手提式春笋挖掘器设计

摘 要：为适应春笋省力化快速挖掘对小型、性能良好的农业机械的要求，本篇论文要求设计一种结构简单、机型不大而且较灵活的设施农业配套作业机械，来实现春笋的省力化挖掘， 减少对劳动力的使用。本设计就结构特点进行了分析。

关键词：手提式;挖笋;设计

1  概述

春笋挖掘器的主要动作的完成由汽油发动机经减速器进行动力传递后带动工作部分进行运动，运动部分主要完成对笋根部土壤的刨除、在笋根部合适位置进行切割。刨土过程中的泥土进工作腔螺旋刀片排出洞外。

2  原动机选择

手提式春笋挖掘器需要使用者提在手上进行操作，应选择尽量轻的原动机。考虑到户外作业、汽油机的体积小、重量轻、起动性好，因此选择挖笋机的原动机为二冲程汽油内燃机。

3  变速箱的设计

采用二级圆柱齿轮变速箱，结构紧凑，传动比为1：9，输出转速在200rpm左右，传动平稳。在变速箱中采用脂润滑的方式，有效防止了油脂的渗漏，减小噪音。

4  工作部分设计

（1）工作腔 根据春笋挖掘器的设计要求，需要具有引导排土功能，因此在设计工作腔时，在转筒的圆周侧壁上设有用于输出泥土的条形孔和旋转铰刀。条形孔的数量为3个，条形孔从转筒的下端部延伸到上端部，螺旋铰刀绕过条形孔，有效圈数设为3.转筒在旋转下挖时，泥土能够从条形孔输出到地面上。螺旋铰刀牢固地焊在工作腔外壁上，焊缝均匀。

（2）破土刀結构设计 刀片外形设计具有略微弧度，尽量减少运动时的土壤阻力。为了保证刨除土壤的效率，设计破土刀的面积约为8cm2。为了保证实现可快速更换刀头，破土刀与工作腔刀架之间采用M6螺栓连接。间隙靠螺母来调整，一般不超过0.5mm间隙。为了实现定位和限位，在破土刀刀柄处设计了一段凹槽，用来和工作腔的刀架进行定位和限位。为了保证实现刀头能适应挖掘坚土，在刀片与土壤接触的背面处设有肋条。如下图所示

（2）破土刀结构设计 切笋装置，包括切笋刀控制杆、控制杆模拟舵机、切笋刀控制块、切笋刀片、连接杆。控制杆模拟舵机安装在减速箱下箱盖上，与切笋刀控制杆连接，控制杆可在模拟舵机的带动下旋转90°运动。连接杆上端固定连接所述切笋刀控制块，下端连接切笋刀，且与两者垂直。切笋刀控制块和所述切笋刀成异面角30°。在进行破土作业时，切笋刀因离心力的作用位于工作腔筒壁内。在进行切笋作业时，通过控制模拟舵机带动控制杆选择90°，切笋刀控制块在控制杆的限位下忘筒壁内转动，当转过锁定块的工作位置后，锁定块弹出，切笋刀控制块被锁定块限制位置，切笋刀保持一定角度，从而进行切笋。

5  结语

根据以上的设计思路及对各零件的设计和选择，经过ansys应力分析以及齿轮、轴承的校核，手提式春笋挖掘器基本达到了设计的要求。

参考文献：

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作者简介：陈景宏，1999.07，男，广东湛江人，本科在读，学生，机械设计制造及其自动化专业