3C-2型懸掛式旋轉(zhuǎn)切土除草機(jī)研制

關(guān)鍵詞：除草機(jī)；箱體；半軸；除草輥；橫梁

0引言

以往苗期田間除草依靠蓄力耘鋤來完成。現(xiàn)有苗期田間除草靠手扶微耕機(jī)牽引耘鋤逐行來完成，存在著效率低、勞動(dòng)強(qiáng)度大、不能滿足大規(guī)模生產(chǎn)需要的缺點(diǎn)。為了解決背景技術(shù)不足，設(shè)計(jì)了3C-2型懸掛式旋轉(zhuǎn)切土除草機(jī)，通過變速箱帶動(dòng)除草刀盤旋轉(zhuǎn)的方法，可同時(shí)對兩條壟進(jìn)行除草。其特點(diǎn)是效率高，勞動(dòng)強(qiáng)度低，能滿足大規(guī)模生產(chǎn)的需要；結(jié)構(gòu)簡單，使用方便。該機(jī)適合于所有農(nóng)作物的苗期田間除草作業(yè)。

1結(jié)構(gòu)與工作原理

1.1結(jié)構(gòu)

3C-2型懸掛式旋轉(zhuǎn)切土除草機(jī)由傳動(dòng)軸、鏈盒、彈簧導(dǎo)向柱、下掛接銷、上懸掛架、半軸軸承座、橫梁、除草刀盤、刀盤軸、半軸、變速箱、主護(hù)罩和地輪總成等組成，如圖1所示。傳動(dòng)軸與變速箱的齒輪軸相連，變速箱輸出軸兩端分別設(shè)有半軸，鏈盒能繞半軸轉(zhuǎn)動(dòng)，彈簧導(dǎo)向柱能在半軸軸承座底板上的孔內(nèi)上下滑動(dòng)，使除草刀盤能仿形，鏈盒內(nèi)的半軸和除草軸上分別設(shè)有小鏈輪、大鏈輪及鏈條[1-3]。

1.2工作原理

工作時(shí)，將上懸掛架與拖拉機(jī)的中央拉桿相連，將兩個(gè)下掛接銷與拖拉機(jī)的兩個(gè)下牽引板相連，傳動(dòng)軸與拖拉機(jī)的動(dòng)力輸出軸相連，調(diào)整地輪與除草刀盤下部除草刀的高度差，使耕深合適，啟動(dòng)拖拉機(jī)并使機(jī)具升起，拖拉機(jī)動(dòng)力輸出軸帶動(dòng)傳動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，傳動(dòng)軸帶動(dòng)變速箱使除草刀盤轉(zhuǎn)動(dòng)，拖拉機(jī)懸掛著機(jī)具進(jìn)入擬除草壟上，一邊行走一邊操縱液壓手柄將機(jī)具緩慢落下，在高速旋轉(zhuǎn)的除草刀的連續(xù)切削下，壟上的雜草被連根除掉并切碎均勻地?fù)胶偷酵寥览?，至此完成整個(gè)除草過程[4-5]。

1.3主要技術(shù)參數(shù)

3C-2型懸掛式旋轉(zhuǎn)切土除草機(jī)主要技術(shù)參數(shù)如表1所示。

2主要工作部件設(shè)計(jì)

2.1半軸總成

半軸總成由深溝球軸承B、半軸軸承座、上軸承座、小鏈輪、小鏈輪鍵、深溝球軸承C、上軸承座A、鏈盒蓋、鏈條、鏈盒底板、深溝球軸承D和半軸等組成，如圖2所示。半軸軸承座通過U型卡子與橫梁相連，小鏈輪通過小鏈輪鍵與半軸相連，上軸承座和上軸承座A通過螺栓分別與鏈盒底板和鏈盒蓋相連[6-7]。

2.2除草軸總成

除草軸總成由鏈盒底板、鏈條、鏈盒蓋、大鏈輪鍵、除草輥鍵、除草軸、右除草輥、右下軸承座、圍板、大鏈輪、左下軸承座、深溝球軸承E和左除草輥等組成，如圖3所示。在除草軸中部設(shè)有大鏈輪，大鏈輪通過大鏈輪鍵與除草軸相連，鏈輪底板、鏈盒蓋和圍板組成鏈盒，在鏈輪底板和鏈盒蓋下部分別設(shè)有左下軸承座和右下軸承座，在除草軸兩端分別設(shè)有左除草輥和右除草輥，除草輥通過除草輥鍵與除草軸相連[8]。

除草輥由螺栓、輪轂、輻板、除草刀和刀座等組成，如圖4所示。在輪轂兩端分別設(shè)有輻板，在輻板周邊均布設(shè)有刀座，除草刀通過螺栓與刀座相連。其優(yōu)點(diǎn)是除草刀磨損后可以更換。

2.3變速箱總成

變速箱總成由箱體、右軸承座、圓錐滾子軸承A、錐齒輪、變速箱輸出軸、左軸承座、齒輪軸、齒輪軸座、隔套、圓錐滾子軸承B和軸承蓋等組成，如圖5所示。箱體和齒輪軸座均采用厚鋼板焊合，然后進(jìn)行鏜孔等機(jī)械加工，二者通過螺栓相連，在箱體前部設(shè)有齒輪軸座，在齒輪軸座內(nèi)設(shè)有圓錐滾子軸承B和齒輪軸，在箱體中部設(shè)有變速箱輸出軸，變速箱輸出軸是空心軸且兩端設(shè)有連接孔用于連接半軸，在變速箱輸出軸上設(shè)有錐齒輪、左軸承座和右軸承座，在左軸承座內(nèi)設(shè)有深溝球軸承，右軸承座設(shè)有圓錐滾子軸承A[9-10]。其優(yōu)點(diǎn)是強(qiáng)度高、質(zhì)量輕和工作可靠。

2.4半軸

半軸用45鋼制造，毛坯經(jīng)熱處理后進(jìn)行機(jī)械加工。其優(yōu)點(diǎn)是強(qiáng)度好，通過改變端部孔與變速箱輸出軸上的孔的安裝位置，可以改變耕幅，以便適應(yīng)不同壟距的除草作業(yè)。半軸軸承座由軸承座和軸承座底板焊合而成；在軸承座底板上設(shè)有U型卡子連接孔和彈簧導(dǎo)向柱連接孔，通過等離子切割加工軸承座底板上的孔和下料，軸承座和軸承座底板焊合后，采用彎板（車削軸承座的夾具）與軸承座底板連接定位，車削安裝軸承的孔。其優(yōu)點(diǎn)是一座兩用，節(jié)約用料減少制造和安裝工時(shí)。

3試驗(yàn)驗(yàn)證

2021年在遼寧省朝陽市龍城區(qū)，參照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)對3C-2型懸掛式旋轉(zhuǎn)切土除草機(jī)的耕深、除凈率和作業(yè)效率3個(gè)性能指標(biāo)進(jìn)行了檢測[11]。耕深測定，耕作300m長，每隔20m選擇一個(gè)點(diǎn)測算，檢測的位置避開了地邊地頭后隨機(jī)選取，以未耕地表為基準(zhǔn)，量至耕層底部，計(jì)算并取平均值，除草深度為50mm。除凈率測定，耕作200m長，每隔10m選擇一個(gè)0.2mx1.0m的長方形取樣框進(jìn)行測算，從框內(nèi)仔細(xì)找出沒除掉的草和已經(jīng)除掉的草，然后用天平進(jìn)行稱質(zhì)量，計(jì)算每個(gè)取樣框內(nèi)的除凈率并取平均值，得除凈率為90%。作業(yè)效率的測定，測量拖拉機(jī)每分鐘完成的耕作距離，測量10次，計(jì)算平均值后與耕幅相乘得到即是每分鐘耕作面積（m2/min），經(jīng)換算，作業(yè)效率為0.5hm2／h。試驗(yàn)結(jié)果表明，各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到了設(shè)計(jì)要求。

4結(jié)束語

3C-2型懸掛式旋轉(zhuǎn)切土除草機(jī)研制，使朝陽市有了適合本地區(qū)耕作形式的懸掛式除草機(jī)，使用該機(jī)耕作的地塊經(jīng)過雨水澆灌后土壤中碎草發(fā)生腐爛，可將草直接轉(zhuǎn)化成肥料增加土壤營養(yǎng)，能防止土壤發(fā)生板結(jié)，提高土壤透氣性，為秧苗生長創(chuàng)造了條件；高效快速地除草作業(yè)及時(shí)阻止了雜草與秧苗爭奪營養(yǎng)，為增產(chǎn)增收奠定了基礎(chǔ)；具有良好的推廣應(yīng)用前景。