振动深松机关键部件的设计
振动式深松中耕联合作业机的设计
2012年1月农机化研究第1期振动式深松中耕联合作业机的设计周卫云，董欣，李紫辉，张忠学(东北农业大学工程学院，哈尔滨150030)摘要：研究设计了一种振动式深松中耕联合作业机，阐述了机具结构关系及工作原理；同时，介绍了主要部件的结构设计并对深松部件进行了有限元分析，该研究为蓄水保墒提供了可行的作业机具。
关键词：振动深松；中耕；结构设计；有限元分析中图分类号：s222．4文献标识码：A文章编号：1003-188X(2012)01-0119—040引言土壤是种植业赖以生存的基础，我国干旱、半干旱及湿润偏半干旱的耕地面积占总耕地面积0．95亿hm2的52．5％。
因耕作犁底层的存在，严重降低了土壤水分的入渗率，阻碍了作物根系对土壤深层水分和营养的吸取，加重了水土流失。
为打破犁底层，使自然降雨能够最大限度地向土壤深层渗透，提高土壤蓄水保墒以及作物抗旱增产的能力，本文采用带偏心块的齿轮机构振动装置使深松部件产生上下振动，研究设计了一种振动式深松中耕联合作业机¨屯1。
1机具结构关系及工作原理1．1结构关系机具主要由机架、振动部件、缓冲部件、悬挂、限深部件、深松部件和中耕部件等组成，如图1所示。
深松部件对称布置于机架中横梁两侧；中耕部件与机架连接，分别配置于机架的中横梁和相应深松部件后部的后横梁上；限深部件装于机架前横梁的两侧。
1．2工作原理机具振动部件、缓冲部件、深松部件和中耕部件相配合，实现苗期雨季到来之前垄向隔垄深松和中耕的联合作业。
作业时，拖拉机动力输出轴通过万向联轴器将动力传至与机架相连接的由一对带偏心块的齿轮机构组成的振动部件，通过其齿轮的啮合运动带动两个偏心块旋转产生离心力，通过机架使深松部件产生上下振动，土层疏松。
与此同时，位于深松铲后收稿日期：2011-03-29基金项目：国家“十一五”科技支撑计划项目(2009B A D3804)作者简介：周卫云(1986一)，女，安徽阜阳人，硕士研究生，(E-m ai l) t a ow a ngd et i ans hi y u@163．co r n。
振动深松机的研究设计
收稿日期：2010-01-10作者简介：赵大为（1959—），男，工程师，从事农业机械研究与设计工作。
振动深松机的研究设计赵大为（辽宁省农业机械化研究所，沈阳110161）摘要：借鉴国内外先进技术，结合我国实际情况，利用偏心块旋转产生的离心力使深松铲产生振动，研发出一种振动式深松机。
介绍振动式深松机的基本原理、总体结构及重要参数的选定方法。
该机与普通深松机相比，在同等结构质量及作业条件下，能够大大减少整个机组的牵引阻力，降低能源消耗，提高深松作业质量。
关键词：深松机；离心力；振动器；设计中图分类号：S221／229文献标识码：A文章编号：1674-1161(2010)04-0029-02深松作业可以打破犁底层、疏松土壤，在不翻动土壤前提下有效改善土壤透水、透气性能，促进作物根系发育生长，对旱地作物的抗旱增产具有很好的效果。
但目前深松作业普遍存在牵引阻力大、土壤松碎效果差等问题［1］。
通过借鉴国内外先进技术，结合我国实际情况，利用偏心块旋转产生的离心力使深松铲产生振动，从而减少深松工作阻力和牵引阻力的原理，研发出一种振动式深松机。
该机与普通深松机相比，在同等结构质量及作业条件下，能大大减少整个机组的牵引阻力，降低能源消耗，提高深松作业质量，确保农民增产增收。
1深松机的工作原理深松机的工作原理是将振动器产生的振动通过机架传给深松铲后再传给土壤，在振动力的作用下，破坏深松铲和土壤的粘结力，进而减少机具作业时的工作阻力，降低牵引阻力。
振动深松机的主要工作装置是一个振动器，它是产生振动的振动源。
机械式振动器由两根带有偏心块的轴组成，两轴转向相反，转速相等。
对于1根带有偏心块的轴而言，若其旋转时偏心块产生离心力F ，则：F ＝mr ω2式中：m 为偏心块质量，kg ；ω为偏心块角速度，rad ／s ；r 为偏心块质心到回转中心的距离，mm 。
离心力F 的方向是变化的，可以形成一种圆振动。
如果将2根带有偏心块的轴组合在一起，使其转向相反、转速相等，则2根轴上偏心块所产生的横向离心力会相互抵消，而垂直方向的离心力则迭加起来，其合力：P ＝2mr ω2sin φ式中：φ为离心力与水平方向的夹角；P 一般称为“激振力”，用以带动整个机具产生上下振动［2］，其方向沿振动器两轴线的垂直方向，大小随φ角而变化。
基于振动减阻的深松机自激振动装置设计与研究
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78
9
10
1•深松铲；2.固定螺栓；3•回转销；4•固定架；5•滑槽；6•弹簧2；
7.弹簧导向杆a；8＜弹簧1 ；9.弹簧导向杆b； 10.滑块；11.滚珠；
12.预紧螺栓°
图1自激振动深松装置结构示意图
2弹簧参数设计与选型
是关键工作部件，因此需根据工作过程中所承受
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1SS-120型深松机的设计
1SS-120型深松机的设计包锡波【摘要】根据本溪地区保护性耕作技术推广要求,借鉴国内多种深松机研制的成功经验,结合大田粮食生产土壤特性和农艺要求,介绍1SS-120型深松机总体设计方案及主要技术参数.该机较好地解决了结构与性能、成本与功能之间的矛盾,简单实用,具有很好的应用价值,经济效益和社会效益显著.【期刊名称】《农业科技与装备》【年(卷),期】2013(000)005【总页数】3页(P22-23,26)【关键词】农业机械;深松机;设计;结构;参数【作者】包锡波【作者单位】本溪县农机技术推广站,辽宁本溪117200【正文语种】中文【中图分类】S688.4在过去的30 a中，本溪市大部分土地以传统耕作方式为主，即采用小型农机具作业，连年耕作，导致耕地质量下降，阻碍了全市农业综合生产能力的提高，必须改革种植模式，实行以机械化深松为主的保护性耕作技术。
为此，研究设计了1SS-120型深松机，以期为机械化深松技术提供适宜的装备。
1 1SS-120型深松机的总体设计1.1 设计思路深松机的整体结构要简单、新颖、灵活；操作、维修方便，工作可靠、耐久；工作效率高；工作部件的几何尺寸要精确、合理，最大限度地减小阻力，以降低燃油消耗，使机器在最为经济的状态下运行。
1.2 方案确定根据设计思路，确定深松机的设计方案为：1）利用22.1～29.4 kW（30～40马力）轮式拖拉机牵引机具前进，机具设有悬挂架、牵引横梁、顺梁、深松铲、鼠道犁。
两限深轮安装在牵引横梁的两端，以保证深松深度一致。
机具的起落由驾驶员操作液压装置来实现。
2）作业行数为两行。
间隔深松形式下，垄作地块的深松部位在垄沟，并且与拖拉机轮胎的行走痕迹一致。
3）作业季节选择在秋季收获后或春季整地前。
整机结构如图1所示。
1.3 关键部件尺寸的确定1）牵引横梁由70 mm×70 mm方钢管和70 mm× 50 mm矩形钢管作顺梁焊合组成，形成框架式主体结构。
振动深松机的技术原理与使用注意事项
振动深松机的技术原理与使用注意事项摘要：深松作业是优化农业土壤条件的有效手段，深松机作为深松作业的实施者，近年来在技术和深松原理上得到了快速的发展。
振动深松机作为农业上广泛使用的新机型，操作者应在了解其技术原理的基础上，掌握振动深松机相关的使用和保养常识，确保农业深松作业的合理性。
关键词：振动深松机;技术原理;使用;注意事项随着农业生产认识的不断进步，耕整地技术在传统的翻耕作业基础上逐渐认识到了深松作业的必要性与优势，使机械化深松整地作业得到了快速的普及与发展。
深松作业由于打破了传统耕作产生的犁底层，不仅有效增加了耕作深度，更能够调节土壤中的固、液、气三项比例，使其趋于科学化，并减少土壤侵蚀和提高蓄水保墒能力。
因此，深松作业在我国各地都得到了一定程度的推广，这促进了深松机具的研究与发展，在传统的犁耕深松基础上，技术更先进、作业方式更合理的深松机具纷纷投入市场。
振动深松机作为近年来使用越来越多的耕作机具，在深松质量和减少能源消耗方面具有显著优势，已逐渐成为深松作业的主力机型之一。
1振动深松机的技术原理振动深松机根据振动的形式分为强迫式振动深松机和自激式振松深松机两类，强迫式振动深松机主要通过机械的运转提供振动力，而自激式振动深松机多通过弹性元件或特殊结构在深松过程中自主产生振动力进行深松作业，这里通过强迫式振动深松机说明深松作业的相关原理。
强迫式振动的振动源多来自偏心轴、偏心轮或偏心块在转动中产生的冲击振动，通过机械结构的设计使振动元件的圆周转动转换为深松铲的垂直振动，除振动元件外，振动深松机还包括机架、主轴、拨草结构、犁体、限深装置等几大部分。
振动深松机在工作时需要与拖拉机进行悬挂链接，拖拉机的动力输出轴通过万向节轴将动力传递给振动深松机的主轴，再经齿轮传动后带动从动轮上的偏心结构转动，引起机架的垂直振动，从而带动深松铲的振动，以此来实现振动深松的作业要求。
在深松机产生振动的同时，拨草杆会向相反方向转动，从而实现杂草的剥离，在拖拉机的匀速行驶下，通过开沟器开出鼠道，限深轮控制深度，实现合理的机械化深松作业。
深松机的结构设计和关键部位的分析（5篇）
深松机的结构设计和关键部位的分析（5篇）第一篇：深松机的结构设计和关键部位的分析基于solidworks深松机的设计【摘要】：为了进一步完善耕作系统,针对国内外现有深松机存在的深松度达不到要求、耕作阻力大、易堵塞及能耗高等问题,对深松效应进行了深入研究,设计了适合在保护性耕作条件下进行深松作业的机械。
通过对深松机工作原理和结构的分析与计算,确定了该机具各部件的总体布局,设计出适合动力配置的能对土壤进行高效松碎的深松部件及其结构参数。
和对关键部件的有限元分析及其仿真。
关键词：深松机有限元分析一深松的背景和好处及其种类（一）深松作业的背景在农业生产上，要想获得粮食丰产丰收，不仅需要有优良的种子，足够的肥料，控制病虫害的方法手段，还需要有先进适用的机械化技术做为支撑。
1、机械深松技术含义:是指用不同的动力机械配套相应的深松机械，来完成农田深松作业的机械化技术。
机械深松的目的是疏松土壤，打破犁底层，增强雨水入渗速度和数量，减少径流，减少水份蒸发损失。
由于机械深松是只松土、不翻土，作业后使耕层土壤不乱，动土量小，所以特别适合于黑土层浅、不宜耕翻作业的土壤。
土壤实现机械深松，实际上是一场农业耕种领域内的技术革命，它正在变为一种使粮食增产最有效、先进的技术耕作制度而被人们认识和认可。
2、机械深松的背景及必要性:农业生产事实告诉我们，制约粮食增产最重要的因素之一就是土壤的质量。
据调查，在过去的30年中，我省大部分土地是以传统耕作方式为主，即小型农机具作业，连年耕作，导致土壤耕层只有12-15厘米左右，土壤板结严重，阻力不断增大，犁底层的土壤变得硬脆，一锹下去就会大块大块地开裂，同时厚硬的犁底层也阻碍着土壤上下水气的贯通和天然降水的贮存，小型农机具的连年作业，也导致了土壤中蚯蚓等生物的大量减少，土壤毛细管的破坏，土壤养分输送能力的破坏，难以维持植株正常生长对水、肥、气、热的需求;另外多年来传统的种植习惯---翻、耙、压，翻动土壤严重，不符合作物生长需求;另一方面机车多次进地，土壤压实，降雨径流现象十分突出，土壤蓄水保墒能力明显不足。
全方位深松机设计
图书分类号：密级：毕业设计(论文)全方位深松机设计THE DESIGN OF COMPREHENSIVE DEEP LOOSENING MACHINE学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。
除文中已经注明引用或参考的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品或成果。
对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标注。
本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。
论文作者签名：日期：年月日学位论文版权协议书本人完全了解关于收集、保存、使用学位论文的规定，即：本校学生在学习期间所完成的学位论文的知识产权归所拥有。
有权保留并向国家有关部门或机构送交学位论文的纸本复印件和电子文档拷贝，允许论文被查阅和借阅。
可以公布学位论文的全部或部分内容，可以将本学位论文的全部或部分内容提交至各类数据库进行发布和检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。
论文作者签名：导师签名：日期：年月日日期：年月日摘要深耕深松是土壤耕作的重要内容之一,也是常用于农业生产的主要措施。
所谓深度放松,一般指超过正常的犁深划痕操作,它可以破坏坚硬的犁,深化磁性,加强土壤的透水性与土壤的透气性，优化植物根部生长环境。
在深度放松的情况下，因为没有挖泥土,不仅让潘犁松脱,还可以保持养份与水份的磁性。
正因为这样，深松技术才能够显著提高农业产量，最显著的是深根作物，是一个重要的技术来提高产量。
全方位深松机是一种新型的土壤深松机,在农业生产、深松耕作是一种新的耕作方法。
他必须打破犁形成、深化磁性,提高表层的结构,增加土壤蓄水保持水分,抗旱涝能力。
它的工作原理是使用“V”型深松部件,使用水平的左、右侧底部的刀和刀切,切断了与土壤的“V”形截面脊,然后使垄条,通过表面和水平叶片表面两侧的刀,流出梯形框架,然后落在地面。
在这个过程中,使土壤受到剪切、弯曲、伸展和得到有效的分手。
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振 动深 松 机 关 键 部 件 的设 计
滕 人 云
（ 沈 阳 农 业 大 学 工程 学 院 ， 沈阳 １ １ ０ ８ ６ ６ ）
摘要 ： 为减 少 深 松 机 耕 作 阻力 和牵 引阻 力 ． 实现 减 阻 节 能 高 效 作业 ， 对 振 动 深松 机 的关 键 部件 进 行 优 化 设计 。 阐 述振 动 深 松 机 的 结
２ － ２ 深 松 铲 的 设 计
深 松铲 是深松 机 的主要工 作部件 ， 由铲头 和铲 柄 两 部分 组成 ． 其 中铲 头 又是深 松铲 的关键 部件 。因深 松 铲 常在坚 硬土壤 中工 作 ． 故 其应具 有较 强 的松碎 土 壤 能力 和足 够 的强 度 、 刚度 以及耐磨 性 能 。 ２ ． ２ ． １ 铲头 目前 深 松铲 的铲头 有凿 型 、 三角型、 双翼 型、 箭 型等 多种样 式 ． 其 形状 有平 面形和 圆脊 形两 种 。 从松 碎土壤 的 能力 、 工 作阻力 、 结构、 强 度与 制作 情况
Ｆ ｉ ｇ ｕ ｒ ｅ １ Ｄｉ ａ ｇ ｒ ａ ｍ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｓ ｔ ｒ ｕ ｃ ｔ ｕ ｒ ｅ ｏ ｆ ｖ ｉ ｂ ｒ ａ ｔ ｉ ｖ ｅ ｓ ｕ ｂ ｓ ｏ ｉ ｌ ｅ ｒ
Ｆ ｉ ｇ ｕ ｒ ｅ ２ Ｅｃ ｃ ｅ ｎ ｔ ｒ ｉ ｃ ｓ ｈ ａ ｆ ｔ ｓ ｔ ｒ ｕ ｃ ｔ ｕ ｒ ｅ
从动 轴转 动 ．从 而 使 主动 轴 和从 动 轴上 的偏 心块 转 动， 带 动机 架上 下振 动 ． 则 固定在 机 架上 的深 松铲 也 随其 上下 振动 ， 这样 就可 以进行振 动深 松作业 ； 同时 ， 拨 草杆相 向或相 背转 动 ， 从 而使其 上 的脱草杆 完 成脱
草 工作 ： 开沟器 开 出 鼠道 ； 限深轮 调节 深度 ； 机 架 通过 其 上 的悬 挂臂 挂接 在拖拉 机上 。
１ 振 动 深 松 机 结构 及 工 作 原 理
１ ． １ 总 体 结 构
２ 振 动 深 松 机 关键 部 件 设 计
２ ． １ 偏 心轴 的设计
１ Ｓ Ｚ 一 １ ６ ０型振 动 深 松 机 主要 由机 架 、 主轴 、 脱 草 装置 、 犁 体装 置 、 限深装 置等 部件 组成 （ 见图 １ ） 。机具 核 心 结构 由与 振 动相 关 的部 件— —偏 心轴 和 振 动臂 构成 ， 它 们直 接影 响机具 的工 作质 量和使 用 寿命 。
构及工作原理 ， 详细说明偏心轴 、 深 松 铲铲 头 与铲 柄 的设 计 方 案 ， 为 今 后 进 行深 松 机 相 关 的设 计 提 供 依 据 。
关键词 ： 农业机械 ； 深松机 ； 偏 心轴 ； 深松铲 ； 设 计
中 图分 类 号 ： ￥ ２ ２ ２
文献标识码 ： Ａ
文章编号： １ ６ ７ ４ 一 ｌ １ ６ １ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ３ — ０ ０ ３ ２ — ０ ２
１ ． ２ 工 作 原 理
振 动深松 机 与拖拉 机相 连 ． 拖 拉机 的动 力通 过万
向传 带动
收 稿 日期 ： ２ ０１ ３ － ０ １ — ２ ４
作者 简介 ： 滕 人云（ １ ９ ８ ７ 一） ， 男， 硕士 ， 从 事 农 业 装 备 工 程 技 术
第 ３期 总第 ２ ２ ５期
２ ０ １ ３年 ３月
农 业科技 与装 备
Ａｇ ｒ ｉ ｃ ｕ ｌ ｔ ｕ ｒ ￣ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎｃ ｅ ＆Ｔ ｅ ｃ ｈｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ａ ｎｄ Ｅｑ ｕｉ ｐｍ ｅ ｎｔ
Ｎ Ｏ． ３ Ｔｏ ｔ ａ ｌ ＮＯ ． ２ ２ ５
Ｍ ａ ｒ ． ２０ １ ３
深 松是 使用 各式 专用机 具疏 松深 层 土壤 、 破 除 犁 底 层 的新 型耕作 技术 。 目前一 般采 用振动 深松 的方 式 进 行 土壤深 松 ． 在机具 作业 过程 中普遍 存 在牵 引阻 力 偏大 、 土壤 松碎 效果不 理想 等 问题 。 为此 ． 对振 动深 松 机 的偏 心轴 和 振 动铲 进 行 优化 设计 ，以实 现减 阻 节 能、 提高作 业 质量 的 目的。
一
ｍｍ 的轴为支 撑轴 ： 右侧 长度 ３ ０ ０ ｍ ｍ 的轴 为悬 臂 轴 ， 其 与拖拉机 的动 力输 出轴相 连 。 整轴采 用 ４ ５ ＃钢 调质
处理
０ ｎ
９－
图 ２
偏 心 轴 结 构 图
１ ． 支架 ； ２ ． 悬 挂臂 ； ３ ． 偏心轴 ； ４ ． 机 架； ５ ． 深松 铲 ； ６ ． 限深 轮 ； ７ ． 拨草杆 ： ８ ． 开 沟 器 图 １ 振 动 深 松 机 结构 示 意 图
在 机具 两轴之 间加入 一个 可调 的偏心 结构 ， 设计 为偏 心轴 （ 见图 ２ ） ， 来 驱动 耕作 部件 振 动 。该轴 总 长 度为 ６ ４ ０ ｍ ｍ， 分 成 ３段 ： 中 间长 度 为 ４ ０ ｍ ｍ 的轴 是 个 偏 心 传动 轴 （ 即 曲轴 连 杆 ） ， 其 两 端 均 由直 径 ３ Ｏ ｍｍ、长度 ８ ０ ｍ ｍ 的整体 曲轴 组成 ；左 侧 长度 为 ３ ０ ０
方 面的 研 究 工 作 。
来看 ， 凿 型铲 最 佳 ， 其余 依 次 为 三 角 型 、 箭 型 和 双翼 型 。圆脊形 铲头 碎土性 能较好 ， 并且 具 有一定 的翻 土
２ ０ １ ３年 第 ３期
滕人 云 ： 振 动深松 机 关键部 件 的设 计
３ ３
作用 ： 平 面形 的工 作 阻力 较 小 ， 结 构 简单 ， 强度高 ， 制 作 方便 ， 磨损 后 容 易更 换 ， 既适 用 于 行 间深 松 也 适 用 于 全面 深松 ， 是 应用最 广 的一种 深 松铲 。 参 考 已有研 究成 果并 根据 实 际需求 ， 为适应 各 项 指 标要 求 ．最终 确 定 深松 铲 采用 ６ ０ 。 三角 楔 型铲 头 ， 铲 头宽 度为 ６ ８ ｍｍ， 其结 构见 图 ３ 。 该 铲头 结 构简单 ， 强 度较 高 ， 制 作 方便 ， 松碎 土性 能 良好 ， 工作 阻力 小 。