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自行播种机悬挂结构设计doc-必赢国际官方网站
自行播种机悬挂结构设计doc
信息来源:网络    时间:2025-07-15 23:26

  拖拉机配前三点悬挂装置构成的联合作业机组,由于在一次行驶中可完成多种作业,节省农时,提高作业效率,扩大了拖拉机的通用性,因此在国外拖拉机(特别是大功率四轮驱动拖拉机)上获得了广泛的应用。但目前国内各种功率等级的拖拉机还很少配装前悬挂装置。前悬挂装置具有不同于后悬挂装置的显著特点,本文在理论分析的基础上,进行了轮式拖拉机前悬挂装置的设计。

  文中首先归纳总结目前国际上各著名拖拉机产品的前悬挂装置结构特点及前后联合作业的主要作业方式,分析前悬挂机组在不同的耕深控制方式下拖拉机前桥的受力状况,得出相应的计算公式,指出前悬挂一般应采用带支地轮的浮动控制方式。

  然后分析由不同的悬挂杆件布置方式决定的机组纵向瞬心和水平瞬心位置对前悬挂犁耕机组作业稳定性、入土能力、耕深稳定性、牵引性和通过性等性能的影响,从而给出可行的瞬心范围。

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  随着最近温室的发展和环保意识的增强,对小型机的需求变得更加重要,特别是对于微型动力机械。然而,广泛使用的播种机由内燃机和人力提供动力。与传统播种机相比,本设计的电动小型播种机新颖,播种机采用汽油机作为动力装置,改善了人们在田间工作时的工作环境,更符合环保观点保护发展。此设计主要用于农民播种和设施种植。一些设备也可用于田间作业,如施肥,珩磨和除草。详细描述了播种机的结构以及组件的形式,要求和功能。详细介绍了汽油机驱动的小型播种机动力单元及各种部件,包括播种机的动力选择,机械传动的选择和尺寸,种轮的设计,肥料轮的设计,设计开沟器,轴的设计,链轮的设计,其他部件的设计,播种机的工作要求,种植前的准备以及播种机的使用。在设计中,种植深度连续可调,种植行间距可连续调节,播种孔间距可调,种子破碎率和播种均匀度符合国家标准。在设计中,在考虑实用性的同时,考虑到经济节约,结构合理,生产成本低,能耗小,效率高,操作方便。欧洲第一台播种机于1636年在希腊制成。1830年,俄国人在畜力多铧犁上加装播种装置制成犁播机。英、美等国在1860年以后开始大量生产畜力谷物条播机。20世纪以后相继出现了牵引和悬挂式谷物条播机,以及运用气力排种的播种机。1958年挪威出现第一台离心式播种机,50年代以后逐步发展各种精密播种机

  中国在20世纪50年代从国外引进谷物条播机、棉花播种机等,60年代先后研制成功悬挂式谷物播种机(如图1-3)、离心式播种机、通用机架播种机和气吸式播种机等多种机型,并研制成功了磨纹式排种器。到70年代,已形成播种中耕通用机和谷物联合播种机两个系列并投入生产。供谷物、中耕作物、牧草、蔬菜用的各种条播机和穴播机都已得到推广使用。与此同时,还研制成功了多种精密播种机。

  作物的播种过程主要由开沟、排种、覆土三个基本工序组成,因此作为一般播种机来讲,它的工作部件必须具有开沟装置、排种装置和覆土装置。除此之外还应有许多附属部件来保证上述三项工作的完成,主要包括机架、行走轮、传动装置和调节机构等(如图1—4)。

  播种机的具体工作过程如下:播种机的牵引力通过传动机构带动地轮转动,地轮通过链条带动排种机构运动,种子由种子箱进入排种器中,排种器按一定播种量将种子排出,经输种管落到开沟器所开出的沟底,当覆土器走过之后,沟两侧的土壤落下覆盖在种子上,最后镇压轮使地表平整。

  开沟器用于打开沟槽或在良好的场地中挖掘种子坑。开沟器的要求是:直沟,清洁钻孔,一致的深度和符合规定,没有土壤,结构简单,阻力小。常用挖掘装置的形状可分为两类,包括铲式开沟器和开盘器。刀片类型可以进一步分为锐角开启器和钝角开沟器,并且开盘器具有双开盘器和单个开盘器。

  排种器用于根据需要均匀地从种子管中的种子箱中排出种子,并落入沟槽的底部。种子测量装置的要求是:播种均匀,播种量稳定,种子无损伤,工作条件变化,饲料量无变化,通用性好,使用范围广。对种子管的要求是:对种子流的干扰很小,可以随意拉伸和弯曲。播种机的工作条件在很大程度上由种子测量装置的设计决定。目前常见的排种器总共分为二大类:

  一旦种下种子,它们必须覆盖一定厚度的土壤并抑制它。在挖沟过程中,当开沟器通过时,沟槽壁中的部分土壤可能会落回并覆盖种子。然而,用自动返回覆盖地板是不够的,因此,必须安装一个装置来覆盖地板或在开启器后面进行精炼。土地覆盖的要求是:土壤深度相同,当覆盖土壤时,种子沟中种子的位置不会改变。

  共同的地面覆盖装置是由地面覆盖的链条,其通过将多个铁链部分和一个或两个铁环串联连接而形成。这种复杂的土壤链适用于覆盖浅层土壤,没有压制和污垢。如果仍需要拆卸,可在此之后安装木制或焊接的滚筒。覆盖地面的另一种常见装置是覆盖地面的轮子。两个倾斜的车轮由一条中心线从一侧到另一侧滚动,以实现地面覆盖并具有压制效果。覆盖土壤厚,效果好。

  为保持每一行程的行距一致,在播种机上需装有划印器,在未播地上划出印迹,以便指引机组下一行程的路线。有的播种机还装有排种监测装置,自动监视每个排种器的工作状态,以便及时排除。

  近年来,随着中国改革开放政策的深入实施,农业生产也在不断发展,特别是在国家现行的基于合同责任制的两级农业管理体制中。联合生产,用于发展适度规模的业务。建立集约化农业生产基地也使农业机械在农业生产和发展中的作用日益重要。此外,拖拉机平均功率的增加也使农业机械的支持越来越重。目前,中国正在大力发展几种联合整地机,耕作机,肥料播种机和联合收割机和拖拉机。该联合作业单元在一次工作中完成几项操作(如破碎,施肥,耕地和锄头)。土地,种植,抑制等,大大减少了作业次数,也减少了单位土壤的滚动损失次数,也减少了滑动损失(旋耕引起的推力),部分抗牵引力),农艺品质,运行效率和运行经济性都很好,符合农业节约和效益的要求,是发展方向。根据这一趋势,拖拉机需要配备前悬架和动力输出装置。然而,在中国生产的大多数车型只是后悬架和后动力输出轴。该联合操作单元的缺点在于:由于组合式耕耘机重且长,受悬架提升能力的限制,必须由分为半悬挂模式的汽缸操作或牵引力使得机组的机动性不足,转弯时地板保持较长,同时保证整体。机动性和稳定性,拖拉机前面增加了许多配重。至于收割机,收割台必须放在拖拉机的前部,以便通过拖拉机后面的动力输出轴的一系列链条,齿轮,万向节,滑轮和曲轴杆来满足。变速器的要求是制作一套升降头的杠杆,这使得整个机组结构复杂,可靠性降低,机组总重量也增加,从而提高了压实度土壤和拖拉机。通过前悬架和前输出动力,问题变得简单,并且可以容易地满足前悬架单元的牵引和升高的要求。

  前悬架是由当时的法国朗迪(现统一-驱动器)在1977年首次展出用于在斯通大众,它没有引起特别的关注,这主要是用来挂收割干草和饲料收集一些类型,只能满足上升和下降,而机器未进入地面的工作部分的要求。随着现代科技的拖拉机的发展,特别是大负载能力轴前轮驱动,为了充分发挥在四个车轮上的表现,一些公司开始测试前悬挂各种拖拉机大型机械。在1970年代末,一家法国公司设计并完善了大甜菜几行的前悬挂,再发上设置的推犁。从前悬架特殊需要相关的农业机械,所以上述的尝试在多个公司专业生产农业机械的进行,它们被安装在拖拉机上与前悬架,并提供技术支持团队,但与其他产品不同的。为了改善相容性,易于使用,在1985年的国际标准化组织(ISO)开发的对应官方标准的前悬架装置,即,IS08759/2-1985《农业轮式拖拉机——前悬挂装置和前动力输出轴第二部分:前悬挂装置》。中国也取得了相应的标准GB10916-89《农业轮式拖拉机前悬挂装置第一部分:1、2类》在1989年几十年来,前悬架已经完全国外开发和设计新的拖拉机时,各大公司都拖拉机考虑预负荷。前悬架的农用支撑附件数量也在增加。作为常用的可选组件可以在几乎所有国外大功率拖拉机可以看出。

  前悬架装置提高了拖拉机的适应性,满足了联合作业的要求。与简单的后悬架单元相比,由前悬架和后悬架组成的双工作单元具有明显的优势,例如:

  1.前后悬架双工操作单元具有更高的生产效率,确保驾驶员视野好,操作方便。

  2.前悬架的单元可以代替前平衡重,该单元的总质量减小,并且在前轴和后轴的质量分布是合理的,这降低了滚动阻力和土壤板结,并提高了拖拉机的牵引效率。

  3,前后机具可独立操作,简化了机具的操作机构,保证了动力输出轴速度的合理配置。

  4.前部和后部附件可以完全被暂停,并且可以被升高和降低的顺序旋转地板时,该单元具有一个更好的机动性,并能降低底板的长度。

  5.前悬架农具可以用现有的后悬挂农具轻松改装。它没有必要专门设计用于后悬架接头的工作工具,并且使用更灵活。

  特别是对于大功率拖拉机(功率超过75千瓦),电机的功率可以完全使用。单位前部和后部犁可以确保前部和拖拉机后轴的合理的负载分布,降低了驱动轮的滑移率和提高拖拉机牵引的效率。根据荷尔斯泰因在德国的状态的经验,当使用它的电力消耗单元犁前后悬挂可以节省15?20相比,单元犁后悬挂耕地数量为耕地数量。%。在1981年拖拉机DeutzDX-1是用来比较的吊索悬挂在四个船尾的前面7张犁和后悬架犁7英尺的沙壤土。首先节省了2.2%的油耗和滑差率。减少6.8%。此外,Naud公司(预生产悬挂犁)也已在各种拖拉机上进行了测试。结果表明,前部和后部犁悬浮液可通过45%相比,在相同量的犁的条件犁后悬架提高生产率。50%,单位油耗降低30~50%(见表二)

  在法国,前后悬挂犁耕机组使用的也很多,1982年法国有关部门对这种技术的使用情况进地了调查,主要结果如下:

  (1)前悬挂的犁体数:60~70%的用户在拖拉机前悬挂3个犁,前悬挂犁体数量有减少的倾向。

  (2)每个犁体所需的动力:用户中的89%认为每个犁体需要15~20马力。

  (3)前悬挂犁的优点:可充分利用拖拉机的动力,节省能源和时间,使用灵活,随着条件的变化可增减犁体数。

  (4)缺点:26~30%的用户认为犁沟不易耕直,也有人认为驾驶员的技术水平要求较高。

  (5)总的评价:拖拉机功率为160~200马力时,采用这种技术最经济,为减少事故并预院磨损,前悬挂的犁体数量最好不超过3个。

  前悬挂目前有两种形式:一种是类似于东方红802的后悬挂装置,由提升油缸通过提升臂带动可调提升杆,进而使下拉杆升降(见图1-1)。对不同公司的产品来说,又因提升油缸的位置不同而稍有不同。另一种是没有提升臂和提升杆,由两个提升油缸直接控制下拉杆的升降,两下拉杆铰接点刚性地固定在一起,成为框架结构(见图1-2)。这种设计机构简单、紧凑,杆件数目少,是最常见的一种,目前国外一些著名拖拉机公司多采用这种方式。另外,由于下拉杆不能横向摆动(不像后悬挂),造成农具挂接困难,一般都采用快速挂接装置。不同机型的前悬挂型式见图1-3至图1-7。

  前悬挂机组一般不单独作业,它总是与后悬挂构成联合作业机组一起工作。从收集到的资料看,主要有以下几种作业方式:

  前悬架单元在拖拉机运动期间显着改变前轴和后轴上的质量分布,使得前方向盘上的地面的反作用力减小或增大,这影响了拖拉机的可操纵性。在正常情况下,拖拉机不得失去其机动性。前桥的分配质量不低于拖拉机最低使用质量的20%或前桥使用质量的60%。根据前悬架工具的形状和悬杆的位置,前轴的力条件也非常不同。在以下两种情况下,分析了垂直平面中单元的力状态。

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  当采用浮动控制悬挂装置进行作业时,液压悬挂系统处于浮动位置,提升油缸内没有压力作用,可以认为悬挂农具与拖拉机液压系统之间没有约束力的联系,这时上拉杆都可看作二力杆,则作用在上、下拉杆的力的方向必然沿着该杆件的方向,分别取农具及拖拉机为分离体,受力分析见图2-1:

  根据机具类型,下拉杆可能向下倾斜,也可能向上倾斜(见图2-1中位置Ⅰ一Ⅰ,Ⅱ一Ⅱ),第一种情况分力以为正,方向向下,而第二种情况则为负,方向向上。

  在下拉杆向上的情况下,式(2-3)依然能成立,只是合力Pxz的力矩要小(因其力矩臂短了,mm),即Pxz.

  式(2-1)可以通过已知角来表达,这些角可用将机具降至静止状态的方法来确定。

  将式(2-2)中机具轮子的滚动阻力用轮子上的反作用力及滚动阻力系数f来表达并代人式(2-4)得:

  当下拉杆处于水平而上拉杆又与之平行时,瞬心在无限远处,此时角、都等于零,则Nxz=Nx,∫xz=S

  因为合力Pxz的力臂m未知,方程(2-3)和(2-9)可以用图解法求解,但如果已给出牵引阻力,机具和悬挂系统的主要几何尺寸以及拖拉机的各种直线尺寸,则确定支反力Yc、Yq可不用式(2-3),而用各已知力相对于O点的力矩方程式比较方便,同时,工作部件上的土壤的合成反力Fxz以及支地轮的反力Yd应代之以作用于悬挂杆件中的实际的力Nxz和Sxz及它们的分力N

  此处化前的符号的选择取决于下拉杆是向下倾斜(+),还是向上倾斜(一),式(2-1)、(2-2)和(2-11)中分力Qx和Rz的值,以及拖拉机支反力的偏移距ac

  上式中垂直分力RZ的大小和方向,取决于工作部件的种类,刃口的税利程度以及土壤的坚实度,并取决于与水平所成

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