旋耕机-2

  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)。
农业机械学 ——第二部分之旋耕机
FMAE/KUST
8
2、按刀轴安置方向分: 按刀轴安置方向分:横轴式、 横轴式、立轴式、 立轴式、斜轴式。 斜轴式。
农业机械学 ——第二部分之旋耕机
FMAE/KUST 9
农业机械学 ——第二部分之旋耕机
FMAE/KUST
10
3、按动力传递路线分: 按动力传递路线分:侧边传动、 侧边传动、中间传动。 中间传动。
FMAE/KUST 28
农业机械学 ——第二部分之旋耕机
旋耕机运动参数一般的取值范 围:Vm = 0.5~1.5 m/s,n = 190~280 r/min,或λ= 4~10,h=8~16 cm。 由于国外多采用大功率拖拉机, 由于国外多采用大功率拖拉机,刀 片材料好, 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, 减少拖拉机的进地次数,保护 土壤不受更大的破坏。 土壤不受更大的破坏。
FMAE/KUST 23
h
x = Rcosωt + Vmt y = Rsinωt = R-h
农业机械学 ——第二部分之旋耕机
① ②
要满足向后抛土的条件, 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,根据上述方程, 根据上述方程,我们不 难得出: 难得出:
Vx= x/ =Vm + Rωsinωt<0 sinωt = (R-h)/ R ,代入上式 得 : Vm - Rω(R-h)/ R<0
∴ Vm < (R-h)ω(定量) 定量)
FMAE/KUST 24
结论: 结论:旋耕机正常工作必须同时 满足定性和定量二个条件, 满足定性和定量二个条件,既: ①定性条件: 定性条件: λ>1 (余摆线 余摆线) ②定量条件: 定量条件: Vm < (R-h)ω 该公式也可用下列公式表述: 该公式也可用下列公式表述:
农业机械学 ——第二部分之旋耕机
侧边传动
中间传动
FMAE/KUST
11
4-2旋耕机刀片的运动分析
旋耕机工作时, 旋耕机工作时,刀片一 边绕轴正向旋转 边绕轴正向旋转, 旋转,一边随机 组作直线运动 组作直线运动, 直线运动,因此, 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 转运动与直线运动合成的数 学摆线, 学摆线,但是, 但是,由于二者之 间的数值组合不同, 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, 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。 件及其量化指标。
FMAE/KUST 19
Hale Waihona Puke Baidu
通过做图分析发现, 通过做图分析发现 , 只有 λ > 1 余摆线时刀片才能满足向 后抛土的条件, 后抛土的条件,并且只是轨迹最 大玄长以下部分才能满足, 大玄长以下部分才能满足,设计 和应用时要特别注意, 和应用时要特别注意,刀片的工 作深度不能超过这个范围。 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、 的尺寸、机组的前进速度和刀片 的回转速度, 的回转速度,既λ值。
FMAE/KUST 26
农业机械学 ——第二部分之旋耕机
Vm < (R—h)ω h<R —Vm/ω h<R(1—1/λ)
λ 越大, 越大 , 其形状的最大玄长值也就越大, 其形状的最大玄长值也就越大, 位置也越靠上, 位置也越靠上 , 能满足耕深的轨迹高度越大。 能满足耕深的轨迹高度越大 。 当λ→∞时 λ→∞时,Vm→0,(λ ,(λ=Rω =Rω / Vm),能满足 ),能满足 向后抛土的轨迹高度为半径R 向后抛土的轨迹高度为半径 R 。 既 h = R , 反 之,耕深就小, 耕深就小,当λ→0 λ→0时,Vm→∞, →∞,ω=0, =0,绝 对运动轨迹为一条直线, 对运动轨迹为一条直线, 没有环扣, 没有环扣, 也就无法 向后抛土。 向后抛土。
FMAE/KUST 27
农业机械学 ——第二部分之旋耕机
3、切土节距
定义——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, 切下的土块厚度,即在同一纵垂面相邻两把刀相继 切土的时间间隔内旋耕机前进的距离 S——切土节距 Z——刀轴同一平面内均匀安装的刀数 Vm——机组前进速度 ω——刀轴回转速度 t——相邻两刀相继入土的时间间隔 S= Vm×t=Vm×2π/ (Z ω)
h<R —Vm/ω,或 h<R(1— 1/λ)
FMAE/KUST 25
农业机械学 ——第二部分之旋耕机
Vm < (R—h)ω h<R —Vm/ω h<R(1—1/λ) ——λ↑→h λ↑→h↑? 上述公式主要反映了结构参数与运 动参数对耕深的影响。 动参数对耕深的影响。如:R的变化对耕 深的影响, 深的影响 , 我们很容易理解, 我们很容易理解 , 但 ω 、 Vm 对h的影响就有些抽象了。 的影响就有些抽象了。实际上, 实际上,前面 我们已经做过解释: 我们已经做过解释 : ω 和 Vm 决定了λ 决定了 λ 值 的大小, 的大小,决定了刀片运动轨迹的形状。 决定了刀片运动轨迹的形状。
FMAE/KUST 30
FMAE/KUST 3
农业机械学 ——第二部分之旋耕机
旋耕机——它是一种工作部件 主动旋转, 主动旋转,以铣切原理加工土 壤的耕耘机械。 壤的耕耘机械。
农业机械学 ——第二部分之旋耕机
FMAE/KUST
4
4-1 旋耕机的基本构造和类型
一、基本构成
机架、 机架、传动装置、 传动装置、刀辊、 刀辊、挡土罩、 挡土罩、平地拖板等。 平地拖板等。
FMAE/KUST 29
农业机械学 ——第二部分之旋耕机
4-3 旋耕机刀片
农业机械学 ——第二部分之旋耕机
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、 工作质量 、 功率消耗影响很大。 功率消耗影响很大 。 为 适应不同土壤旋耕作业的需要, 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。 量的研究 。 目前, 目前 , 卧式旋耕机上使 用的旋耕刀主要有三大类: 用的旋耕刀主要有三大类:
农业机械学
旋耕机
朱惠斌
FMAE/KUST
主讲
1
§4 驱动式耕耘机械( 驱动式耕耘机械(旋耕机) 旋耕机)
简介
农业机械学 ——第二部分之旋耕机
这类耕耘机械, 这类耕耘机械,由拖拉机的动力输出轴通过传动系统将 动力以扭矩的形式直接作用于工作部件, 动力以扭矩的形式直接作用于工作部件,使之做旋转运动或 往复运动, 往复运动,以提高切土能力和土壤的松碎程度。 以提高切土能力和土壤的松碎程度。
农业机械学 ——第二部分之旋耕机
FMAE/KUST
5
二、工作过程
旋耕机 刀片在动力 的驱动下一 边旋转, 边旋转,一 边随机组直 线前进, 线前进,在 旋转中切入 土壤, 土壤,并将 切下的土块 向后抛掷, 向后抛掷, 与挡土板撞 击后进一步 破碎并落向 地表, 地表,然后 被拖板拖 平。
农业机械学 ——第二部分之旋耕机
FMAE/KUST 20
农业机械学 ——第二部分之旋耕机
在结构参数不变的情况下, 在结构参数不变的情况下 , λ 值越大, 值越大 , 轨迹最大 玄长的值越大, 玄长的值越大,其位置就越靠上, 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, 点的绝对运动轨迹为一数学圆 , 最大玄长在横轴处, 最大玄长在横轴处 , 耕深可达最大值, 耕深可达最大值 , 但这是不可能的, 但这是不可能的 , 因为此时机组不 在前进。 在前进。而是原地扒窝。 而是原地扒窝。因此,λ>1是旋耕机正常工 作的定性条件。 作的定性条件。
FMAE/KUST
2
旋耕机 应用的历史 较短, 较短 , 用途 不一, 不一 , 有些 国家和地区 作为耕地机 械使用, 械使用 , 有 的用作整地 机械, 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, 增加 , 尤其 是北方干旱 地区。 地区。
农业机械学 ——第二部分之旋耕机
R
Vm=0, λ=∞
FMAE/KUST
21
2、机组速度Vm与刀片旋转速 度ω的配合( 的配合(定量分析) 定量分析)
农业机械学 ——第二部分之旋耕机
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, 实际上,λ的数值不同其形状 差别很大, 差别很大 , 对工作质量和工作性能也 有较大的影响, 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 与刀片旋转速度 ω 的大小和配 合程度, 合程度 , 必须找出他们之间的函数关 系,然后加以量化处理。 然后加以量化处理。
15
FMAE/KUST
h
不同速比λ 不同速比λ对旋耕机工作质量的影响
农业机械学 ——第二部分之旋耕机
已知: 已知:λ= Vd / Vm,由于速比λ 由于速比λ的不 同,其运动轨迹形状也不同, 其运动轨迹形状也不同,有三种情 况:
λ<1
λ>1
λ=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, 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。 定旋耕机正常工作的基本条件。
产生原因
铧式犁耕后的田地还要经过耙地, 铧式犁耕后的田地还要经过耙地,才能使地表土壤达 到种植的要求; 到种植的要求; 普通铧式犁耕作时, 普通铧式犁耕作时,只是将地表残茬、 只是将地表残茬、杂草等翻入土 中,不能将其切碎, 不能将其切碎,使之与土壤和肥料等混合不均匀; 使之与土壤和肥料等混合不均匀;
农业机械学 ——第二部分之旋耕机
FMAE/KUST
17
Vm
农业机械学 ——第二部分之旋耕机
Vx
V Vx
V
V= Vx
λ<1,短摆线 结论: 结论:Vx>0, 不能向后抛土
FMAE/KUST 18
Vm
农业机械学 ——第二部分之旋耕机
Vm
M
N
λ=1,滚摆线 Vx>0,不能用
λ >1,余摆线 在MN线下, 线下,Vx>0,满足
FMAE/KUST 16
根据旋耕机工作的特点我们了解到, 根据旋耕机工作的特点我们了解到,旋耕机刀片先 是切土, 是切土,然后向后抛土, 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, 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水平分速Vx指向后方, 指向后方,既Vx <0,3种速比下的刀片绝对运动轨迹是否都能满足上述 要求呢? 要求呢?我们做一下对比分析: 我们做一下对比分析:
FMAE/KUST
6
三、作业特点
碎土能力强、 碎土能力强、平整度高、 平整度高、对土壤的适应性好、 对土壤的适应性好、纵向 尺寸短、 尺寸短、耕深小、 耕深小、功耗大、 功耗大、幅宽小、 幅宽小、效率低。 效率低。
农业机械学 ——第二部分之旋耕机
FMAE/KUST
7
四、主要类型
1、按与动力连接方式分 牵引式、 牵引式、 悬挂式、 悬挂式、直连 式。
FMAE/KUST 22
Vm
ω
ωt
农业机械学 ——第二部分之旋耕机
o
2R
o/
Vmt
m M
x
y
设:m点为刀片入土点, 点为刀片入土点,旋耕机耕深为h,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, 土结束并抬离地面均满足旋耕机正常工作的条件, 则有: 则有: x = Rcosωt + Vmt , y = Rsinωt = R-h
FMAE/KUST 13
我们通过作图的方式确定刀片的绝对运动轨迹
Vm
y
FMAE/KUST 14
h
农业机械学 ——第二部分之旋耕机
ω
ωt
o
2R
o/
Vmt
m M
x
Vm
ω
ωt
农业机械学 ——第二部分之旋耕机
o
2R
o/
Vmt
m M
x
y M点的运动方程: 点的运动方程: X = R cosωt +Vm t y = R sinωt
农业机械学 ——第二部分之旋耕机
FMAE/KUST
12
1、刀片的绝对运动轨迹 (定性分析) 定性分析) 设:R—旋耕机刀片端点的最大回转半径
农业机械学 ——第二部分之旋耕机
Vm—机组前进速度 ω—刀片回转角速度 t—时间函数 刀片端点的切向速度, 则有: 则有:Vd—刀片端点的切向速度, Vd=Rω,令速比为: 令速比为:λ= Vd/ Vm 。
相关文档
最新文档