新型翻地机的研发设计与运行

张延海

摘 要：现有应用中的翻地机翻地效率低、减震功能差，而且不能同时实现挖土、碎土的功能。因此，研发设计了一种新型翻地机。改进、设计后的翻地机翻地效率高、减震功能强，且能同时实现挖土、碎土的功能，可将犁、靶、平三种作业一次完成。此外，翻地机还可以在较为复杂的地形中有效固定。

关键词：翻地机;效率;减震功能

中图分类号：S223 文献标识码：A 文章编号：1003-5168（2019）07-0060-03

Abstract： In the existing application， the plough machine has low ploughing efficiency and poor shock absorption function， and can not simultaneously realize the functions of digging， breaking and mowing. Therefore， a new type of tiller was developed and designed in this paper. The improved and designed plough machine of this research institute has high ploughing efficiency， strong shock absorption function， and can simultaneously realize the functions of digging and crushing soil. It can complete ploughing， target and leveling at one time. In addition， the plough machine can also be effectively fixed in more complex terrain.

Keywords： plough machin;efficiency;strong shock absorption function

随着科技发展的日新月异，农业的发展发生了革命性变革。从人力劳作到机械的现代化发展，农业技术不断进步。在农业领域，对农田进行翻地是种植农作物的第一步。通过翻地可以使土质松软，提高植物根的生长和养分吸收的能力，同时具有加深耕层、消灭病虫害、清除杂草、蓄水保墒、防御旱涝的作用[1]。目前，翻地主要有春翻和秋翻两种。春翻主要是用来种植玉米、棉花等农场品。秋翻主要是为了种植水稻、小麦等。传统的耕牛翻地由于效率低下，已经不能满足现代农业生产的需求，渐渐被机械化的翻地机取代[2]。然而，现阶段农田中使用的翻地机，由于翻地效率低、减震功能差、不能同时实现多元化功能等因素，并未得到广泛应用[3]。因此，有必要结合上述因素，重新改进翻地机相关技术，切实满足农业生产的需求。

1 翻地机技术改进的目的

本研究改进、设计后的翻地机翻地效率高、减震功能强，能同时实现挖土、碎土的功能，可将犁、靶、平三种作业一次完成，还可以在较为复杂的地形中有效固定。

2 翻地机技术改进的内容

设计的翻地机主体部分包括把手、机架、传动和翻土四大模块，具体模块及组成结构如图1和图2所示。把手部分主要由把手和工作台面组成，高1.3m左右，符合一般人的工作高度。机架部分主要由连杆组成，分为支撑板、第一连杆、第二连杆、第三连杆等，主要负责连接各个部分，使其在不工作时平稳停在土地上。传动部分主要由连接轴、联轴器、滑动轴、电机以及凸轮等组成[4]，主要负责翻土机的传动功能。翻土部分由挖土刀、挖土铲、挡泥板、碎土棒等组成，根据地质的不同，可以采用挖土刀进行刨土地或用挖土铲进行深挖土地。其中，挡泥板可以使土壤不四处飞溅，也可以把翻起的土归拢平整;碎土棒用于敲打翻起的比较大的土块，使得翻出的土块均匀，呈沙粒状。

3 设计技术核心

图3～图5为本文的核心技术。图3为翻地减震部分细节图，翻地机的减震技术采用双向减震方式，可以避免土质较硬情况下的把手震动。图4为翻地机传动部分结构，采用齿轮和传动轴进行传动，传动精确性高，使得完成每个翻土、平整操作极其到位。图5为翻地机滚轮部分结构，滚轮轻巧可以有效地推动翻土机，方便作业和操作。

注：31.涡轮;32.蜗杆;33.第二连杆;34.第一支架;37.第三连接轴;38.第五弹簧;39.第三连杆;40.第四连杆;41.第二滑槽;43.转盘;50.滑动轴;51.第三滑槽。

设计中，第一支架顶部设置有工作台面。为了提高整体协调性和使用的便捷性，在工作臺面顶部固定了把手;蜗杆与涡轮间采用啮合结构，增强了系统的稳定性;支撑板内侧开设有若干槽口，调节块两侧固定有锁块，锁块可以通过嵌合与槽口实现更紧密的连接。

4 翻地机技术研发设计的工作原理

挖土刀一侧设置有挡泥板，使得挖出的泥土沿挡泥板向里侧走，通过第一电机驱动旋转，带动第一连接轴转动。第一连接轴通过联轴器与第二连接轴连接，且第二连接轴一端固定有旋转架，旋转架两侧通过铰链与第二刀片连接，第二刀片用于将泥土上的杂草处理切碎。旋转架另外两侧有铰链与碎土棒，碎土棒用于打碎土块。

挖土刀顶部设置有第二弹簧，用于减少震动和冲击力。转盘与联轴器之间设置有第三弹簧。转盘两侧的第三连接轴穿过通孔通过第五弹簧与联轴器连接，用于减少第一电机的震动。支撑架与第一连杆之间设置有第四弹簧，且第四弹簧通过套接与第一转动轴连接，用于减少轮胎的震动。该翻地机减震效果好，提高了使用时的稳定性。

当第一电机转动时，滑动轴在第三滑槽内做往复运动，带动第一支架两侧的连接板在导向板内做往复运动。连接板底部设置有挖土刀，挖土刀底部固定有第一刀片。第一刀片往复运动将耕地两侧的泥土挖出形成田垄，通过第二电机驱动第一齿轮转动带动第二齿轮转动，第二齿轮通过传动轴带动凸轮在第四连杆一端的第二滑槽内转动。第三连杆、第四连杆构成连杆结构，驱动挖土铲做往复运动，实现翻土。

支撑架两侧设置有支撑板，支撑板内侧均匀开设有4个槽口。调节块两侧固定有锁块，且锁块通过嵌合与槽口连接。通过改变锁块与不同方向的槽口连接，可以改变支撑板的横竖方向，便于在复杂的地形上固定支撑。第一支架底部设置有滚轮，便于移动翻地机。

5 结论

设计的翻土机属于小型翻土机，一个人能够单独作业，能够保证土地碎土效果，耕后可以确保土地平整，具有省时、省力、省工、省成本、节水等功效。本翻地机构件较为简单，所用铸件价格低廉，适合大规模生产与推广。

参考文献：

[1]万玉华，李尚，彭维钦，等.重庆浅丘平坝区水稻机械化旱直播生产试验[J].农业开发与装备，2018（6）：123-124.

[2]蓝雪.浅谈农机技术推广如何适应农机化发展方式的转变[J].农业与技术，2019（6）：39-40.

[3]李明金，张宝库，陈长海，等.水稻田耕整地方法的现状及特点[J].农业装备技术，2011（3）：49-50.

[4]董可宏，关昕，孙喜巍.1ZS-150型旱直播水稻田碎土与清洁平地联合作业机的设计[J].农机使用与维修，2018（8）：27-28.