一種遙控式微耕機(jī)的研制

夏文明，沈海青，林 龍，黃明濤

(臺(tái)州科技職業(yè)學(xué)院，浙江 臺(tái)州 318020)

微耕機(jī)是一種微型的耕地機(jī)械裝置，一般以小型柴油發(fā)動(dòng)機(jī)或汽油發(fā)動(dòng)機(jī)為動(dòng)力，具有體積小，方便移動(dòng)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于維修等特點(diǎn)[1,2]。它特別適合我國(guó)南方丘陵、山區(qū)等不規(guī)則，起伏頻繁的地塊，很好地解決了大型機(jī)械不方便作業(yè)的缺點(diǎn)，和大型機(jī)械形成了有效的互補(bǔ)[3-5]。但是傳統(tǒng)的微耕機(jī)噪音大、震動(dòng)大，導(dǎo)致作業(yè)人員工作環(huán)境不友好。本項(xiàng)目研制的遙控式微耕機(jī)能克服以上的缺點(diǎn)對(duì)于減小勞動(dòng)強(qiáng)度，促進(jìn)農(nóng)業(yè)機(jī)械無人化操作有重要的借鑒作用。

1 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

市場(chǎng)上現(xiàn)有的微耕機(jī)噪音大，作業(yè)時(shí)振動(dòng)大。本研究的這種遙控微耕機(jī)包括：設(shè)備機(jī)體框架(1)如圖1所示，圖中編號(hào)1開頭的，表示該零部件隸屬于設(shè)備機(jī)體框架(下同)，驅(qū)動(dòng)總成(2)以及旋耕總成(3)，驅(qū)動(dòng)總成(2)設(shè)置在設(shè)備機(jī)體框架(1)上驅(qū)使運(yùn)動(dòng)，旋耕總成(3)設(shè)置在設(shè)備機(jī)體框架(1)后進(jìn)行旋耕操作，設(shè)備機(jī)體框架(1)前側(cè)設(shè)置有秸稈清除總成，機(jī)體框架(1)后進(jìn)行旋耕操作，設(shè)備機(jī)體框架(1)前側(cè)設(shè)置有秸稈清除總成，秸稈清除包括秸稈清除機(jī)構(gòu)(4)以及秸稈粉碎還田機(jī)構(gòu)(5)。

1.1 清除機(jī)構(gòu)的組成和運(yùn)行

秸稈清除機(jī)構(gòu)(4)包括支撐臂(31)(編號(hào)31表示該零部件隸屬于3旋耕總成，下同)、第一皮帶線(32)以及抱桿(33)，如圖2所示，局部細(xì)節(jié)如圖3所示，第一皮帶線(32)等距間隔固定設(shè)置在第一皮帶線(32)的皮帶端面上，第一皮帶線(32)設(shè)置在支撐臂(31)上，支撐臂(31)固定在設(shè)備機(jī)體框架(1)上，設(shè)備機(jī)體框架(1)橫向縱向分別固定設(shè)置是有多組秸稈清除機(jī)構(gòu)(4)，抱桿(33)呈弧形并設(shè)置有壓桿(34)，壓桿(34)通過渦卷彈簧(35)鉸接設(shè)置在抱桿(33)的頭端，抱桿(33)設(shè)置有壓緊機(jī)構(gòu)，壓緊機(jī)構(gòu)包括第一繞輪(36)、第二繞輪(37)、牽引線(38)以及第一驅(qū)動(dòng)齒(39)，第一繞輪(36)與壓桿(34)鉸接在抱桿(33)的鉸接軸固定，第二繞輪(37)轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置在抱桿(33)的尾端并固定設(shè)置有第一驅(qū)動(dòng)齒(39)，牽引線(38)的兩端分別固定設(shè)置在第一繞輪(36)和第二繞輪(37)并纏繞上，抱桿(33)上設(shè)置有適應(yīng)牽引線(38)弧度的若干走線輔輪(312)，壓桿(34)在渦卷彈簧(35)的彈性作用下處于相對(duì)抱桿(33)張開狀態(tài)，支撐臂(31)的前側(cè)沿著支撐臂(31)走線弧度設(shè)置有驅(qū)動(dòng)件，驅(qū)動(dòng)件固定設(shè)置在支撐臂(31)上，驅(qū)動(dòng)件的前段為弧形的齒條(310)，驅(qū)動(dòng)件的后段為橡膠條(311)，使得第一驅(qū)動(dòng)齒(39)由第一皮帶線(32)一驅(qū)動(dòng)齒(39)由第一皮帶線(32)驅(qū)動(dòng)至驅(qū)動(dòng)件的橡膠條(311)位置時(shí)，并帶動(dòng)壓桿(34)轉(zhuǎn)動(dòng)趨于閉合狀態(tài)，第一驅(qū)動(dòng)齒(39)與橡膠條(311)嚙合壓緊貼合。

圖1 微耕機(jī)側(cè)視圖

1.2 遙控驅(qū)動(dòng)裝置的組成和運(yùn)行

驅(qū)動(dòng)總成(2)采用履帶(74)輪驅(qū)動(dòng)總成(2)，如圖1所示，履帶(74)輪驅(qū)動(dòng)總成(2)包括兩組履帶(74)總成，履帶(74)總成包括履帶機(jī)架(72)、履帶驅(qū)動(dòng)輪(73)、履帶(74)、走帶輔輪(75)、履帶(74)驅(qū)動(dòng)電機(jī)、減速器以及變速箱，履帶驅(qū)動(dòng)輪(73)以及多組走帶輔輪(75)設(shè)置在履帶機(jī)架(72)上并適配設(shè)置履帶(74)，履帶(74)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸出軸與減速器的輸入軸固定，減速器的輸出軸與變速箱的輸入軸固定，變速箱的輸出軸與履帶驅(qū)動(dòng)輪(73)固定驅(qū)使其轉(zhuǎn)動(dòng)，具體的遙控旋耕機(jī)還設(shè)置有遙控系統(tǒng)，所述遙控系統(tǒng)包括手持控制終端以及主機(jī)控制器，手持控制終端與主機(jī)控制器通過無線協(xié)議通信連接，主機(jī)控制器連接設(shè)置有通信模塊，如圖4所示，履帶(74)驅(qū)動(dòng)電機(jī)、第一皮帶線(32)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)、第二皮帶線的驅(qū)動(dòng)電機(jī)、螺桿電機(jī)(618)、同步帶驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)、導(dǎo)向葉輪(510)以及輸料機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)均通過對(duì)應(yīng)的電機(jī)驅(qū)動(dòng)器接入通信模塊與主機(jī)控制器通信連接。

圖2 秸稈清除機(jī)構(gòu)示意

圖3 秸稈清除機(jī)構(gòu)局部示意

圖4 遙控接收器和遙控操作手柄

2 結(jié)束語

我國(guó)是一個(gè)農(nóng)業(yè)大國(guó)，相當(dāng)一部分農(nóng)業(yè)作業(yè)地面位于丘陵和山區(qū)，那里的地塊面積小，形狀不規(guī)則，落差大，起伏不定，不適合大型農(nóng)具，適宜使用小型甚至微型農(nóng)具，而且農(nóng)村實(shí)行聯(lián)產(chǎn)承包制以后，2-3個(gè)農(nóng)民成為一個(gè)作業(yè)單元，收入有限，買不起大型生產(chǎn)資料，小型甚至微型農(nóng)具成了農(nóng)民朋友的不二選擇。隨著農(nóng)村人口的減少，種植方式的改變，生產(chǎn)效率的提高，特別是農(nóng)民收入的增加，都決定了微耕機(jī)市場(chǎng)的潛力是巨大的，相信很快就能迎來發(fā)展的春天。