摘 要：微型耕耘機(jī)簡(jiǎn)稱(chēng)微耕機(jī)、田園管理機(jī)，主要用于水田作業(yè)、旱地耕整、田園管理、設(shè)施農(nóng)業(yè)等耕耘的機(jī)械產(chǎn)品，運(yùn)用于山區(qū)、丘陵及平原地區(qū)。截止到2014年，微耕機(jī)的市場(chǎng)面臨前所未有的危機(jī)，包括微耕機(jī)市場(chǎng)的飽和、巨大產(chǎn)能的過(guò)剩、微耕機(jī)使用場(chǎng)地的耕地面積逐年減少、農(nóng)村人口城鎮(zhèn)化因素的干預(yù)等，大量銷(xiāo)售的模式已經(jīng)受到一定的牽制。企業(yè)紛紛探索一種走技術(shù)創(chuàng)新、驅(qū)動(dòng)創(chuàng)新、改進(jìn)質(zhì)量的效益道路。

關(guān)鍵詞：微耕機(jī)；市場(chǎng)飽和；技術(shù)創(chuàng)新

目前，微耕機(jī)體積小，調(diào)整容易、操作簡(jiǎn)單，底盤(pán)部分配上相應(yīng)的發(fā)動(dòng)機(jī)和農(nóng)機(jī)具后即可實(shí)現(xiàn)抽水、旋耕、犁耙、開(kāi)溝、起壟等功能，廣泛被應(yīng)用到大棚、果園及小田快的土地，設(shè)置被用于小型運(yùn)輸?shù)龋钍軓V大農(nóng)戶(hù)的歡迎。

1 微耕機(jī)的設(shè)計(jì)階段

微耕機(jī)的整體設(shè)計(jì)階段，從第一代效仿牛耕的犁耙款式開(kāi)始（即機(jī)子底盤(pán)通過(guò)大輪子在水田行走時(shí)，后掛單樺犁翻土后換深耕耙的作業(yè)方式）逐步演化第二代鏈條或半齒輪傳動(dòng)的旋耕款式，該款式雖然僅僅屬于單箱體且不帶有內(nèi)置左右轉(zhuǎn)向功能，因耕作體積小、重量輕、效率高、油耗低特點(diǎn)沒(méi)有被淘汰；農(nóng)戶(hù)對(duì)微耕機(jī)的獨(dú)立離合器控制提出了更高要求，第三代帶轉(zhuǎn)向功能全齒輪微耕機(jī)誕生了，其優(yōu)勢(shì)為消除了皮帶“被吃”的現(xiàn)狀，淘汰一批壓帶離合的控制方式微耕機(jī)，第四代前旋后驅(qū)或者前驅(qū)后旋微耕機(jī)誕生在一定程度上提高了微耕機(jī)的驅(qū)動(dòng)技術(shù)水平，其設(shè)計(jì)理念為在原有微耕機(jī)一個(gè)箱體需要承擔(dān)旋耕兼行走不穩(wěn)定缺席上將兩者功能分別運(yùn)用在不同的箱體上得到釋放，旋耕專(zhuān)一由前旋耕箱擔(dān)任，行走功能留給后變速箱，在山區(qū)坡地上猶豫一輛微型“四輪”車(chē)子一般通過(guò)獨(dú)立離合控制提高陡坡的安全系數(shù)，從而真正意義上解放用戶(hù)的勞動(dòng)力。以上每個(gè)階段微耕機(jī)都只能實(shí)現(xiàn)單一旋耕和犁耙的方式，卻沒(méi)有在配件的資源上進(jìn)行整合，對(duì)此，桂林電子科技大學(xué)信息科技學(xué)院工程教師張文源作為校企特派員，與廣西陸川縣永發(fā)機(jī)械有限公司技術(shù)員開(kāi)展研發(fā)合作（廣西陸川永發(fā)機(jī)械為星火技術(shù)型企業(yè)專(zhuān)門(mén)從事農(nóng)業(yè)機(jī)械化研究開(kāi)發(fā)30年），通過(guò)校企合作，走訪(fǎng)廣西、廣東、云南、海南、江西等多個(gè)地方測(cè)試研究，根據(jù)農(nóng)戶(hù)的使用需求研制一種既可以旋耕、也可以犁耙的多功能互換性前旋后驅(qū)四驅(qū)雙箱體微耕機(jī)，其型號(hào)為1WGQ4型，目前逐步完善其外觀設(shè)計(jì)及功能使用。

2 旋耕和犁耙模式的對(duì)比

2.1 旋耕和犁耙作業(yè)的基本形式

微耕機(jī)的工作方式分旋耕和犁耙式（傳統(tǒng)犁耙款被稱(chēng)為耕整機(jī)），各具備優(yōu)勢(shì)，旋耕耕作效率高，適用于水田、菜地和果園作業(yè)，機(jī)身距離地面高度僅僅在10-15公分的范圍；遇到深耕項(xiàng)目時(shí)采用犁耙的作業(yè)方式更為理想，傳統(tǒng)犁耙的設(shè)計(jì)就是從牛耕時(shí)代開(kāi)始不斷的改進(jìn)出來(lái)，機(jī)身底部距離地面高度在25-30公分，便于懸掛大號(hào)單樺犁，當(dāng)大號(hào)單樺犁將25-30公分的泥土深挖起來(lái)后，掛犁的部位即便更換成深耕耙做作業(yè)平整，此項(xiàng)深耕高度參數(shù)遙遙領(lǐng)先與旋耕作業(yè)的深度參數(shù)，其缺點(diǎn)為耕作效率相對(duì)低，耗油偏大，不適宜用于大面積耕作要求。

2.2 旋耕和犁耙傳動(dòng)結(jié)構(gòu)的比較

以同一款帶左右轉(zhuǎn)向功能的底盤(pán)配置旋耕刀旋耕作業(yè)和配置高防滑輪行走牽引犁耙作業(yè)的方式，其變速箱齒輪僅更換一個(gè)齒數(shù)不同的齒輪配件后所產(chǎn)生傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)傳動(dòng)比截然不同，如祥樂(lè)牌1WG4-1旋耕款式微耕機(jī)和1Z-41型號(hào)犁耙款式耕整機(jī)，在底盤(pán)變速箱主驅(qū)動(dòng)齒輪更換后，差速比形成較大變化（見(jiàn)附圖）。

上圖對(duì)比中我們發(fā)現(xiàn)，同樣的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，僅僅在Z6齒輪上做改變，傳動(dòng)比會(huì)發(fā)生較大變化，旋耕款的Z6齒輪齒數(shù)為36，犁耙款Z6齒輪齒數(shù)為21，根據(jù)計(jì)算，傳動(dòng)比越大，行走速度越慢，反之越小。

3 旋耕兼犁耙設(shè)計(jì)思路的導(dǎo)入

3.1 外觀裝配原理

按照類(lèi)似1Z-41犁耙耕作外觀設(shè)計(jì)原理，前旋后驅(qū)的微耕機(jī)變速箱可以保留犁耙變速箱原有的齒輪結(jié)構(gòu)，且外觀配件的輪子、牽引架等要求結(jié)合犁耙結(jié)構(gòu)的思路進(jìn)行微調(diào)，保留行走模式，輪子之間的距離不低于80公分，確保前后農(nóng)具之間不形成干涉。

3.2 內(nèi)部裝配要求

設(shè)計(jì)后變速箱中注意類(lèi)似Z6部位的齒輪數(shù)保留不低于35齒的要求，提高差數(shù)比，而前旋部位考慮蝸桿傳動(dòng)的原理，在后變速箱Ⅱ傳動(dòng)中添加蝸桿傳動(dòng)的齒輪，形成與前旋耕箱蝸桿齒輪箱匹配的45度斜齒傳動(dòng)的模式，內(nèi)部添加撥叉調(diào)整的功能，形成前后箱體獨(dú)立控制的效果。前旋耕箱設(shè)置蝸桿齒輪不低于2組，斜齒數(shù)量在25齒左右，提高旋轉(zhuǎn)速度，將45度的應(yīng)力最大化提供給旋耕主驅(qū)動(dòng)軸。

3.3 結(jié)構(gòu)參數(shù)定位

按以上結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，1WGQ4前旋后驅(qū)微耕機(jī)的設(shè)計(jì)思路到結(jié)構(gòu)成型可控制在長(zhǎng)1.75M×1.00M×1.10M 的外形尺度，后變速箱輪距在80CM以上，保留犁耙行走穩(wěn)定性要求，內(nèi)置壓緊彈簧卡位，實(shí)現(xiàn)左右把手拉進(jìn)轉(zhuǎn)向的功能；當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速在3000r時(shí)，皮帶輪輸送到變速箱的變速提高前蝸桿傳動(dòng)的轉(zhuǎn)速，從而形成正常350r/min的工作性能，形成旋耕的效果。這樣一種即可旋耕又可以的犁耙工作模式的前后驅(qū)動(dòng)四驅(qū)微耕機(jī)的設(shè)計(jì)方案即可實(shí)現(xiàn)。

參考文獻(xiàn)

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