第5章-旋耕机课件.ppt

1、125-1旋耕机的类型旋耕机的类型u对土壤加工的特点对土壤加工的特点；铣削铣削u优点：翻、碎、平，效率高，不用耙地优点：翻、碎、平，效率高，不用耙地 缺点：翻土性能差，覆土差缺点：翻土性能差，覆土差u类型：类型：顺铣：同轮子同向顺铣：同轮子同向逆铣：阻力大，易打滑逆铣：阻力大，易打滑立式立式卧式卧式2022-11-26华南农业大学 工程学院 杨丹彤3第四章第四章 耕整地机械化耕整地机械化455-2卧式旋耕机的运动分析卧式旋耕机的运动分析u弯刀运动弯刀运动；由直线和旋转两个运动合成由直线和旋转两个运动合成u弯刀形状：有侧切刃（切沟墙）和正切刃（耕宽）弯刀形状：有侧切刃（切沟墙）和正切刃（耕宽）u

2、要求：不推土，即：切土时，刀上各点的绝对运动必要求：不推土，即：切土时，刀上各点的绝对运动必须向后，才能切入土和向后抛土。须向后，才能切入土和向后抛土。一、旋耕刀片端点的运动轨迹（作图法）：一、旋耕刀片端点的运动轨迹（作图法）：1）转轴经过时间）转轴经过时间t后，圆心平移的距离后，圆心平移的距离=vm.t2）等分圆周和圆心平移距离）等分圆周和圆心平移距离3）按等转角平移方法作出）按等转角平移方法作出m1,m2,m34）将）将m连线连线65-2卧式旋耕机的运动分析卧式旋耕机的运动分析1、刀片端点的坐标方程式：、刀片端点的坐标方程式：x=vm.t+R.Costy=R.Sin t2、运动的速度方程、

3、运动的速度方程：（不考虑土壤阻力的变化，仅有向心加速度）（不考虑土壤阻力的变化，仅有向心加速度）vx=vm-R.Sintvy=R.Cost二、刀片切土的条件：二、刀片切土的条件：要刀片刃口能切土，必须有向后的分速度：要刀片刃口能切土，必须有向后的分速度：vx=vm-R.Sint117旋耕机正常工作必须同时满足二个条件：旋耕机正常工作必须同时满足二个条件：定性条件：定性条件：1 1（余摆线）（余摆线）（=Vd/Vm=Vd/Vm）定量条件：定量条件：Vm Vm （R Rh h）该公式也可用下列公式表述：该公式也可用下列公式表述：h hR RVm/Vm/，或，或 h hR R（1 11/1/）Vmt

4、xy2RtVmomo/hM85-2卧式旋耕机的运动分析卧式旋耕机的运动分析三、旋耕机主要性能参数选择三、旋耕机主要性能参数选择1、耕深、耕深将入土条件转化一下：将入土条件转化一下：aR(1-vm/RR(1-vm/R)可见耕深受到限制。可见耕深受到限制。条件：条件：1）开始切土时，应从离回转中心近处开始；）开始切土时，应从离回转中心近处开始；2）刃口点上的轨迹切线与该点刃口切线的夹角）刃口点上的轨迹切线与该点刃口切线的夹角应符合：应符合：90-90-（草与钢刀刃口的摩擦角）（草与钢刀刃口的摩擦角）3 3）从大到小逐渐变化，即从大到小逐渐变化，即逐渐增大，即滑切角逐渐增大，即滑切角越来越大（由外向

5、里）越来越大（由外向里）滑切角要足够大，但不能太大。滑切角要足够大，但不能太大。刃口两部分连接过渡要符合上述要求。刃口两部分连接过渡要符合上述要求。95-2卧式旋耕机的运动分析卧式旋耕机的运动分析侧切刃口曲线的设计：（日）侧切刃口曲线的设计：（日）dR/RddR/Rd=-ctg=-ctgdR/R=-ctgdR/R=-ctg.d.d讨论：讨论：1 1）=n n常数，为等角落线常数，为等角落线对滑切没有好处，草多时滑切脱草不理想。对滑切没有好处，草多时滑切脱草不理想。2 2）=n n+k+k（n n，k k为常数）为常数）dR/R=-ctg dR/R=-ctg（n+kn+k ）.d.d (1)(1

6、)令：令：t=Sin(t=Sin(n n+k+k)dt=k.Cos(dt=k.Cos(n n+k+k).d).ddt/(k.t)=ctg(dt/(k.t)=ctg(n n+k+k).d).ddR/R=-dt/(k.t)dR/R=-dt/(k.t)积分：积分：nR=-1/k.nR=-1/k.nt+C=nt+C=ntnt-1/k-1/k+nCnCR=C.tR=C.t-1/k-1/k (2)(2)=C.Sin(C.Sin(n n+k+k)-1/k-1/k105-2卧式旋耕机的运动分析卧式旋耕机的运动分析当当=0时，时，=n n，R=RR=Rn nR Rn n=C.Sin(C.Sin(n n)-1/k

7、-1/kC=RC=Rn n.Sin(Sin(n n)1/k1/k代入（代入（2 2）式，得：）式，得：R=RR=Rn nSin(Sin(n n)1/k1/kSin(Sin(n n+k+k)-1/k-1/k式中：式中：k=k=/弯刀侧切刃刃口曲线的理论设计式（由外向里，滑切角弯刀侧切刃刃口曲线的理论设计式（由外向里，滑切角）近似于阿基米德螺线。近似于阿基米德螺线。我国：我国：R=R0+K或：或：R=R0(1+K)R0:开始切土时的回转半径。开始切土时的回转半径。115-2卧式旋耕机的运动分析卧式旋耕机的运动分析讨论：希望讨论：希望a1)R结构增大，成本增加，切削阻力结构增大，成本增加，切削阻力，

8、效率，效率（a a不能太大）不能太大）2 2）v vm m生产率生产率经济性经济性应与拖拉机相配合，耕宽不能过大，故受应与拖拉机相配合，耕宽不能过大，故受限制（我国一般限制（我国一般v vm m=0.5-1.5m/s(2-5km/h)=0.5-1.5m/s(2-5km/h)）3)扭矩扭矩切削功率切削功率冲击冲击（我国（我国n=190-280r/minn=190-280r/min）2、进切量、进切量S影响碎土质量。影响碎土质量。S=v vm m.t=v.t=vm.m.(/)=v =vm m.(2.(2/(/(Z)ZZ)Z为同一截面安装的刀数为同一截面安装的刀数讨论：希望讨论：希望SS1 1）v

9、vm m碎土性能好，但生产率碎土性能好，但生产率2 2）扭矩扭矩功率功率3 3）ZZ机具重，成本高，易堵塞（水田机具重，成本高，易堵塞（水田1-21-2；旱地；旱地2,3,4,62,3,4,6）四、沟底不平度（沟底凸起高度）四、沟底不平度（沟底凸起高度）e e：SS，ee，一般，一般e0.2aeFTF90-90-(并且并且T T逐渐增大逐渐增大)145-3旋耕刀片（主要工作部件）旋耕刀片（主要工作部件）（二）正切刃设计（二）正切刃设计从正面切开土块，切出沟底从正面切开土块，切出沟底正切刃刃口应落在回转柱面上，保持深浅一致。正切刃刃口应落在回转柱面上，保持深浅一致。推导过程略推导过程略得出得出t

10、gTtgT1 1和和tgTtgT2 2的关系式。的关系式。讨论：讨论：1 1）为了增大滑切角，）为了增大滑切角，RmaxRmax但机构但机构成本成本扭矩扭矩2 2）rmaxrmax和和rminrmin根绝经验根绝经验不能差太大；不能差太大；3 3）b b安装刀数安装刀数碎土碎土成本成本重量重量易堵塞易堵塞u为了简化设计，国产弯刀片的正切刃是用圆弧与侧切刃连接，正切刃为了简化设计，国产弯刀片的正切刃是用圆弧与侧切刃连接，正切刃的实际起点并不处在以的实际起点并不处在以RmaxRmax为半径所形成的圆柱面上。为半径所形成的圆柱面上。15第四章第四章 耕整机械耕整机械16水田整地机械水田整地机械17第四章第四章 耕整机械耕整机械1819第四章第四章 耕整机械耕整机械2021