果园开沟施肥机的设计
果园挖坑施肥机与控制系统设计
１ 总体结构和工作过程
１ ． １ 总 体结构
本 挖 坑施 肥 机 主要 由机 架 、 传动装置、 挖坑装置 、
回土装置 、 施肥装 置及控 制系统组 成 ， 其 主体结 构如
图 １所 示 。
常不利。果树高效标准生产技术要求在果树周围（ 树
主要 技术 指标 ： 挖 坑深度／ ｍｍ： ２ ０ ０～ ４ ０ ０
机械挖坑及人工辅助施肥 ， 对于 回土和控制施 肥量还
收稿 日期 ：２ ０ １ ２ — ０ ３ — １ ３
基 金项 目：陕西 省 自然科学基 础研究计划项 目（ ２ ０ ０ ９ Ｊ Ｍ３ ０ １ ８ ）； 中央高
挖坑宽度／ ｍ ｍ： ２ ０ ０ ～ ３ ０ ０
冠滴水线下 ） 钻孔 ， 并 精量施肥 。精量施肥是 精确农 业 的重要组成部分 ， 它根 据作物 实际需要 ， 基 于科学 施肥方法 ， 确定对作 物的变量投入 （ 即按需投 入 ） ， 其
优点是省时省工 、 工作效率 高 、 对树木 根系 的损 伤较
小、 肥水利用效率高以及对环境不造成污染等 。
没有具体的措施。
为此 ， 本 文 根据 果 树 施 肥 方 式 的科 学 要 求 及 果 园
施肥机械 的发展现状 ， 对果 园施肥机械优化并加 以集
成和耦合 ， 研究开发一 种经济 实用 、 能够控制施 肥量
的果 园挖 坑 施肥 机 。
的园艺作业 工序 ， 对果 品质量 、 产 量 以及果 树 的生 长 起着至关重要 的作用。 目前 ， 我 国的果树施肥方式主 要采 用 开 沟撒 肥 ， 这 种施 肥 方 式会 对 果 树 根 系造 成 严 重的损伤 ， 不仅使其施 在沟 内的肥料无 法被果树根部 充分吸收 ， 造成肥料 的严重浪 费¨ ， 而且其 吸收水分
2F-30型自走式多功能开沟施肥机
2F-30自走式多功能开沟施肥机，主要由变速箱、机架、履带、传动箱、发动机、开沟机、施肥箱、排肥器等组成。
该产品主要用于果园开沟施化肥和有机肥料、旋耕、喷药、除草、园区开沟排水作业。
该机体积小（外形尺寸为：总长249厘米、宽100厘米、高75厘米），操作灵便，可原地转向。
有六大功能:1、开沟施肥自动回填；2、单独开沟；3、单独回填；4、旋耕；5、除草6、风送喷药。
开沟宽度为30厘米，开沟深度为0～40厘米可调，作业速度为每小时450米～1200米；施肥深度为0～35厘米可调，旋耕装置宽为105厘米可定制120厘米，除草90厘米；回填装置宽为155厘米；喷药装置总高度为130厘米可加高50厘米自由拆装，全套总重1.1吨。
车辆行走速度约为每小时0.5～5公里，分高低6个前进档位和2个到退档位，在机器左侧手动操作。
可以实现水溶性液体肥料和颗粒肥粉状有机肥同时播撒，深松深埋地下并完成回填，多元化施肥，一机多用，节省人工。
本机械主要功能：（1）精准施肥，有机肥粉状肥可以调整到每米最低半斤的施肥量（2）开沟速度快慢可调，工作时的行走速度，最慢可以控制在每小时350米，最快每小时3000米（3）齿轮链接变速箱传动，动力强劲（4）电启动28马力单缸水冷发动机，质量可靠，动力充沛，维护方便，（5）独特的双履带坦克式设计，加上大功率发动机，使得该产品有超强的越野爬坡能力，适应各种地形（6）机身低矮，重心低，通过性强，五大功能的各种工具，均为液压升降，操作简单，使用方便。
外形尺寸：2.5*1*0.75米；配套动力：28马力电启动柴油机；开沟深度：20-35厘米；开沟宽度：30厘米；施肥深度：20-32厘米；旋耕幅度：90厘米；作业速度：300-1200米/小时适用性强：适用山地，丘陵、平原、旱田、大棚、果园、及狭窄地作业，适合各种土质：冻土、硬土、粘土、黑土地，山地，软土均可使用. 多功能履带式开沟施肥机可以实现大型机械无法进入的果园、小块土地、大棚、茶园、丘陵、山地等不同的地形和土质进行作业。
单圆盘果园开沟机设计开题报告
单圆盘果园开沟机设计开题报告1课题名称及来源：名称：单圆盘果园开沟机的设计来源：自己拟定2研究的目的、意义和国内外研究现状：2.1选题的目的及意义我国果园无论是面积还是产量均居世界第一，随着我国经济的发展和农业产业结构的调整，果园种植面积越来越大，已成为农村经济的重要支柱和农民收入的主要来源，具有极大的发展潜力。
但由于果树品种、种植模式和机械化程度等因素的限制，使果园工作劳动强度大，功效低，而农忙时节的劳动力紧缺，不能及时完成任务，甚至误了农时,严重影响果品品质的同时，增加了农民的经济成本和劳动强度。
开沟施肥环节劳动强度大，工作环境恶劣，对植保机械化有着迫切的需求。
多年来，我国对专业开沟设备的研发投入不足，专业开沟设备品种单一，应用范围狭窄，大部分开沟施工仍停留在人工开挖或使用通用液压挖掘机挖掘层面。
人工或通用挖掘机开沟，不仅施工速度慢、效率低、劳动强度大、管理困难、费用高，且沟型成型差，尤其对较硬的土壤很难挖掘。
而进口专业开沟机价格昂贵，极大制约了国内用户的需求。
因此研制出满足农户需求，价格低廉的果园开沟机设备是非常必要的。
2.2国内外研究现状1、国外研究现状国外开沟机的发展已有六十多年的历史，主要以美国、原苏联、法国、英国和意大利等国家发展较快，美国和原苏联是最早使用开沟机的国家。
最早的开沟机为铧式犁开沟机，然后是圆盘式开沟机。
圆盘式开沟机是用一种与铧式犁相似的无犁铧的深沟机，开挖窄而深的沟，以圆盘式抛撒机开梯形沟。
目前开沟机的主要开沟机具有两种，一是链式开沟机具，用于开挖窄深沟；二是立式铣削轮机具，用于开挖深宽沟。
国外开沟机的种类很多，适应各种不同施工的需要。
最小的开沟机功率仅有几千瓦，最大的功率达到1100kw，质量136t。
此外根据用户的不同需求，可在开沟机上配置诸如推土板、凿孔器、反铲、铺缆器等多种工作装置，使其适用于不同地面条件和工作环境。
在较先进的挖沟机上，广泛应用静压传动、电子调平，自动功率控制等高新技术。
果园松土施肥机设计
摘要解决“三农”问题，最根本的是要提高农民收入。
事实证明，大力发展果园农业是一条有效的途径。
我国果园的机械化作业水平还比较低，大多数作业仍依靠手工劳动，强度大、效率低。
松土作业是一项基础性作业。
近几年，国内引进开发了一些果园耕耘机械，但存在体积大、适应性差等问题。
为此，研制了适宜于国内果园作业的小型松土施肥机。
根据果园内土壤比较松软、空间狭小等特点，方便的动力条件以及农艺要求，确定小型松土施肥机的结构方案。
整机主要由汽油发动机、传动系统、松土机构、行走装置、操作机构等组成，汽油发动机提供动力，通过离合器器与减速器连接；减速器将动力传递给工作部件，实现松土作业的目的：通过人工控制料斗开关控制施肥装置，实现施肥的目的。
操作机构包括控制松土机转向和动力的传递与分离。
松土施肥工作机构是该机的关键部分。
通过运动分析和结构优化，采用蜗轮蜗杆机构，产生人工旋耕的作用效果：突出对土壤的切削作用，翻土、碎土能力，以减小对土壤结构的破坏。
讨论机组前进速度、驱动轮转速、松土深度及切土节距等因素对功率消耗的影响。
在满足农艺要求的前提下，以减少动力消耗为目标，对这些参数进行优化，改善了机组作业的经济性。
利用ＡｕｔｏＣＡＤ软件，绘制了整机零部件的图样，完成了关键零件的强度校核，为样机的制造和保证工作的可靠性提供了依据。
针对国内果园种植的现状，由汽油发动机提供动力，减小了机组的重量和尺寸。
实现人工耕地的运动特点，提高了松土作业的质量和经济性。
传动系统、行走系统的设计保持了较高的通用性，有进一步开发和推广的价值。
关键词：果园松土施肥机摩擦离合器蜗轮蜗杆减速器AbstractTo solve the \"SAN nong\" problems, the most fundamental is to improve the farmers' income. Facts have proven that developing orchard agriculture is an effective way. Orchard mechanization operation level is still relatively low in our country, most of the homework still rely on manual labor, the strength is big, the efficiency is low. Scarification operation is a cultivation machinery, but large volume, poor adaptability problems. Has been developed to this end, suitable for domestic small orchard operations pulverizing machinery. According to requirements, determine the structure scheme of small digging machinery. Machine is mainly composed of gasoline engine, transmission system, digging mechanism, walking device, operating mechanism, etc, gasoline engine, the clutch device connected to the gear reducer; Reducer pass power to working parts, the realization of scarification operation purpose: transmission and separation. Scarification fertilizing work organization is a key part of the machine. Through motion analysis and structure optimization, the worm and worm wheel mechanism, the produce artificial rotary tillage effects: highlight on the soil cutting effect, turn over the soil, soil ability, to reduce the damage to the soil structure. Discussion unit speed, driving wheel speed, digging depth and pitch cutting soil factors such as the impact on power consumption. On the premise of meet the agronomic requirements, in order to reduce power consumption as the goal, to optimize these parameters, improving the unit operation economy. Using AutoCAD software, made the design of machine parts, completed the intensity, the key parts for prototype manufacturing and ensure the reliability of the work provides the basis. In view of the situation of domestic orchard planting, powered by gasoline engine, reduced weight and size of the unit. The motion characteristics of the artificial cultivated land and enhance the digging work quality and efficiency. Design of transmission system, walking system kept high versatility, with further development and promotion of value.Keywords: orchard pulverizing machinery Friction clutch worm gear and worm目录第一章绪论1.1该课题研究的目的和意义 (1)1.2国内外松土施肥机的现状 (2)第二章方案设计 (3)2.1 技术要求 (3)2.2 结构方案设计 (3)2.2 传动方案设计 (3)第三章松土施肥机工作参数设计 (5)3.1 刀片切削速度的确定 (5)3.2 耕幅的确定 (6)3.3 直角刀的选择、配置与排列 (7)3.4 汽油发动机的选择 (8)第四章传动系统的设计计算 (9)4.1 传动方案的确定 (9)4.2 蜗轮蜗杆的设计计算 (10)4.3 轴的设计计算 (15)第五章离合器的设计计算 (16)5.1 离合器方案的确定 (16)5.2 离合器的设计计算 (17)5.3 施肥料斗的设计 (20)第六章总结 (21)参考文献 (22)致谢 (23)绪论1.1本课题研究的目的和意义设施农业的出现，这就增加了农民收入。
开沟机设计方案
开沟机设计方案开沟机设计方案一、设计目标：开沟机是一种农业机械设备，主要用于农田灌溉系统中的开沟施肥、排放水、排放泥等操作。
设计开沟机的目标是提高工作效率、降低劳动强度，并保证操作的安全性。
二、设计原则：1. 结构简洁：开沟机应该采用简洁的结构设计，以减少零部件的数量和组装的复杂性。
2. 操作方便：开沟机应该有一个简单易操作的控制系统，操作人员能够轻松掌握。
3. 高效能：开沟机应该能够在短时间内完成开沟任务，提高工作效率。
4. 耐用性：开沟机应该采用耐磨、耐腐蚀的材料和零部件，以确保机器的使用寿命。
5. 安全性：开沟机应该有有效的安全保护装置，防止操作人员受伤。
三、设计方案：1. 结构设计：开沟机的结构由车架、控制系统、刀具和动力系统组成。
车架应该采用坚固的材料制造，以承受工作过程中的冲击和振动。
刀具应采用高强度的合金材料制成，以提高耐磨性能。
动力系统可以选择内燃机或电机，根据实际需求选择不同的动力。
2. 控制系统设计：开沟机的控制系统包括启动开关、刀具控制柄、速度调节器和停止开关。
启动开关用于启动机器的动力系统，刀具控制柄用于控制刀具的运动方向和速度，速度调节器用于调节开沟机的工作速度，停止开关用于停止机器的运行。
控制系统应考虑人机工程学原理，将控制装置布置在操作人员易于触及的位置。
3. 安全保护装置设计：开沟机的安全保护装置应包括刀具保护罩、急停按钮和断电保护装置。
刀具保护罩用于避免刀具伤人，急停按钮用于紧急情况下停止机器运行，断电保护装置用于避免机器损坏。
4. 维护方便设计：开沟机应该设计有易于维护的结构，例如可拆卸的零件、易于更换的刀具和润滑系统等。
此外，在机器使用过程中，还应提供定期检查和保养的指导，以确保机器的性能和寿命。
四、预期效果：通过以上设计方案，预期开沟机能够提高工作效率，减轻农民的劳动强度。
此外，在设计过程中注重安全性，能够保证操作人员的安全。
开沟机的设计应当具备易于操作和维护的特点，以降低使用成本，并延长机器的使用寿命。
开沟施肥机设计流程
开沟施肥机设计流程朋友，今天咱来好好唠唠这开沟施肥机的设计流程，这事儿可有意思啦。
首先咱得有个设计目标。
就好比你出门旅行得先想好去哪儿一样，设计开沟施肥机也得先明确咱要达到啥效果。
是要给大片农田施肥，还是果园、菜地啥的；是要施固体肥料还是液体肥料；开沟的深度、宽度有啥要求，施肥的量要多少，这些都得心里有数。
比如说，咱要设计一款给果园施肥的开沟施肥机，开沟深度30 厘米，宽度20 厘米，能施固体颗粒肥，每次施肥量可以调节，这就是咱的目标啦。
有了目标，接下来就得做方案设计。
这就像是给房子打个草稿，得想想这机器大概是个啥样子。
要先确定机器的整体结构，是用轮式的还是履带式的，动力从哪儿来，是燃油发动机还是电动的；开沟装置用啥形式，是旋转刀盘式还是铧式的；施肥装置又怎么设计，是用输送带送肥还是用螺旋输送器。
这时候，设计师们就得开动脑筋，画出好多草图，对比不同的方案，选出最合适的那个。
方案定好了，就该详细设计啦。
这一步就像给房子添砖加瓦，把每个零部件都设计得仔仔细细的。
要根据机器的工作要求，计算出各个零部件的尺寸、形状、材料。
比如开沟刀的形状和尺寸，要根据开沟的深度和宽度来设计，还要考虑土壤的硬度和阻力；施肥装置的料斗大小、输送部件的转速和功率，都得通过计算和实验来确定。
还有机器的框架、传动系统、行走系统等等，都得精心设计，保证机器能稳定可靠地工作。
设计好了零部件，还得选材料。
这材料就像盖房子的砖头和木材，得结实耐用才行。
像开沟刀得用高强度、耐磨的钢材；框架可以用铸铁或者铝合金；输送带要用耐磨损、耐腐蚀的橡胶材料。
选好了材料，还得考虑加工工艺，是铸造、锻造、焊接还是机械加工，都得根据零部件的要求来决定。
然后呢，就是装配设计。
把一个个零部件像搭积木一样组装起来，看看它们之间配合得好不好，安装和拆卸方不方便，维修保养容不容易。
还要设计好机器的操作控制系统，让操作人员用起来顺手、安全。
比如说，操作手柄的位置、仪表盘的布局、开关按钮的设置，都得符合人体工程学原理，让操作人员不用费劲就能轻松操作机器。
国内外果园施肥开沟机的研究现状
国内外果园施肥开沟机的研究现状张琦;王伟;廖结安【摘要】With the continuous improvement of people ' s living standard, consumption of fruit is increasing year by year, planting area of fruit industry is in the rapid growth.Ditching fertilization is a heavy physical labor, China is in a stage of rapid urbanization, workforce is shrinking in the countryside, so the study of fertilizing and ditching machine is very im-portant to meet people ' s need of fruit, reduce the labor intensity of farmers and improve labor efficiency.Describing the main types, ditching principles and characteristics of domestic and foreign existing ditching machine, introducing the present development of ditchingmachine.Pointing out the existing problems in the development of ditching machine in our country,and putting forward the corresponding countermeasures.%随着人们生活水平的不断提高,水果的消费量逐年增加,林果业的种植面积迅速增长.开沟施肥是一项繁重的体力劳动,因此对果园施肥开沟机进行研究,对于满足人们对水果的需求、降低果农劳动强度及提高劳动效率有重要意义.为此,阐述了国内外现有开沟机的主要类型、开沟原理及特点,介绍了开沟机的发展现状.同时,指出了国内开沟机发展过程中存在的问题,并提出了相应的对策.【期刊名称】《农机化研究》【年(卷),期】2016(038)005【总页数】5页(P264-268)【关键词】果园;开沟机;现状【作者】张琦;王伟;廖结安【作者单位】塔里木大学机械电气化工程学院,新疆阿拉尔 843300;塔里木大学机械电气化工程学院,新疆阿拉尔 843300;塔里木大学机械电气化工程学院,新疆阿拉尔 843300【正文语种】中文【中图分类】S233.1近年来，随着人们生活水平的不断提高，水果的消费量逐年增加。
茶园开沟施肥覆土一体机的设计与试验
第43卷第3期Vol.43No.32022年3月Mar.2022中国农机化学报Journal of Chinese Agricultural MechanizationDOI:10.13733/j.jcam.issn.2095⁃5553.2022.03.004茶园开沟施肥覆土一体机的设计与试验*张海鹏1，林聪1，陈凌霄2，张培坤3，郑书河1(1.福建农林大学机电工程学院，福州市，350002；2.福建省农业机械推广总站，福州市，350001；3.福建永顺机械有限公司，福建南平，353500)摘要：针对丘陵山区茶园机械化较为落后，大型茶园管理机体积庞大、机动性欠佳、维护成本较高，小型茶园管理机动力不足、耕作深度不合格，设计符合丘陵山区茶园作业的开沟施肥覆土一体机。
介绍机具的工作原理，对开沟部件、施肥机构、仿形陷深装置等关键部件进行设计，分析开沟刀具的设计和工作过程，确定满足工作的结构要求及满足农艺要求的施肥覆土；分析整机功耗和工作受力过程，确定满足山区工况的动力要求。
田间试验结果表明，该机开沟沟深138~149.8mm ，平均沟深145.5mm ，开沟深度稳定系数90.07%~92.21%，平均耕深稳定系数91.1%；各段平均施肥量为21.6g ，施肥均匀性变异系数为3.4%，其关键性能参数均满足茶园农艺要求，设计方案较为合理，能稳定高效作业。
关键词：茶园；开沟；施肥；一体机；茶园机械中图分类号：S224.21文献标识码：A文章编号：2095⁃5553(2022)03⁃0028⁃08张海鹏，林聪，陈凌霄，张培坤，郑书河.茶园开沟施肥覆土一体机的设计与试验[J].中国农机化学报,2022,43(3):28-35Zhang Haipeng,Lin Cong,Chen Lingxiao,Zhang Peikun,Zheng Shuhe.Design and analysis of an integrated machine for trenching,fertilizing and mulching in tea plantations [J].Journal of Chinese Agricultural Mechanization,2022,43(3):28-350引言茶园管理作为茶叶种植培育中的必要步骤,是保证茶叶产能、品质和经济效益的根本和关键[1]。
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前言随着农业产业结构的调整，葡萄、红枣已成为新疆兵团优势林果经济发展和职工增收致富的新亮点和支柱产业。
新疆兵团目前葡萄的栽培面积为4.8万公顷，红枣的栽培面积为10.9万公顷；但在葡萄、红枣栽培过程中机械化生产水平还不高，果树的施肥主要依靠人工作业，作业效率低，劳动强度大，施肥难以保证均匀。
采用果园开沟施肥机来代替人工开沟施肥，不但可以节省大量劳动力，提高作业效率降低生产成本，而且开沟与施肥质量也比人工要好。
为了确保开沟施肥质量、提高作业效率、降低生产成本就需要一种作业性能稳定的开沟施肥机具。
因此，符合生产要求的果园开沟施肥机在国民经济中具有重要的现实意义。
关键词：林果经济；开沟与施肥；作业效率；均匀目录1 绪论 (1)1.1 果园开沟施肥机的理论和意义 (1)1.2 果园开沟施肥机研究现状 (1)1.3重点研究的关键问题及解决思路 (2)2果园开沟施肥机总体结构及工作原理 (2)2.1 果园开沟施肥机的总体结构 (2)2.2 果园开沟施肥机的基本参数与工作原理 (4)3果园开沟施肥机关键部位的设计 (5)3.1 开沟装置的设计 (5)3.2 开沟传动系统的设计 (7)3.3 施肥传动系统的设计 (8)3.4 覆土装置的设计与造型 (9)4主要零件的计算与校核 (10)4.1链轮的选型与设计计算 (10)4.2链轮轴的设计计算与校核 (12)4.3开沟传动轴的设计计算与校核 (14)5特殊零件的设计 (16)5.1覆土圆盘斜度调节装置的设计 (16)5.2排肥绞龙的设计 (17)5.3传动箱箱体的设计 (19)总结 (21)致谢 (22)参考文献 (23)1 绪论1.1 果园开沟施肥机的理论和意义随着我国农业产业结构的优化调整，特色林果业己成为农民致富的一条重要渠道，传统的种植模式导致果园种植密度大，果树矮化，果树间距小，不利于现有机具通行。
果树的开沟施肥作为果树保质增产的必要园艺环节，目前基本还处于人工作业阶段。
新疆兵团目前葡萄的栽培面积为4.8万公顷，红枣的栽培面积为10.9万公顷；但在葡萄、红枣栽培过程中机械化生产水平还不高，尤其缺乏专用配套的果园开沟施肥机具。
人工开沟施肥，劳动强度大，工作效率低，施肥均勾度差；果园开沟施肥机在国民经济中具有重要的现实意义，主要表现在以下几个方面。
首先，能降低果农劳动强度。
果园开沟施肥机不仅能大大降低果农劳动强度，改善生产条件，还能解决劳动力季节性短缺的问题。
其次，能提高农业资源利用率。
利用机器对果树树进行施肥，施肥均匀，能提高肥料的利用率，还能减少肥料对水土资源的污染，保护生态环境。
再次，提供优质和安全的果品。
果树机械的应用，能很好的控制果树生产过程中的施肥用量，降低化肥在土壤中的残留量。
在葡萄、红枣施肥作业环节，除了采用人工开沟、施肥外，仅部分使用了犁铧式开沟机辅助开沟作业，仍然需要人工完成施肥及埋沟填平工作。
这样不仅浪费了大量的人力、无力，而且效率较低。
因此果园开沟施肥联合作业机对于生产具有非常重要的现实意义。
1.2 果园开沟施肥机研究现状国内外的开沟机从工作原理上主要分为铧式犁开沟机、旋转开沟机和链刀式开沟机]2[。
在国外，开沟机主要用于土方施工]3[，如美国Gunter＆Zimmerman公司生产的轮盘式开沟机主要用于开设墙基、铺设水电管网、灌溉和光缆;欧洲Northland Trenching公司代理的 Inter－drain1622HT 型刀链式开沟机可以将挖出的泥土输送到机器两侧或一侧。
我国对开沟机的研究开发主要用在有机肥开沟机方面]4[。
2000 年,东北农业大学研制的1KL－100型立式螺旋开沟机可以在旱田及水田地挖沟，作业后沟壁平整、沟内残土少]5[。
2005年12月，云南农业大学研制的1KS－22型双轴开沟机采用双轴立式结构，可以同时完切土和抛土进行开沟作业]6[。
2009年2月，新疆农业科学院农业机械化研究所研制了lK－40型偏置式果园开沟机，主要用于果园施肥沟、种树开沟]7[。
但是，上述机型都不能适应新疆兵团林果(葡萄、红枣)的施作业。
固定工作部件型最常见的是摔式开沟机，该开沟机具有结构简单、生产率高、成本低等优点，但结构笨重，工作时牵引阻力大，开的沟形需要人工修理。
其应用于农田水利是在上个世纪年代，到年代中期，又逐渐被圆盘式开沟器所取代，当前主要应用于一些经济作物的播种（陆欣，和海底开沟管理（迟令宝，等领域。
旋转工作部件型又称旋转开沟机，形式有多种，常见的有圆盘开沟机，根据圆盘的数目又可分为单圆盘和双圆盘开沟机，该种类型的开沟机都是用一个旋转的转子切削土壤开沟，一般功率消耗比较大。
非连续旋转工作部件的开沟机主要用于工程机械，常见的有挖掘机，该种机型生产率低、体积庞大、功耗大、成本高，一般应用于大型排灌工程。
目前，新疆兵团葡萄、红枣种植行距 3～4m，普遍采用矮、密的种植模式，要求开沟施肥机具必须适应在狭小空间作业的条件，且最大40cm，深度可调整，开沟距作物根茎 50～80cm。
针对新疆兵团在果园经济作物葡萄、红枣种植模式及在施肥过程中人工成本高、用工量大、强度高、生产效率低等问题，提出了此果园开沟施肥机。
1.3重点研究的关键问题及解决思路开沟装置是开沟施肥机的关键部件，此外，施肥装置和覆土装置也是设计的重点。
⑴开沟装置设计开沟装置是本机的主要工作部件，主要由开沟刀盘和开沟刀组成。
开沟刀盘回转半径取决于刀轴传动箱尾部圆角半径、最大开沟深度及开沟机处于最大开沟深度时传动箱底部离地间隙［8］。
在满足开沟深度要求的前提下，开沟圆盘工作半径越小，整机结构越紧凑，消耗的功率越小。
通过计算得到合适的尺寸。
⑵开沟传动设计果园开沟施肥联合作业机采用拖拉机动力输出轴输出动力驱动传动机构，通过万向节、齿轮箱带动开沟刀轴、开沟刀转动，达到开沟的目的。
设计合适的传动箱、齿轮和轴的尺寸。
⑶施肥传动设计此果园开沟施肥联合作业机地轮和地轮链轮是作为一个整体装配的。
当机具前进时，地轮和地轮链轮同时转动，地轮链轮通过链传动带动肥料箱中的绞龙转动实现排肥作业。
准确实际链轮、链条和绞龙叶片方向。
⑷覆土装置设计覆土的质量与覆土圆盘的倾斜角度有密切的关系，要得到合适的倾斜角度需使覆土圆盘能在两个维度里旋转。
2 果园挖沟机总体结构及工作原理2.1 果园挖沟机的总体结构果园开沟施肥联合作业机主要由机架、圆盘开沟装置、施肥装置、埋沟覆土装置、传动系统和地轮限深装置等部分组成，如图1所示。
1.机架2.传动箱3.肥料箱4.排肥传动装置5.地轮限深装置6.覆土装置7.排肥装置8.开沟装置图2-1 开沟施肥机整体结构图三维立体图如下。
图2-2 总装图2.2 果园开沟施肥机的基本参数与工作原理⑴果园开沟施肥机基本参数表2-1 果园开沟施肥机基本参数项目单位参数整机尺寸( 长×宽×高) mm 2824×1210×1771 肥箱尺寸( 长×宽×高) mm 1080×1100×710 配套动力kw ≥40.45挂结形式三点悬挂肥箱容积m3≥0.5开沟深度mm 200 ～ 400作业速度km/h ≥1 纯工作小时生产率hm2/h ≥0.5⑵果园开沟施肥机的工作原理作业时，拖拉机悬挂装置与机架三点悬挂联接，整机质量由拖拉机承担。
图2-3 悬挂架拖拉机的动力输出轴通过万向联轴器与传动箱相连，传动箱内有两个锥齿轮及三个直齿轮（如图2-4所示），将动力通过开沟传动轴传至开沟刀盘，刀盘旋转实现开沟。
开沟传动系统如图2-5所示。
图2-4 传动箱图2-5 开沟传动系统当机具前进时，地轮和地轮链轮同时转动，地轮链轮通过链传动带动肥料箱中的绞龙转动实现排肥作业。
如图2-6所示。
图2-6 排肥传动系统如图2-7所示的覆土装置将土回填入沟内，完成整个作业过程。
图 2-7 覆土装置3 果园开沟施肥机关键部位的设计3.1开沟装置的设计开沟装置是本机的主要工作部件，主要有开沟刀盘和开沟刀组成，如图3-1所示。
开沟刀盘回转半经取决于刀轴传动箱尾部圆半径r 、最大开沟深度m ax h 及开沟机处于最大开沟深度是传动箱底部离地间隙]8[1δ。
其数学表达式为Ｒ≥r+m ax h +1δ (3-1) 其中，各项参数为: r = 90mm ，m ax h =400mm ，1δ=10mm 。
将上述参数带入后可得:Ｒ≥500mm在满足开沟深度要求的前提下，开沟圆盘工作半径越小，整机结构越紧凑，消耗的功率越小，故取开沟圆盘装置回转半径为 500mm 。
为了使土粒能够顺利抛出，切土刀的最大线速度通常在5～ 12m/s 范围内选取]9[。
该机开沟刀盘回转直径为D=2R =1000mm ，可求得刀盘转速n=Dπυ60≈133.76～286.62r/min 。
取较大值时,抛土较远而均匀，并有利于切断土中作物残根等，但功耗较大、生产率降低。
由于开沟深度较深，为了使开沟后土粒可以顺利抛出，取切削线速度为11.5m/s]10[，求得刀盘转速为219r/min 。
图3-1 开沟装置土壤容重是土壤在未破坏的自然结构下，单位容积中的重量，通常以3/N m 表示。
土壤容重大小反映土壤结构、透气性、透水性能以及保水能力的高低，一般耕作层土壤容重1～1.8⨯103N/m3，土层越深则容重越大。
被甩抛土壤与沟道土壤的摩擦功耗：02(0.5)cos f P Q H H ρμα'=+ （3-2） 0.0033318000(0.50.40.015)0.9cos5014.390W =⨯⨯⨯+⨯⨯︒=其中：2μ代表土壤的内摩擦系数，见表2-3。
表2-3 土壤摩擦系数土壤名称内摩擦系数 外摩擦系数 砂0.58一0.75 0.73 粘土0.7一1 0.5一0.75 小块砾石0.9一1.1 — 泥土灰 0.75一1 0.6一0.75饱含水分的粘土 0.18一0.42 —碎石 0.90.84开沟刀移动土壤的功耗050.00333180000.4119.88h B P C Q L W ρ'==⨯⨯⨯= （3-3） 其中：0C 代表土壤阻力系数，对大多数土壤取4～5B L 代表移动土壤到开沟边的最大距离，一般取0.4～0.5，本文取0.4则开沟装置总功耗为： 012119.8814.39011.9881066.913466.1940.70.5h f r tP P P P W W W W P W ηη++++++===⨯ （3-4） 3.2 开沟传动系统的设计果园开沟施肥机采用拖拉机动力输出轴输出动力驱动传动机构，通过万向节、齿轮箱带动开沟刀轴、开沟刀转动，达到开沟的目的。
开沟传动系统简图如图3-2所示，各齿轮的齿数分别为Z2= 24，Z1= 17，Z3= 17，Z4= 24，Z5= 30。