z的过分增加易造成土壤杂草的堵塞，n的增加也 将造成功率的消耗，Vm的减少使生产效率下降，所以，在确定 各个参数时要通盘考虑，一般情况下，通过适当的改变n和Vm来 达到不同整地要求的作业。
三. 旋耕机的作业特点
旋耕机的作业特点具有碎土能力强、平整 度高、对土壤的适应性好、纵向尺寸短、耕深 小、功耗大、幅宽小、效率低。
四. 旋耕机的主要类型
1.按与动力连接方式分：牵引式、悬挂式、直连式。
2、按刀轴安置方向分：横轴式、立轴式、斜轴式。
1.主梁 2.悬挂架 3.齿轮箱 4. 侧边传动箱 5.平土拖板 6.挡土 罩 7.支撑杆 8.刀轴 9.旋耕刀
根据上述方程，令：
Vx sin t
dx dtR
Vm R sin t＜0
代入上式，得：
Rh
Vm＜ R h （定量）
结论：旋耕机正常工作必须同时满足 定性和定量二个条件，既：
①定性条件： λ＞1 （余摆线）
②定量条件： 或：
Vm＜ R h
h＜R
1
1
上述公式主要反映了结构参数与运动参数对耕深的影响。如：
第二节 旋耕机及其理论计算
一. 旋耕机的基本构成 二. 旋耕机的工作原理 三. 旋耕机的作业特点 四. 旋耕机的主要类型 五. 旋耕机刀片的运动分析 六. 旋耕机作业质量控制 七. 旋耕机的刀片形状 八. 旋耕机的功率消耗
旋耕机应用的历史较短，用途不一，有些国家和地区作为耕地机
械使用，有的用作整地机械，山东省及周边地区大多用于耕后松碎土 壤和整平地表。在我国应用量逐年增加，尤其是北方干旱地区。
凿形刀、直角刀、弯形刀
凿形刀：只有正面刃口，工作时凿尖首先从外 部刺入土让壤，然后在刀身的作用下使土壤破 碎。入土能力强，松碎效果好，但容易缠草。
S
直角刀：直角刀刀刃口由正切刃和侧切刃组成，两 刃口相交成 90o 左右，工作时先由正切刃从横向切开土 壤，再由侧切刃由外向里逐渐切出土垡的侧面。刀身宽， 刚性好，有一定的工作宽度，容易加工制造，但易缠草。
足向后抛土的条件，并且只是轨迹最大玄长以下部分才 能满足，设计和应用时要特别注意，刀片的工作深度不 能超过这个范围。影响最大玄长高度的因素主要是刀片 的尺寸、机组的前进速度和刀片的回转速度，既λ值。
在结构参数不变的情况下，λ值越大，轨迹最大玄长 的值越大，其位置就越靠上，当λ=∞时，刀片端点的绝对 运动轨迹为一数学圆，最大玄长在横轴处，耕深可达最大 值，但这是不可能的，因为此时机组不能前进，而是原地
1、刀片的绝对运动轨迹（定性分析）
设：R—旋耕机刀片端点的最大回转半径 Vm—机组前进速度 ω—刀片回转角速度 t —时间函数
令：Vd—刀片端点的切向速度；
Vd=Rω，令速比为：λ= Vd / Vm 。
根据已知条件作图的方式确定刀片的绝对运动轨迹
Vm
ω
ωt
o o/
m
x
Vmt
M
h
y
Vm
ω
ωt
o o/
思考题
1.何谓旋耕机？工作原理？作业特点？
2.旋耕机的主要组成？
3.旋耕机正常工作的二个条件？
4.为什么旋耕机刀片的运动参数能影响耕深的大小？
5.旋耕机切土节距的定义？
6.已知一旋耕机欲对某田块进行整地作业，旋耕机刀辊的转速 为250r/min，同一回转平面内安装2把刀，农艺要求的切土厚度 不得大于10cm，试确定机组的前进速度？（km/h）
3.按动力传递路线分：侧边传动、中间传动。
侧边传动
中间传动
五. 旋耕机刀片的运动分析
旋耕机工作时，刀片一边绕轴正向旋转，一边随机组作直线 运动，因此，刀片的绝对运动轨迹是一条由旋转运动与直线运动 合成的数学摆线，但是，由于二者之间的数值组合不同，其合成 后的摆线形状存在较大的差异，并且对旋耕机最终的工作结果产 生不同的影响，我们研究并分析旋耕机刀片的运动轨迹的目的就 在于确定适用于旋耕机正常工作的条件及其量化指标。
R的变化对耕深的影响，我们很容易理解，但ω、Vm对h的影响就有
些抽象了。实际上，前面我们已经做过解释：ω和Vm决定了λ值的大 小，决定了刀片运动轨迹的形状。
问题：速比λ值为什么对耕深产生影响？
因为λ越大，其形状的最大玄长值也就越 大，位置也越靠上，能满足耕深的轨迹高度越 大。当λ→∞时，Vm→0，（λ=Rω / Vm），能满 足向后抛土的轨迹高度为半径R。既h = R，反 之，耕深就小，当λ→0时，Vm→∞，ω=0，绝 对运动轨迹为一条直线，没有环扣，也就无法 向后抛土。