旋 耕 机
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S c 2( R vm )
hc R[1 cos ] z ( 1)
理论值。实际凸起高 度小于理论值。
03/旋耕刀片工作分析、参数确定及其配置
一.旋耕刀片的类型与工作分析
• 直角刀片
弯形刀片
钩形刀片
弹性凿形刀
03/旋耕刀片工作分析、参数确定及其配置
三.旋耕机刀片配置
• 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。
04/旋耕机所需功率
一.功率消耗组成
N N q N p Nt N f N n
二.旋耕比能耗：旋耕单位体积土壤所消耗的能量
N kr ( J / m3 ) BHvm
三.旋耕机的工作幅宽 旋耕机的工作幅宽应根据配套拖拉机功率的大小、旋耕比能耗、 耕深要求来确定。
B
N p k r Hvm
轨迹为一条短（幅）摆线。在这条短（幅）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 。故刀齿不能拨土向后抛。——旋耕速度比
Vm
Vx Vy V
Vy
V Vx 地 面
V
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。
03/旋耕刀片工作分析、参数确定及其配置
四.旋耕刀片的排列
• 旋耕刀片的排列方式对旋耕质量影响很大，旋耕刀片的排 列方式有单螺旋线，双螺旋线，星形，对称排列等几种。 • 不管哪种都应满足1、刀轴受力均匀，径向受力平衡；2、 相邻两刀片径向夹角要大。 • 国产旋耕机配用弯形刀片时刀片的排列采用了不等间距排 列方式，左弯和右弯刀片尽可能交错入土，使轴两端轴承 受的侧向压力较为平衡，耕后地表平整。
2 2 2 2 2
vx vm R sin t cos v R 2 2 v 2 2Rv sin t m m
02/ 刀片运动轨迹及分析
三、机组前进速度与刀片回转速度的配合
vx vm R sin t vm (1 sin t ) 0
1
• 只要刀片在开始切土时能满足此式要求，就能使整个切土 过程正常进行。 • 一般旋耕机的前进速度为0.5~1.5m/s，圆周速度为 3~8m/s
旋耕机
——构造及原理
目录
1 2 3 4 构造与工作原理 刀片运动轨迹及分析 旋耕机刀片工作分析、参数确定及配置
旋耕机所需功率
01 / 旋耕机的构造与工作原理
一 .概述——旋耕机是什么？如何工作？
• • • • • • • • • • 旋耕机是一种由动力驱动的土壤耕作机具。 特点： 切土、碎土能力强，一次作业能达到犁耙几次的效果，耕后地表平整松软 能抢农时，节省劳力 功率消耗较大 耕层较浅 翻盖质量差 应用： 南方——秋耕稻茬田种麦、水稻插秧前水耕水耙 北方——打茬（起到秸秆还田作用）
• 4.匹配拖拉机的类型： 手扶拖拉机配套旋耕 机 拖拉机配套旋耕机
拖拉机配套 旋耕机
圆梁型 框架型 单轴型 双轴型
011 / 旋耕机的构造与工作原理
02/ 刀片运动轨迹及分析
一 刀 片 运 动 轨 迹
.
1、当Vm > 时，即= / Vm =R/ Vm<1时，其运动
V Vx
M Vx V V
N
02/ 刀片运动轨迹及分析
二.刀片端点运动方程式的推导
x R cos t vmt y R sin t
dx vx vm R sin t dt
dy v y R cos t dt
v vx vy R vm 2Rvm sin t
Vm Vx
V Vx 地 面
V V
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。
2vm 2R z z
上式表明，改变同一平面内旋耕刀的安装数，旋耕机前进速 度或刀轴转速都可以改变切土节距。但同意平面内的刀片数 不宜过多，否则刀片夹角过小，工作时易发生土壤堵塞现象。
02/ 刀片运动轨迹及分析
六.沟底凸起高度
c S R sin c vm 2
sin c c
02/ 刀片运动轨迹及分析
三.刀片的工作深度
y R h sin t
sin t (R h) / R
带入
vx vm R sin t vm (1 sin t ) 0
vm ( R h)
h R vm /
由上式可以看出，R与ω 增大，h增大，但同时功率消耗增大； vm 若减小 ，生产率就下降。故耕深不得太大，旋耕机的设 计耕深，一般旱耕为12-16cm，水耕为14-18cm。
·
谢谢聆听
02/ 刀片运动轨迹及分析
四.切土节距 • 沿旋耕机前进方向纵垂面内相邻两把旋刀切下的土块厚度 ，即在同一纵垂面内相邻两把刀相继切土的时间间隔内旋 耕机前进的距离称为切土节距S。 • 设在刀轴同一平面内均匀安装z把刀，则相邻两刀相继切 土的时间间隔为
t 2R 2 zR z
S vmt
01 / 旋耕机的构造与工作原理
二、旋耕机的类型 • 1.按旋耕刀轴的位置：横轴式（卧式）、立轴式（立式） 以及斜轴式 • 2.与拖拉机连接方式：悬挂式，牵引式，直接连接式 • 3.按刀轴传动方式：中间传动式、侧边传动式（侧边齿轮 传动 侧边链传动）
01 / 旋耕机的构造与工作原理
二、旋耕机的类型
hc R[1 cos ] z ( 1)
理论值。实际凸起高 度小于理论值。
03/旋耕刀片工作分析、参数确定及其配置
一.旋耕刀片的类型与工作分析
• 直角刀片
弯形刀片
钩形刀片
弹性凿形刀
03/旋耕刀片工作分析、参数确定及其配置
三.旋耕机刀片配置
• 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。
04/旋耕机所需功率
一.功率消耗组成
N N q N p Nt N f N n
二.旋耕比能耗：旋耕单位体积土壤所消耗的能量
N kr ( J / m3 ) BHvm
三.旋耕机的工作幅宽 旋耕机的工作幅宽应根据配套拖拉机功率的大小、旋耕比能耗、 耕深要求来确定。
B
N p k r Hvm
轨迹为一条短（幅）摆线。在这条短（幅）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 。故刀齿不能拨土向后抛。——旋耕速度比
Vm
Vx Vy V
Vy
V Vx 地 面
V
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。
03/旋耕刀片工作分析、参数确定及其配置
四.旋耕刀片的排列
• 旋耕刀片的排列方式对旋耕质量影响很大，旋耕刀片的排 列方式有单螺旋线，双螺旋线，星形，对称排列等几种。 • 不管哪种都应满足1、刀轴受力均匀，径向受力平衡；2、 相邻两刀片径向夹角要大。 • 国产旋耕机配用弯形刀片时刀片的排列采用了不等间距排 列方式，左弯和右弯刀片尽可能交错入土，使轴两端轴承 受的侧向压力较为平衡，耕后地表平整。
2 2 2 2 2
vx vm R sin t cos v R 2 2 v 2 2Rv sin t m m
02/ 刀片运动轨迹及分析
三、机组前进速度与刀片回转速度的配合
vx vm R sin t vm (1 sin t ) 0
1
• 只要刀片在开始切土时能满足此式要求，就能使整个切土 过程正常进行。 • 一般旋耕机的前进速度为0.5~1.5m/s，圆周速度为 3~8m/s
旋耕机
——构造及原理
目录
1 2 3 4 构造与工作原理 刀片运动轨迹及分析 旋耕机刀片工作分析、参数确定及配置
旋耕机所需功率
01 / 旋耕机的构造与工作原理
一 .概述——旋耕机是什么？如何工作？
• • • • • • • • • • 旋耕机是一种由动力驱动的土壤耕作机具。 特点： 切土、碎土能力强，一次作业能达到犁耙几次的效果，耕后地表平整松软 能抢农时，节省劳力 功率消耗较大 耕层较浅 翻盖质量差 应用： 南方——秋耕稻茬田种麦、水稻插秧前水耕水耙 北方——打茬（起到秸秆还田作用）
• 4.匹配拖拉机的类型： 手扶拖拉机配套旋耕 机 拖拉机配套旋耕机
拖拉机配套 旋耕机
圆梁型 框架型 单轴型 双轴型
011 / 旋耕机的构造与工作原理
02/ 刀片运动轨迹及分析
一 刀 片 运 动 轨 迹
.
1、当Vm > 时，即= / Vm =R/ Vm<1时，其运动
V Vx
M Vx V V
N
02/ 刀片运动轨迹及分析
二.刀片端点运动方程式的推导
x R cos t vmt y R sin t
dx vx vm R sin t dt
dy v y R cos t dt
v vx vy R vm 2Rvm sin t
Vm Vx
V Vx 地 面
V V
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。
2vm 2R z z
上式表明，改变同一平面内旋耕刀的安装数，旋耕机前进速 度或刀轴转速都可以改变切土节距。但同意平面内的刀片数 不宜过多，否则刀片夹角过小，工作时易发生土壤堵塞现象。
02/ 刀片运动轨迹及分析
六.沟底凸起高度
c S R sin c vm 2
sin c c
02/ 刀片运动轨迹及分析
三.刀片的工作深度
y R h sin t
sin t (R h) / R
带入
vx vm R sin t vm (1 sin t ) 0
vm ( R h)
h R vm /
由上式可以看出，R与ω 增大，h增大，但同时功率消耗增大； vm 若减小 ，生产率就下降。故耕深不得太大，旋耕机的设 计耕深，一般旱耕为12-16cm，水耕为14-18cm。
·
谢谢聆听
02/ 刀片运动轨迹及分析
四.切土节距 • 沿旋耕机前进方向纵垂面内相邻两把旋刀切下的土块厚度 ，即在同一纵垂面内相邻两把刀相继切土的时间间隔内旋 耕机前进的距离称为切土节距S。 • 设在刀轴同一平面内均匀安装z把刀，则相邻两刀相继切 土的时间间隔为
t 2R 2 zR z
S vmt
01 / 旋耕机的构造与工作原理
二、旋耕机的类型 • 1.按旋耕刀轴的位置：横轴式（卧式）、立轴式（立式） 以及斜轴式 • 2.与拖拉机连接方式：悬挂式，牵引式，直接连接式 • 3.按刀轴传动方式：中间传动式、侧边传动式（侧边齿轮 传动 侧边链传动）
01 / 旋耕机的构造与工作原理
二、旋耕机的类型