目 录
摘要…………………………………………………………………………………………3
关键词………………………………………………………………………………………3
1 前言………………………………………………………………………………………4
1.1 课题研究的目的和意义…………………………………………………………4
1.2 国内外研究现状及发展趋势……………………………………………………4
1.2.1 内外研究现状……………………………………………………………5
1.2.2 国外开沟机………………………………………………………………5
1.2.3 国内开沟机………………………………………………………………5
2 土壤特性分析……………………………………………………………………………6
2.1 土壤的分类………………………………………………………………………6
2.2 土壤物理特性……………………………………………………………………6
2.2.1 土壤物理性能指标………………………………………………………7
2.2.2 土壤的力学特性…………………………………………………………7
2.4 总结……………………………………………………………………………11
3 螺旋开沟刀具结构设计………………………………………………………………11
3.1 开沟机刀具总体结构要求……………………………………………………11
3.2 开沟刀具参数设计……………………………………………………………12
3.2.1 开沟刀具结构几何参数确定…………………………………………12
3.2.2 开沟刀具运动参数设计………………………………………………13
3.3 螺旋开沟刀具结构结论………………………………………………………21
4 螺旋开沟机结构设计计算……………………………………………………………21
4.1 总体方案的设计………………………………………………………………21
4.2 主要零部件的设计……………………………………………………………22
4.2.1 带轮设计参见表………………………………………………………22
4.2.2 大带轮轴的设计………………………………………………………23
4.2.3 角接触球轴承设计报告………………………………………………25
4.2.4 深沟球轴承设计报告…………………………………………………26
5 设计总结………………………………………………………………………………26
参考文献……………………………………………………………………………………27
致谢………………………………………………………………………………………28
桔园开沟机的设计
摘要：桔子是我国重要的水果，改革开放和农村产业的调整促进桔子产业的发展，桔子产业的快速发展，也带动了桔子生产作业机具的研究和发展，我国桔子生产机具的开发虽具有一定的基础，但与桔子产业化发展需求还有很大的距离，进口专业开沟机价格昂贵，因此研制出满足农户需求，价格低廉的桔园专业开沟机设备是非常必要的。
桔园开沟机的开沟部件采用螺旋开沟刀具，其特点是，结构简单、部件紧凑、动力消耗少、行走速度快、能很好地适应桔园作业环境，提高劳动效率。
关键词：开沟机；螺旋；桔园；开沟；手扶拖拉机
THE DESIGN OF DITCHER IN ORANGELY
Abstract:Orange is an important fruit, The development of the orange industry have promoted by reforming and opening and the regulation of rural industrial structure. It also drove orange production equipment research and development, Orange production equipment development has certain foundation in China,but it also has long distance from the development need of industrialization and imports professional ditching machine is expensive, therefore ,develop to meet the farmers' demand, manufacture low price and professional citrus orchard ditching machine equipment is very necessary.
Orchard ditching machine ditching components adopting helix ditching cutter, which is characterized by simple structure, compact, less power consumption, high running speed, and can be well adapted to the orchard operating environment, improve labor efficiency.
Key words: ditching machine/spiral/citrus orchard /ditching/walking tractor
1 前言
1.1 课题研究的目的和意义
桔子是我国水果生产的重要品种，中国是桔子的原产地，桔子主要产自长江中下游和长江以南地区，数千年的栽培历史肯定不能说清楚具体位置。经阿拉伯人传遍欧亚大陆，桔子至今在荷兰和德国都还被称为“中国苹果”。中国是柑橘的重要原产地之一，柑橘资源丰富，优良品种繁多，有4000多年的栽培历史。据考证，直到公元1471年，桔、柑、橙等柑橘类果树才从中国传入葡萄牙，公元1665年才传入美国。虽然桔子在中国有着悠久的历史，但是其桔园生产作业机具的发展与桔园产业化发展的需求还是有很大的差距。
开沟机是岩土定性结构施工的专业工程设备，广泛用于通讯电缆、石油管线、农田水利以及军事等工程建设的连续开沟作业。随着社会经济的飞速发展和生产机械化程度的提高，市场也迫切需要一种取代人力和通用挖掘机的专业开沟机械。
多年来，我国对专业开沟设备的研发投入不足，专业开沟设备品种单一，应用范围狭窄，大部分开沟施工仍停留在人工开挖或使用通用液压挖掘机挖掘层面。人工或通用挖掘机开沟，不仅施工速度慢、效率低、劳动强度大、管理困难、费用高，且沟型成型差，尤其对较硬的土壤很难挖掘。而进口专业开沟机价格昂贵，极大制约了国内用户的需求[1]。
因此研制出满足农户需求，价格低廉的桔园专业开沟机设备是非常必要的。
1.2 国内外研究现状及发展趋势
1.2.1 国内外研究现状
开沟机主要有两种：第一种为开种沟而设计的开沟器，开沟器为小型从动部件，靠牵引作用力而开出适合种子发育的种床，沟形表现为小、窄、浅等特点，开沟器常作为播种机一附属部件而挂靠其上；第二种为开排水沟或其它用途的开沟机，开沟机相对较大型，一般以主动型部件为主，消耗功率大，体积大，沟深且宽[2]。
1.2.2 国外开沟机
旋转开沟机是六十年代出现的一种连续挖土机械，适宜开挖梯形截面的农用沟渠。由于其牵引力小、能均匀散开沟内土壤，工作效率高，因而得到迅速发展和广泛应用。在国外主要以大型开沟机为主，苏联、意大利、法国、日本等国都有不同型号的系列产品，从结构特点和使用性能两方面来看，目前基本上以苏联和意大利为代表的两大类型。苏联从1975年开始推出一系列的旋转开沟机产品：TP-171A全液压铣切式开沟机、MK-47犁刀-铣切式开沟机。意大利主要生产DARL系列的单圆盘开沟机心及DBR系列的双圆盘开沟机。两大类型的开沟机主要区别在于：前者是开挖大型沟渠的大型机械，且能一次性成沟，所采用的是切抛分开型的刀齿；后者是临时性的小沟渠，采用的是切抛合一型的刀齿[3,4]。
国外开沟机的代表机型有：切削链式开沟机、螺旋助推式开沟机、侧置式公路开沟机、圆盘旋转式开沟机，主要特点是以大功率，重机型为主，功耗大，体积也大。
1.2 .3 国内开沟机
我国开沟机的种类很多，60年代开始从国外引进，从七十年代开始正式研制旋转开沟机，通过自身研究和借鉴国外的经验，目前逐步形成了适合我国国情的开沟机系列，到现在已经有几十种型号。其主要型式有四种：
（1）铧式犁开沟机
铧式犁开沟机属于从动型工作部件，利用“刨削”原理，沿直线运动对土壤进行刨削。加工过程相对铧式犁切削速度要大。铧式犁型开沟机主要应用于蔬菜的栽种和植树造林等，我国主要有KGTP和京HK-14两种类型，KGTP工作原理；随着机组前进，犁尖入土，开轴的土沿着犁体上升。冀板将土推向两面三刀侧、冀尾板将沟壁压紧，形成梯形断面的沟渠，达到列沟培土的目的。京HK-14开沟机在工作时，前面的犁铧起土，分土板片土扣翻到两面三刀侧，形成农艺要求的一种沟型。该机型入土阻力小，质量轻，工作性能好，可以开出成型沟，但沟型断面不平整。
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