1SX-3型深松整地機的設計

摘要：深松整地技術可以疏松土壤、打破犁底層，有利于作物生長。設計一種1SX-3型深松整地機，闡述其總體結構和工作原理，分析關鍵部件的設計思路，以改進機具性能，提高深松整地作業效率和質量，為深松耕作機械的研制提供借鑒。

關鍵詞：深松整地機； 結構； 設計； 保護性耕作

中圖分類號：S222 文獻標識碼：A 文章編號：1674-1161（2024）05-0037-02

與傳統耕作相比，深松能夠起到疏松土壤、打破犁底層、不打亂耕作層等作用，有利于提高土壤蓄水能力，緩解地表徑流對土壤的沖刷，有效保護土壤，改善農田生態環境[1-2]。現有深松機具存在土壤松碎效果差、作業阻力大等問題[3]。為此，借鑒國內外深松技術研究成果，設計出1SX-3型深松整地機，以改進深松機具性能，提高深松作業技術效果。

1總體設計

1.1整機結構

1SX-3型深松整地機主要由懸掛架、機架、限深機構、深松機構及碎土鎮壓機構等組成，其結構如圖1所示。

1.2工作原理

機具與拖拉機通過三點懸掛機構掛接。根據作業農藝要求調整地輪高度。作業時，隨拖拉機行進，操作液壓系統將機具落下。拖拉機行進過程中，帶動深松鏟入土前進，對土壤進行深松，碎土鎮壓機構同時進行碎土鎮壓，從而實現一次性完成深松整地作業。

2關鍵部件設計

2.1懸掛機構

拖拉機與機具的掛接方式分為牽引式和懸掛式兩種。牽引式掛接機組操作靈活性差，在中小型機具上采用較少；懸掛式掛接機組操作靈活性好，在中小型機具上采用較多。針對丘陵地區小地塊作業情況，1SX-3型深松整地機應具有較高的靈活性，因此采用三點懸掛式掛接方式。懸掛機架由厚度16 mm的Q235扁鋼焊接。因不同型號拖拉機的懸掛系統存在差異，在深松整地機的懸掛板上增設2 個懸掛銷孔，以適應其與不同型號拖拉機的掛接，實現一機多用。

2.2機架

機架是安裝各個工作部件的基礎，為平面框架結構，分為螺栓組合式和管材焊接式兩種。螺栓組合式機架通過螺栓將熱軋型鋼材連接起來，深松工作部件固定在縱梁上，拆裝修復方便，但結構復雜笨重；管材焊接式機架將矩形管材焊接成三角形、矩形、梯形及后傾雙翼形等型式，結構簡單、用材少、質量小，便于換裝成不同幅寬的深松鏟。考慮到ISX-3型深松整地機工作時的強度和通過性，機架采用后傾雙翼形結構，主要由后橫梁、斜梁、地輪安裝架、縱梁、前橫梁等組成（如圖2所示）。機架由35方鋼和厚度16 mm的Q235扁鋼焊接而成，既能達到對機架的強度、剛度要求，又具有一定的質量，使機具在前進過程中有足夠的重力下壓，克服土壤對機具的阻礙，保證深松作業質量。

2.3深松機構

深松機構是深松整地機的關鍵工作部件，主要由深松鏟、鏟柄和翼鏟組成（如圖3所示）。鏟柄上部采用垂直結構，入土部分采用圓弧結構，橫截面設計成雙面楔形，夾角為60°，具有碎土和減少阻力的作用。為了達到較好的減阻和抬土碎土效果，鏟柄和鏟刀頭連接處與水平面成23°夾角。鏟柄與鏟刀頭通過沉頭螺栓連接，鏟刀頭磨損后可以更換。鏟柄與連接架通過螺栓連接，連接架焊接在機架上。因需在堅硬土壤中工作，深松鏟在具有較強松碎土壤能力的同時，還應具有足夠的強度、剛度和耐磨性能。由于深松部件安裝距離大，采用窄小的鑿形鏟難以使表層土壤全面松動，因此在鏟柄距鏟尖約25cm處安裝一對翼鏟，可以破碎表層土壤，提高疏松土壤效果。

2.4碎土鎮壓機構

深松整地機分為不帶碎土鎮壓裝置和帶碎土鎮壓裝置兩種。不帶碎土鎮壓裝置時，完成深松整地后還需進行碎土鎮壓作業，機具進地次數多，作業成本高。一些傳統深松整地機在深松鏟后面懸掛安裝碎土鎮壓裝置，但碎土鎮壓質量不高，保墑效果差，不利于后續作業。為提高作業效果和減少作業次數，ISX-3型深松整地機上配備碎土鎮壓機構，主要由滾筒、連接架、銷軸、滾齒等組成（如圖4所示）。連接架一端通過銷軸連接在機架上，另一端與滾筒銷軸相連。滾筒外周安裝有滾齒，滾齒呈螺旋排列，可以提高作業效果。

3結語

1SX-3型深松整地機的各項性能指標達到設計目標，基本能夠滿足農田作業的農藝要求。但各部件的設計和工作性能仍有待優化，以進一步提高深松整地作業效率和質量，為黑土地保護性耕作技術的推廣應用提供裝備支撐。