2BM_5草原免耕播种机开沟器的设计
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2BM25草原免耕播种机开沟器的设计
王玉晶1,张 炜1,胡靖明1,陈 垣2
(1.甘肃农业大学工学院,甘肃兰州 730070;2.甘肃农业大学农学院,甘肃兰州 730070)
摘要:主要论述了2BM25草原免耕播种机的构造及关键部件———开沟器的设计及其参数的计算与确定.产品的试用结果表明:该机基本满足了设计和农艺要求,性能稳定可靠,操作轻巧方便,具有很好的应用发展前景.
关键词:草原免耕播种机;开沟器;设计
中图分类号:S223.2 文献标识码:A 文章编号:100324315(2008)0520160203
The design of2BM25no2tillage planter for grass
WAN G Yu2jing1,ZHAN G Wei1,HU Jing2ming1,C H EN Yuan2
(1.College of Engineering,G ansu Agricultwal University,Lanzhou 730070,China;
2.College of Agronomy,Gansu Agricultural University,Lonzhou 730070,China)
Abstract:In t his paper,we expo und t he design of const ruction and crucial component s of t he2BM25 no2tillage planter for grass,as well as t he calculation and determination of it s relevant parameters.Trial re2 sult s showed t hat t he p roduct met t he requirement s of t he design and agronomic basically,and t he perform2 ance was stable and reliable.The operation of t he mechine was easy and it had very good pro spect s in appli2 cation and develop ment.
K ey w ords:no2tillage planter for grass;digger;design
改良草原、恢复植被、播种草地经济作物等均需在少破坏或不破坏原生植被的情况下进行.但是,要在草原特殊的条件下大面积播种药材,无论是采用传统的播种方式还是使用现代农田中常用的免耕播种机都会有不同程度的不适用性.于是,迫切需要研制一种性能可靠、既适用于农田免耕播种、又能满足草原特殊播种条件的免耕播种机.在此背景下,笔者研制了可适用于某些特殊环境(如部分沙化了的草原)的2CBM—5草原免耕播种机.
作者简介:王玉晶,女,硕士研究生.
通讯作者:张 炜,男,副教授.
资助基金:甘肃农业大学草业学院草业科学国家级重点学科学术骨干科研项目暨草业生态系统教育部省部共建重点实验室
资助(编号:CY.GG.2006.15).
收稿日期:20082032271 总体结构
1.1 总体结构
如图1所示,2BM—5草原免耕播种机由机架、排种装置、行走装置、开沟镇压装置和驱动装置等组成.排种装置由种箱、外槽轮式排种器、链传动、排种轴和排种管等组成.开沟镇压装置由圆盘式开沟器和V型镇压器等组成.工作时,播种机在拖拉机牵引下前进,行走装置支撑整机的重量,在拖拉机液压调控下,开沟器在草地上开出一定深度的种沟,滚动前进中的驱动轮将动力通过链传动驱动排种器将种子排出种箱,通过排种管排入开出的种沟内.随后由开沟器后面的V型轮式镇压器完成覆土镇压.
1.2 主要性能参数
播种机与拖拉机的挂接形式为悬挂式;开沟器形式为双圆盘式;配套动力为11kW四轮拖拉机;行距为300mm;排种器形式为外槽轮式排种器;播种行数为5行;播量为5~90kg/hm2;播种深度为
2008年10月
第5期160~162
甘 肃 农 业 大 学 学 报
J OU RNAL OF GANSU A GRICUL TURAL UNIV ERSIT Y
第43卷
双月刊
5~40mm ;外形尺寸为1025mm ×1400mm ×1240mm ;作业幅宽为1.5m ;整机质量为100~140kg ;生产率为1~2hm 2/h ;作业速度为8~20km/h.
2 开沟器设计
考虑到草原上地表起伏较大,多石砾,土壤播种阻力大等实际因素,该机设计了入土能力较强的双圆盘式开沟器(图2,3)
.
注:1.镇压轮装置;2.圆盘式开沟器;3.机架;4.传动链轮及传动链;
5.地轮;
6.排种器;
7.悬挂架;
8.种箱;
9.排种管;10.调节弹簧.
图1 免耕播种机总装图
Fig.1 The map of the whole
machine
图2 圆盘式开沟装置
Fig.2 Disk
digger
图3 圆盘式开沟器工作原理图
Fig.3 Work principle of disk digger
2.1 双圆盘开沟器的工作原理
2.1.1 圆盘直径D 的确定 设计中通过研究圆盘
的运动情况,确定其直径大小.开沟器工作时,圆盘上任意一点的绝对运动都是旋转的切向圆周运动和水平向前直线运动的合成.现以圆盘中心为原点建立平面直角坐标系(图4),其中X 轴正向与机组前进方向一致.以圆盘边缘上任意点A 为研究对象.t 时刻A 点运动到A 1,则A 点的运动方程为
:
图4 开沟器运动分析简图
Fig.4 Analysis of digger 2movement
x =R cos ωt +V m t (1) y =R sin ωt
(2)
R —圆盘的回转半径;ω—圆盘转动的角速度;V m —机组前进速度.
将以上方程对时间t 求导,得A 点在X 轴和Y 轴的分速度:
V x =d x/d x =V m -R ωsin ωt (3)
V y =d y/d t =R ωcos ωt (4)
则 V A =
V 2
x +V 2
y =
V 2
m +R 2
ω2
-2V m R ωsin ωt
(5)
其中,R ω=V p 是A 点的圆周速度,令λ=V p /
V m =R ω/V m
则V x =d x/d t =V m -R ωsin ωt =V m (1-λsin ωt )
(6)
由式(6)可以得出结论:
当λ<1,即V p
当λ>1,即V p >V m 时,开沟器运动到某一位置
时就会有V x <0,即A 点的水平分速度与机组前进方向相反(实际中该种情况不存在).
161第5期 王玉晶等:2BM —5草原免耕播种机开沟器的设计