2BGF—120型旋耕播種機(jī)的研制與探索

張申李

棲霞市農(nóng)機(jī)局研制的2BGF—120型旋耕播種機(jī)，于1990年11月15日通過(guò)市科委組織的技術(shù)鑒定，并獲得了1991年7月10日市科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)。該機(jī)能一次完成旋耕、播種兩項(xiàng)作業(yè)，減少了拖拉機(jī)的進(jìn)地次數(shù)，提高了作業(yè)效率，改善了作業(yè)質(zhì)量，降低了作業(yè)成本，經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益顯著，具有重要的推廣價(jià)值。

一、問(wèn)題的提出

棲霞市桃村鎮(zhèn)桃村為市縣級(jí)農(nóng)機(jī)化試點(diǎn)村，糧田面積2400畝，土質(zhì)屬黃粘土，每年耕地后土塊較多，需要人工打碎土塊平整畦面，并且出苗率低，影響了小麥產(chǎn)量的提高。針對(duì)村里和社會(huì)的需要，煙臺(tái)市農(nóng)機(jī)局給棲霞市農(nóng)機(jī)局下達(dá)了“旋耕播種機(jī)研制”這一研究課題。

二、總體技術(shù)方案的確定

設(shè)計(jì)的總體技術(shù)方案是采用積木組合式，利用社會(huì)普遍使用的旋耕機(jī)和播種機(jī)，以一定的方式有機(jī)地組合在一起，采用活點(diǎn)聯(lián)接，拆卸方便。對(duì)機(jī)具沒(méi)有破壞性，既可進(jìn)行旋耕播種復(fù)式作業(yè)，又可分別進(jìn)行單項(xiàng)作業(yè)，增加了機(jī)具使用的方便性，通用性和靈活性。

三、機(jī)具的選定

根據(jù)畦面規(guī)格和我省常用機(jī)具作業(yè)寬度綜合考慮，選用了泰山～25拖拉機(jī)為牽引動(dòng)力，旋耕機(jī)和播種機(jī)分別選用了1G—100旋耕機(jī)和沂南生產(chǎn)的圓盤式開溝器的播種機(jī)。

四、研制過(guò)程

2BGF—120型旋耕播種機(jī)的研制可分四部分：一是IG—100旋耕機(jī)的改制；二是旋耕機(jī)與播種機(jī)之間聯(lián)接部分設(shè)計(jì)；三是拖拉機(jī)外部液壓油缸的設(shè)計(jì)；四是拖拉機(jī)前端配重鐵放置。

1.1G—100旋耕機(jī)改制

由于1G—100旋耕機(jī)原設(shè)計(jì)為耕地用，作業(yè)幅寬小于拖拉機(jī)寬度，設(shè)計(jì)為偏牽引，旋耕播種需要將偏牽引改為正牽引。原后端擋泥板較長(zhǎng)，重新加工一個(gè)比原來(lái)短80毫米的刮泥板，兩側(cè)固定于刀袖外端殼體上，起刮土平畦作用。在刮泥板中間部位截去一個(gè)梯形，在刀軸中間卸去6把犁刀，這樣在畦中間因無(wú)犁刀旋耕，自然形成一個(gè)套種行畦埂，便于澆水和第二年玉米套種。

2.旋耕機(jī)與播種機(jī)之間聯(lián)接部分設(shè)計(jì)

旋耕機(jī)與播種機(jī)之間的聯(lián)接可通過(guò)播種機(jī)的三個(gè)懸掛點(diǎn)聯(lián)接，播種機(jī)的上懸掛點(diǎn)可通過(guò)一個(gè)可詞拉桿聯(lián)接在旋耕機(jī)上懸掛點(diǎn)下端孔內(nèi)，兩下懸掛點(diǎn)懸掛幫楷內(nèi)能上下移動(dòng)的吊鉤內(nèi)，兩滑槽機(jī)構(gòu)通過(guò)鐵板固定在旋耕機(jī)的左右主梁上。

3.拖拉機(jī)外部液壓油缸的設(shè)計(jì)

旋耕播種機(jī)的總重量較重，并且重心比單件后移，超過(guò)泰山—25拖拉機(jī)液壓系統(tǒng)的承裁能力，必須重新設(shè)計(jì)增加外部油缸支承，設(shè)計(jì)為油缸下支承點(diǎn)繞支承軸擺動(dòng)。支承軸兩端固定在兩塊鐵板上，兩鐵板形狀是根據(jù)空間位置和強(qiáng)度要求而設(shè)計(jì)的，并且用固定牽引板的8個(gè)螺栓加以固定。油缸上支承點(diǎn)支承在轉(zhuǎn)臂上，轉(zhuǎn)臂焊接在拖拉機(jī)右側(cè)外提升臂上，用高壓軟管將高壓油自液壓輸出管輸進(jìn)到油缸內(nèi)。

4.拖拉機(jī)前端配重鐵放置

旋耕播種機(jī)較重且重心偏后，拖拉機(jī)在過(guò)溝和上坡時(shí)，前端輪子容易翹起，因此，拖拉機(jī)前端應(yīng)加配重，以保證整機(jī)穩(wěn)定性。配重應(yīng)加100-125公斤，并且選擇體積小易于在前輪軸固定的配重鐵。

五、2BGF—120型旋耕播種機(jī)使用可靠性分析

1.作業(yè)的適應(yīng)性與靈活性

通過(guò)三點(diǎn)懸掛，靈活方便，調(diào)節(jié)吊鉤上端螺絲，即可調(diào)節(jié)吊鉤上下移動(dòng)。從而，可調(diào)節(jié)左右兩端水平和作業(yè)深淺。同時(shí)，吊鉤內(nèi)有一段上下可移動(dòng)的行程，遇特殊地表播種機(jī)一端下懸掛點(diǎn)可向上移動(dòng)，保證整機(jī)具有良好的仿形作用，每個(gè)開溝器支架上有一彈簧，起局部仿形作用，這樣從整機(jī)到局部都可適應(yīng)不同地表帕作業(yè)。調(diào)節(jié)中央拉桿長(zhǎng)度，可調(diào)節(jié)播種機(jī)的入土角度和播種深度。

2.牽引功率的可行性分析

根據(jù)1989年初機(jī)械電子工業(yè)部對(duì)1G—100旋耕機(jī)測(cè)試情況分析，泰山～25拖拉機(jī)牽引在硬地里耕地，在耕深13厘米的情況下，耗用功率是11千瓦（15馬力）。而旋耕播種作業(yè)時(shí)，旋耕深度一般為6厘米左右，不足測(cè)試深度的一半，耗用功率，也就最大不超過(guò)5.14千瓦（7馬力）。同時(shí)，土壤又是耕后地旋耕阻力較小，大體估算，旋耕機(jī)耗用功率不超過(guò)4千瓦（5馬力），而播種機(jī)桃村歷年都是用泰山—12拖拉機(jī)牽引作業(yè)，基本可以說(shuō)耗用功率不超過(guò)7.4千瓦（10馬力）。這樣,旋耕播種機(jī)耗用功率不超過(guò)11千瓦（15馬力），是配套功率的6.25%按國(guó)家標(biāo)來(lái)說(shuō)整機(jī)耗用功率不超過(guò)配套功率的75%，屬動(dòng)力設(shè)計(jì)優(yōu)等品。實(shí)際作業(yè)過(guò)程中，一般是四檔作業(yè)，較粘地時(shí)為三檔作業(yè)。

3.液壓提升能力的可行性分析

旋耕播種機(jī)加種子共重為440公斤，換算到懸掛點(diǎn)B處為：

G=（440×1230）／730=741（公斤）

這個(gè)力超過(guò)懸掛點(diǎn)B處允許額定提升力650公斤，因而，液壓系統(tǒng)超負(fù)荷。新設(shè)計(jì)增加油缸直徑為50毫米，原油泵工作壓力是13.7兆帕。

縱拉桿受力示意圖

O-縱拉桿支點(diǎn)

A-縱拉桿與斜拉稈聯(lián)接點(diǎn)

B-旋耕機(jī)下懸掛點(diǎn)聯(lián)接處

C-旋耕播種機(jī)重心處

轉(zhuǎn)臂和外提升臂示意圖

I：外提升臂

Ⅱ：轉(zhuǎn)臂

E：油缸上支承點(diǎn)

F：斜拉桿上支承點(diǎn)

這樣油缸對(duì)上支承點(diǎn)E的支承力為：

換算到F點(diǎn)即A點(diǎn)的提升力為：

F=（440×2550）／125=8973（公斤）

換算到懸掛點(diǎn)處的提升力為：

N=（8976×300）／730=3688（公斤）

這個(gè)力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于總重量換算到懸掛點(diǎn)處的力741公斤，因而新增加設(shè)計(jì)的液壓系統(tǒng)可靠性。