标题 | 铧式犁上特殊机构装置的技术特点 |
范文 | 摘 要:随着新技术的不断研发,一些新技术在传统的铧式犁上得到了应用,对铧式犁上的安全装置、牵引犁的升降和调节机构、双向犁的翻转机构、铧式犁耕深自动控制装置进行了概述,为农机研发人员提供参考。 关键词:铧式犁;机构装置;技术特点 中图分类号:S222 ???????文献标识码:A doi:10.14031/j.cnki.njwx.2019.12.012 作者简介:王晋(1987-),男,辽宁营口人,硕士,高级工程师,主要从事经济作物机械方面的研究,E-mail:[email protected]。 铧式犁是农业生产中重要的耕作部件,用来破碎土块并耕出槽沟,为播种做好准备。犁耕技术历史悠久,但铧式犁的研究只在近几十年,随着新技术的不断应用,铧式犁的结构性能得到了优化。下面介绍铧式犁上一些特殊装置的技术特点,为研发人员提供参考。 1 安全装置 安全装置是当犁碰到意外的障碍时,为防止犁铧损坏而设置的超载保护装置。并不是所有犁都需要配备安全装置。一般轻型犁和在无障碍物的地上使用的犁都不设安全装置;而在多石地或开荒地上使用的犁,特别是高速作业机组,设置安全装置则显得非常重要。 安全装置分为整体式和单体式两类,其中整体式主要用在牵引犁上,当耕作过程出现超负载力作用时,安全装置就脱钩使犁与拖拉机脱开,达到保护犁的作用;单体式是在每个犁体上安装安全装置,可以实现单体保护;按照结构形式与作用特点不同,安全装置分为刚性、弹性、半自动和全自动等类型。 常见的单体式犁体安全装置有销钉式、弹簧式和液压式3种。销钉式的作用原理是当犁体碰到障碍物引起超载时,销钉被剪断起到保护作用,但销钉被剪断后必须停车才能更换;弹簧式与液压式安全装置的作用原理相同,犁体在障碍的异常载荷作用下会克服弹簧或液压油缸的作用力而升起,越过障碍后,自动复位。不需停车即可连续工作,工作效率高,但结构复杂。 2 牵引犁的升降和调节机构 犁工作过程中,经常要从运输状态变为工作状态或从工作状态变为运输状态,有时还需要进行耕深调节和水平调节。因此,牵引犁上设有升降和调节机构,其中包括升降和耕深调节机构、地轮机构、沟轮机构和尾轮机构。 (1)升降和耕深调节机构。升降和耕深调节机构由液压油缸、地轮及其弯臂等部件构成。油缸后支座固定在犁梁上,焊在地轮轴上的推臂与活塞杆铰接;在活塞杆上装有定位卡箍;油缸前端装有定位阀;油缸經过油管与拖拉机上的分配器相连接。升犁时,操纵分配器手柄,将其放到“提升位置”,活塞向上移动,推动推臂使地轮弯臂逆时针方向转动,犁梁相对地面上移,将犁升起;落犁时,将分配器手柄放到“浮动位置”,打开油缸下腔油路,犁靠自重下降。当卡箍推动定位阀,将油路封死后,使犁保持在预定耕深位置。在活塞杆上移动定位卡箍的位置,可实现耕深调节功能,若将卡箍靠近缸体,活塞行程变短,犁体的下降范围减小,耕深变浅;反之,则耕深变大。 (2)地轮机构、沟轮机构。地轮机构、沟轮机构由水平调节丝杆、推杆、沟轮及其弯臂等部件组成,主要用于调整犁体左右耕深的平衡。在本机构中,调节丝杆与地轮弯臂固定连接,推杆前后端分别与沟轮弯臂和调节丝杆铰接。当地轮弯臂转动时,沟轮弯臂亦随之转动,使沟轮产生升降运动。耕深调节后,可转动水平调节丝杆手轮,使推杆后端沿丝杆上下移动,犁相对犁梁上下摆动,使左、右耕深一致。 (3)尾轮机构。尾轮机构由柔性拉杆、尾轮摇臂、滚轮、尾轮等部件组成,为了使犁容易出土,地头整齐,连接地轮与尾轮的柔性拉杆,在工作时处于松弛状态,起犁时地轮下降,犁的前部先升起,当地轮降至沟轮位置时,柔性拉杆被张紧,开始牵动尾轮摇臂转动。通过摇臂另一端的滚轮推动尾轮弯轴向下转动,以改变尾轮相对于犁梁的位置,将犁的后部升起。落犁时,犁靠自重下降,直至尾轮弯轴被垂直调节螺钉顶住为止。作业时,尾轮垂直调节螺钉可使尾轮下缘略低于犁体底面。水平调节螺钉可使尾轮下缘比犁侧板略向左偏,以减轻犁底与犁侧板对土壤的摩擦力。 3 双向犁的翻转机构 普通铧式犁只能单向(右侧)翻垡,若在犁架上安装两组犁体或犁体上采用双向犁壁,通过翻转机构实现自动换向,能使垡片向左、向右交替翻转,则为双向犁。双向犁的优点如下:机组在往返行程中,土垡均向同一侧翻转,耕后地表平整,不会出现普通犁耕地形成的沟和埂;对于耕斜坡地,沿等高线向坡下翻土,可减小坡度;耕地时可由地块一侧开始,直到地块另一侧,不必在地中开墒。在地头转弯时,空行少,工作效率较高;对小块地和不规则地块耕作,也具有优越性。因有上述特点,故尽管双向犁的结构比较复杂,重量较大,仍得到很快的发展与普及,特别是在西欧一些国家,其应用非常多。目前,我国许多地区也开始大量使用双向犁。 4 耕深自动控制装置 传统的液压犁具主要依靠操作员操作手柄与力调节弹簧控制液压油缸,最终控制悬挂犁具的升降。常州工程职业技术学院把微控制器、传感器与悬挂犁具结合,开发一套自动监测、自动控制犁具耕深的装置系统。该系统以STM32F429为核心处理器,在悬挂系统上、下拉杆的连接轴处及提升臂上分别集成拉力传感器及角度传感器,主控器外接LCD显示屏,以表盘形式实时显示犁具状态信息,以电磁阀代替传统液压分配器,以按钮式控制面板代替传统机械操作杆,主控制器根据悬挂犁传感器数据及预设耕地深度,采用拉力、位置综合调节算法,向电磁阀发送控制指令自动控制犁具的升降。实践证明,该套装置极大提高了犁具的智能化程度,在犁具耕地质量及拖拉机利用效率上均有极大改善。 |
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