丘陵山区双履带式小型动力底盘的设计_杜蒙蒙

丘陵山区双履带式小型动力底盘的设计

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杜蒙蒙，姬江涛，杜新武，贺智涛，刘剑君

（1．河南科技大学车辆与动力工程学院，河南洛阳摘

471003；2．河南省烟草公司郑州市分公司，郑州450001）

要：为了解决丘陵山区农业机械化作业水平低，人工覆膜、培土、运输等作业劳动强度大等问题，设计了一

种适应山地作业、结构简单的小型动力底盘，并采用模块化设计理念开发了与动力底盘相独立的配套作业机具。在三维设计软件中完成了变速装置的虚拟装配设计，进行了干涉检查。利用快速拆卸装置，安装不同的作业部该底盘可完成旋耕、起垄、覆膜、培土、除草、运输和喷药等作业。试验表明，双履带式动力底盘具有优越的爬件，

坡能力与较强的牵引附着性能，操作稳定性好，田间松软地面通过性高。关键词：动力底盘；双履带；虚拟装配；旋耕；丘陵山区中图分类号：S224．4

文献标识码：A

文章编号：1003－188X（2013）09－0116－04

0引言

目前，我国丘陵山区农业机械化作业水平普遍偏

始引入价格相对低廉、功能多用的微耕机；20世纪90年代中期至今，我国微耕机行业迅猛发展，至2000年底全国专业生产微耕机厂家便达百余家

［4－5］

。

低，运输、旋耕以及起垄、培土、除草等中耕作业仍主要以手工作业为主，用工多、劳动强度大，劳动力投入在农业生产总成本中所占比例过大，已成为限制丘陵山区农业生产发展的主要因素

［1］

目前，将大田通用型微耕机直接或经简单改造后配以作业机具应用于丘陵山区作业效果并不理想，主要原因包括以下两点：一是配套机具方面。一些生产设计的起垄机、开沟器、培土器、覆膜厂家自行改造、

机等中耕管理机具的针对性不足，实用价值小，整机设计技术水平偏低导致作业质量往往不能达标。二农机具与动力匹配是缺少成型的动力机械作业底盘，

经常会有功率不足、机具牵引阻力过大等现性能差，

象的发生。因此，在丘陵山区农业生产中大范围推广丘陵山区整体机械化水平远低使用的成熟机型较少，于全国平均水平。

。丘陵山区田块细

耕层薄、坡度大、交通不便，大中型农业机械碎分散、

进田作业存在着一定难度以及安全隐患，并且大型农机成本过高，我国个体户农民尚不具备足够的经济能力和购买意愿。因此，广泛适用于我国丘陵山区的农此业机械主要以各式各样的自走式微型耕耘机为主，外还有少量山地拖拉机

［2］

。山地拖拉机由于引入液

方向调节等装置，机器结构复杂，压差高驱动及流量、

外形尺寸庞大，运行、保养技术高，价格昂贵。微型耕耘机又称田园管理机、微型耕作机，简称微耕机

［3］

。

1

1．1

研究内容

国内相关机型

针对丘陵山区微耕机适应性能不足等缺点，相关

2006年，中国农业部发布微型耕耘机鉴定大纲DG/T006－2006，大纲规定微耕机为额定功率不大于7.5kW，主要用于水旱田耕整、田园管理、设施农业等作业的微动力型耕整作业机械。目前市场通用机型的配套动力多为1．5～6．0kW风冷汽油机或柴油机，普遍采用2．20～5．88kW。20世纪80年代，随着土地联产承包责任制政策的实施，大型农业机械的发展陷入低潮，加之农民收入普遍提高，购买力增加，我国开

收稿日期：2012－08－31

基金项目：河南省高校科技创新团队支持计划（2010IＲTSTHN001）

（E－mail）作者简介：杜蒙蒙（1988－），男，河南兰考人，硕士研究生，

duqinzheng@163．com。

（E－通讯作者：姬江涛（1965－），男，河南偃师人，教授，硕士生导师，

mail）jjt0907@163．com。

研学者以及科研单位进行了大量的研究工作。目前，制的机型大致分为3种：①刀轴驱动型。这类机器运输时使用橡胶双轮行走，中耕作业时将橡胶轮拆下，装配上旋耕刀组、除草轮等即可完成相应的旋耕、培土、除草等作业。该机型大多采用立轴式小功率发动机直接联接行走变速箱，如河南洛阳卓格哈斯机械有限公司生产的1WG3．3多功能微耕机及美国俄亥俄州MTD公司生产的21A－24MK000型园艺管理机。刀轴驱动型微耕机结构简单，操作轻便；但工作时受土壤反力大，稳定性差，机手操作费力。②刀轴、行走双轴型。这种机型采用双轮或者四轮作为行走装置，

工作刀轴采用与行走装置相独立的传动系统，工作平稳可靠，提高了机手的操作舒适度，但机器结构复杂，轮距和外形尺寸过大，不适合山地垄间作业。③少数从而减小了机器的外机型采用单履带作为行走部件，

形尺寸；但同时却大大降低了机器的横向平稳性，依靠机手扶持保持机身平衡，劳动强度大，容易发生侧翻等事故1．2

［6］

。

整体方案设计及工作原理

笔者以上文述及的第2种机型的结构为基础，吸

收履带式底盘牵引力大、附着性能好、通过性能强等优点，结合河南省西部地区烟田的实际农艺状况设计开发了一种双履带式微耕机动力底盘。该底盘采用双履带行走装置提高了机器的作业稳定性，从而改善了作业质量，减轻了机手的操纵难度；采用橡胶履带，降低接地比压，减轻了对土壤的压实，有利于 …… 此处隐藏：6851字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……