咸培棟 高威

摘 要：? 旋耕機(jī)在我國農(nóng)業(yè)耕整地作業(yè)中應(yīng)用十分廣泛，它不僅能夠?qū)崿F(xiàn)細(xì)碎土壤的要求，還能做到翻耕土地后的表面平整。針對于現(xiàn)階段三點(diǎn)式懸掛可能對旋耕機(jī)作業(yè)過程中在水平方向形成的不利影響，分析了旋耕機(jī)水平自動(dòng)調(diào)節(jié)功能實(shí)現(xiàn)的可能性，并對兩種可行性方案進(jìn)行了對比和分析。

關(guān)鍵詞：? 旋耕機(jī);水平調(diào)節(jié);結(jié)構(gòu);方案

中圖分類號：? S222.3????????? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：? A

doi：10.14031/j.cnki.njwx.2018.12.050

0 引言

旋耕整地是我國農(nóng)業(yè)耕整地的重要方式之一，它能夠同時(shí)實(shí)現(xiàn)土壤疏松和平整土地的農(nóng)藝要求。無論是旱田還是水田，優(yōu)質(zhì)的土壤都是農(nóng)作物萌發(fā)和生長的必須條件，尤其對于水田而言，土壤表面的平整程度能夠顯著減少灌溉用水量，保證養(yǎng)料播施的均勻程度。在現(xiàn)代化的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，旋耕機(jī)廣泛地應(yīng)用于小麥、玉米、水稻等糧食作物的耕整地作業(yè)中，有效完成土壤的切碎作業(yè)并提升耕整地的作業(yè)效率。由于傳統(tǒng)的旋耕機(jī)與拖拉機(jī)的銜接方式多采用三點(diǎn)式懸掛連接，使旋耕機(jī)與拖拉機(jī)在水平方向上基本成為一體式結(jié)構(gòu)，這就導(dǎo)致拖拉機(jī)在作業(yè)中因輪子進(jìn)入坑洼而失去水平時(shí)，會(huì)引起旋耕機(jī)在水平方向上的姿態(tài)也發(fā)生改變，導(dǎo)致耕深和水平效果的不一致，在一定程度影響了作業(yè)的質(zhì)量。

1 旋耕機(jī)械的水平調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)

1.1 三點(diǎn)式懸掛的優(yōu)缺點(diǎn)分析

三點(diǎn)式連接除需要將拖拉機(jī)的動(dòng)力輸出軸與旋耕機(jī)進(jìn)行可靠連接外，還需要通過旋耕機(jī)上的兩套帶有液壓油缸和拉桿的提升臂與拖拉機(jī)進(jìn)行可靠的固定，這種結(jié)構(gòu)有效的解決了旋耕機(jī)作業(yè)過程中需要升降調(diào)整的問題，同時(shí)具有連接穩(wěn)定可靠的優(yōu)點(diǎn)。但是由于三點(diǎn)式懸掛使拖拉機(jī)與旋耕機(jī)成為了相對固定的整體，因此，當(dāng)?shù)孛娌黄綍r(shí)會(huì)出現(xiàn)旋耕機(jī)與拖拉機(jī)一同傾斜的問題，導(dǎo)致旋耕作業(yè)出現(xiàn)耕深不一致、地表不平整的問題，對后續(xù)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)作業(yè)產(chǎn)生一定的不良影響。

1.2 旋耕機(jī)水平自動(dòng)調(diào)節(jié)的可能性

由于旋耕機(jī)在作業(yè)過程中平衡性能對作業(yè)質(zhì)量的影響很大，盡可能的提高旋耕機(jī)在各種地況作業(yè)時(shí)的水平程度，是旋耕機(jī)優(yōu)化與改進(jìn)的一個(gè)重要的方向。三點(diǎn)式懸掛主要通過各桿件連接組成，而使旋耕機(jī)在水平方向與拖拉機(jī)成更整體的主要零件，就是可以人工調(diào)節(jié)長度的拉桿。若能夠通過自動(dòng)伸縮結(jié)構(gòu)來替代此拉桿，就可能實(shí)現(xiàn)旋耕機(jī)的水平方向自動(dòng)調(diào)節(jié)。機(jī)械上常用的可控制自動(dòng)伸縮裝置包括了電控導(dǎo)軌、液壓油缸以及氣缸等幾大類，它們都能夠?qū)崿F(xiàn)通過控制改變長短的作用，也就是說，通過控制可伸縮機(jī)構(gòu)，當(dāng)拖拉機(jī)發(fā)生水平歪斜的時(shí)候使旋耕機(jī)仍保持原有的狀態(tài)運(yùn)行，減少在旋耕過程中對土壤造成的起伏不平。同時(shí)，由于可控制的伸縮結(jié)構(gòu)在靜止時(shí)仍具備較高的剛性，因此也可同時(shí)保證旋耕機(jī)械連接的可靠性。

2 可行性方案分析

2.1 雙側(cè)調(diào)節(jié)方案

雙側(cè)調(diào)節(jié)就是使用兩個(gè)相同的液壓缸來代替三點(diǎn)式懸掛兩側(cè)的長度可調(diào)拉桿，也就是使用液壓缸提升臂和機(jī)體實(shí)現(xiàn)鉸接。當(dāng)拖拉機(jī)發(fā)生傾斜時(shí)，為避免影響懸掛農(nóng)機(jī)的正常作業(yè)，安裝在左右兩側(cè)的液壓油缸分別快速的進(jìn)行伸長與縮回動(dòng)作，以彌補(bǔ)拖拉機(jī)傾斜角度對懸掛機(jī)具在水平方向上造成的影響，從而保證農(nóng)機(jī)具始終保持水平狀態(tài)。由于使用了雙側(cè)液壓油缸代替拉桿的方式進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)，就必須要考慮到農(nóng)機(jī)具提升或下降的時(shí)候，升降油缸與調(diào)節(jié)油缸之間工作的匹配關(guān)系，使兩套油缸不會(huì)因?yàn)楦缮娑绊懜髯詣?dòng)作的實(shí)現(xiàn)。

2.2 單側(cè)調(diào)節(jié)方案

單側(cè)調(diào)節(jié)就是只將三點(diǎn)式懸掛的一個(gè)長度可調(diào)拉桿更換為可伸縮的雙作用液壓缸，而另一側(cè)仍使用拉桿進(jìn)行固定，工作時(shí)通過單側(cè)液壓缸的伸縮來實(shí)現(xiàn)懸掛機(jī)具水平方向的調(diào)整。當(dāng)拖拉機(jī)的左側(cè)輪胎下陷時(shí)，此時(shí)，若液壓油缸也安裝在左側(cè)，則油缸應(yīng)進(jìn)行伸長運(yùn)動(dòng)，使?fàn)恳龣C(jī)具的左側(cè)升高，以彌補(bǔ)左側(cè)下陷對水平方向的影響。同理，當(dāng)拖拉機(jī)的右輪下陷或左輪被墊起時(shí)，油缸應(yīng)進(jìn)行相應(yīng)的縮短運(yùn)動(dòng)，使農(nóng)機(jī)具仍保持水平狀態(tài)。

3 方案優(yōu)缺點(diǎn)對比

無論是單側(cè)調(diào)節(jié)方案還是雙側(cè)的調(diào)節(jié)方案，都可以在理論上實(shí)現(xiàn)旋耕機(jī)械的水平調(diào)節(jié)要求，采用雙側(cè)油缸進(jìn)行調(diào)節(jié)，旋耕機(jī)在調(diào)整的過程中始終圍繞著中心進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，在整個(gè)調(diào)整的過程中，機(jī)械的重心不容易發(fā)生改變。而使用單側(cè)調(diào)節(jié)方案時(shí)，由于采用調(diào)整拉桿的一端是固定的，在重心調(diào)整時(shí)，旋耕機(jī)是以調(diào)整拉桿為中心進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)，這時(shí)，中心的位置就會(huì)隨著旋耕機(jī)位置的改變而改變。由于中心位置的改變會(huì)造成旋耕機(jī)耕作深度的不一致，從而影響旋耕機(jī)械的實(shí)際作業(yè)質(zhì)量。因此，若采用單向調(diào)節(jié)的方式，必須要考慮增加縱向方向的機(jī)械結(jié)構(gòu)進(jìn)行彌補(bǔ)，以解決重心位置發(fā)生改變的問題。而采用雙油缸調(diào)節(jié)的方式則避免了重心調(diào)整的問題，在機(jī)械結(jié)構(gòu)上更為簡單，但在控制方式上，由于需要通過兩個(gè)液壓油缸來實(shí)現(xiàn)水平方向的調(diào)整，這在硬件選擇和算法上都更為復(fù)雜。

4 結(jié)語

綜上所述，兩種方案從理論上來說都可行，而在實(shí)際操作過程中都具有各自的優(yōu)缺點(diǎn)。由于旋耕機(jī)械的作業(yè)環(huán)境惡劣，對電子控制系統(tǒng)的反應(yīng)和可靠程度要求非常高，綜合考慮，采用雙側(cè)的調(diào)節(jié)方式在機(jī)械結(jié)構(gòu)和可靠程度上更占優(yōu)勢，更適合旋耕機(jī)水平調(diào)節(jié)的相關(guān)要求。