果园浅耕机悬挂及增幅装置设计分析.doc

果园浅耕机悬挂及增幅装置设计分析1 概述 旋耕机（浅耕机）一次旋耕能够达到一般犁耙作业几次的碎土效果，缩短工序间隔，有利于抢农时抗旱保墒，减少拖拉机进地次数，减轻对土壤压实，减少能源消耗，降低作业成本，减少机具投资，提高机具利用率，加之近年来国内还田技术和免耕少耕技术的推广应用，旋耕机得到了迅猛发展，已成为拖拉机的主要配套机具之一。果园的耕作机械主要有挖穴机、开沟机及果园追肥和中耕机械三种。中耕机械用于果树行间中耕和果枝分布低及大树冠果树下的土壤耕作区松土、除草作业，其中的浅耕机专门用于土壤耕作区松土、除草作业。果园传统的耕作方式是三年一深耕(犁耕)、一年一浅耕(旋耕)。果园浅耕机由于具有耕地和耙地的双重作用,在果园耕地机械中占有重要的地位。旋耕机（浅耕机）是一种由动力驱动的土壤耕作机械，旋耕机的耕作部件为旋耕刀辊,是由多把旋耕刀在刀轴上按螺旋线排列而成。旋耕机切土、碎土能力强，一次旋耕能够达到一般犁耙作业几次的碎土效果，耕后地表平整、松软，能满足精耕细作要求，且缩短工序间隔，有利于抢农时抗旱保墒，减少拖拉机进地次数，减轻对土壤压实，减少能源消耗，降低作业成本，减少机具投资，提高机具利用率，加之近年来国内还田技术和免耕少耕技术的推广应用，旋耕机得到了迅猛发展，已成为拖拉机的主要配套机具之一。2 对浅耕机的展望及发展现状2.1对浅耕机的展望纵观国外旋耕机现状，由于拖拉机功率的提高，具有水平轴旋耕部件的旋耕机更加先进、合理，大大提高了旋耕机生产率。从国外大公司的旋耕机的主要参数看，其单位能耗高达280KJ/m700KJ/m,大约高于翻整地机械能耗的3倍6倍。为了降低旋耕机的单位能耗，现在普遍采用了改进工作部件的几何参数、选用符合旋耕工作部件作业条件的运动参数等方法进行优化设计，以达到降低能耗的目的。此外，为了降低能耗，提高旋耕机的工作效率，在满足农艺要求的前提下，必须采用适合分层作业的生产工艺，设计上强下弱的松土工作部件。目前得到广泛应用的分层作业机具采用的是被动（松土）工作部件和主动（旋耕）工作部件。2.2浅耕机的的发展现状2.2.1国外浅耕机的发展现状纵观国外旋耕机现状，由于拖拉机功率的提高，具有水平轴旋耕部件的旋耕机更加先进、合理，大大提高了旋耕机生产率。国外大公司的旋耕机的主要参数看，其单位能耗高达280KJ/m700KJ/m,大约高于翻整地机械能耗的3倍6倍。旋耕机于19世纪中叶问世,但直到本世纪20年代欧洲研制成功直角旋耕刀以后,旋耕机才在欧洲旱地得到推广使用,日本二战之后为了尽快恢复经济发展,决定从欧美引进旋耕机用于农业生产。由于日本大多为水田,直角形旋耕刀不适宜于进行水田耕作。一大批日本学者开始致力于水田用旋耕刀的研究,如吉田富穗、松尾昌树、坂井纯等人研制出了旋耕弯刀,成功地解决了刀轴缠草等问题。旋耕弯刀的刃口曲线的要求是：弯刀耕作时,先由侧切刃沿纵向切削土壤,并且是由离轴心较近的刃口开始切割,由近及远,最后由正切刃横向切开土壤。这种切削过程可以把草茎及残茬压向未耕地,进行有支持切割,草茎及残茬即使不被切断,也可以利用刃口曲线的合理形状使其从端部滑离弯刀,弯刀不致于缠草。这样,弯刀适合于在多草茎的水田耕作。能达到这种要求的刃口曲线有阿基米德螺线、等角对数螺线、正弦指数曲线等,其中,阿基米德螺线应用最广。2.2.2国内浅耕机的发展现状我国近年来旋耕机的保有量增加很快，为了适应当前的生产形式（规模），为不同机型拖拉机配套，生产了作业幅：1.25m2.8m多种型号的旋耕机。如南昌旋耕机厂的1GN系列和1G系列多种型号旋耕机。连云港旋耕机集团公司生产的1GE2-210型旋耕机，1GQN-250S型旋耕机等。在黑龙江省农业生产中，使用的机型还有1GHL-280型松旋起垄机、1GSZ-201/280型组合式旋耕多用机、1GZJ-210型旋耕灭茬起垄通用机及1GQH-280D型灭茬旋耕多用机等。很多机型为了适应黑龙江省农艺要求，在旋耕机后部安装了起垄犁铧。为了装配各种不同的工作件组合设计了专门的机架，以提高旋耕机的应用水平。3 果园浅耕机原理和主要技术参数3.1 设计思想进行广泛的市场调研，分析市场上现有的国内外机型的优缺点，尽可能利用先进的、成熟的技术，力求有所创新，并充分考虑农民的需求及承受能力和现有工厂条件，也就是说以满足工作性能为基础，达到可靠性、适用性、先进性、经济性及系列化的统一，争取好的经济效益。3.2 果园浅耕机的结构及主要技术参数浅耕机主要由万向节总成、悬挂架总成、齿轮箱、左弯刀、右主梁总成、右弯刀、左主梁总成、左刀轴总成、右刀轴总成、机罩拖板总成等组成。表 3-1 主要技术参数浅耕机型号旋耕机配套动力东方红-MS280耕幅1.84mm耕深14cm刀片型式弯刀刀片数量（把）72输入转速532r/min刀轴转速240r/min与主机挂接型式标准三点悬挂（I类）前进速度2.17km/h结构质量402Kg外形尺寸长1374mm宽2077（+578）mm高1328mm生产率6亩/时注：1、耕深：按旋耕机在土壤绝对含水率为15%75%的壤土、轻粘土的情况下测得值。 2、生产率按理论计算值的70%计算（作业时的最大耕幅）。3.3 浅耕机与拖拉机的挂接型式浅耕机与拖拉机有三点悬挂、直接连接和牵引式等三种连接方式，目前我国多采用前两种连接方式。三点悬挂式浅耕机的悬挂方法类似铧式犁，动力有拖拉机动力输出轴通过万向节传动轴传递至旋耕机第一轴，驱动刀轴工作。旋耕机悬挂装置参数主要根据万向节伸缩轴与前后轴间的夹角大小和旋耕机的通过性能来确定，要求耕作时该夹不超过10；地头转弯提升至旋耕刀离地100-250mm时，夹角不超过30。切断动力输出轴动力，提升旋耕机到最高位置时，机下的通过高度一般不小于400mm，万象节伸缩轴和轴套至少应有40mm的重叠量，还应考虑在最大耕深和提升到最高位置时，机架和旋耕机 不碰到拖拉机。三点悬挂式旋耕机能与多种拖拉机配套，挂接方便，使用较多。本设计浅耕机与拖拉机的挂接采用三点悬挂式。3.4 果园浅耕机与拖拉机的配置型式 浅耕机与拖拉机的配置有两种形式，正配置和偏配置。当浅耕机的耕幅超过拖拉机后轮外缘10cm以上时，采用正配置否则采用偏配置，以消除轮辙，使耕后地表平整，耕幅偏出轮胎外缘的距离大于510cm。为了减少拖拉机对土地的压实，且由于浅耕机的耕幅184cm,大于所配套拖拉机的后轮外缘10cm，所以采用正后配置。3.5 果园浅耕机整机受力分析果园浅耕机工作时，前刀辊正转，后刀辊反转，对果园浅耕机作业时整机总体受力分析，其中:G机器所受重力:Q机器所受拖拉机的牵引力;前刀辊所受的土壤反力; 为其水平分力，为其垂直分力;后刀辊所受的土壤反力; 为其水平分力，为其垂直分力; 双辊秸秆还田旋耕机作业时所受的总的土壤反力的水平分力为: 由于后刀辊耕作深度比前刀辊大，一般有，所以方向与牵引力Q方向相反，有利于防止寄生功率的产生且比普通的反转旋耕机节省牵引功率。而普通的正转浅耕机所受的土壤反力的水平分力与牵引力方向一致，易产生寄生功率，造成功率内耗，加重传动系统负担。3.6 果园浅耕机的传动型式三点悬挂式旋耕机有中间传动和侧边传动两种形式。中间传动适合于耕幅为1.752m，旋耕机的耕幅为1.84m，采用中间全齿轮传动。利用万向节传动轴将拖拉机动力输出轴的动力传递给圆锥齿轮减速并改变方向后，由刀滚齿轮轴带动刀轴旋转。刀轴分为左、右两侧。这种齿轮箱特点是机架牢固、刚性好、布局合理，适用于宽幅旋耕机。缺点是箱体处不能安装弯刀，如不设置特殊工作部件，将出现漏耕。3.7 旋耕机的前进速度根据机组前进速度和旋耕机的生产率计算，由公式：P=B Vm 得Vm =P/B=4000/1.84=2.17Km/h故旋耕机的前进速度确定为 2.17km/h。东方红-MS280使用档前进。4 悬挂装置与增幅装置设计分析4.1 万向节总成万向节总成是将拖拉机动力传递给旋耕机齿轮箱的传动件, 万向节总成的一端为方轴，另一端为套管，方轴可以在套管内自由伸缩，它能适应旋耕机的升、降变化。由于旋耕机工作负荷为变载荷工作条件差，因此选用的十字轴应具有足够的强度和可靠性。配套设计时，耕幅为11.5m的旋耕机可选用NJ-130型汽车十字轴总成；耕幅为1.52m的选用CA-10B型汽车十字轴总成。万向节夹叉轴线与十字轴轴承配合孔的中心线的位置度公差带为0.2mm，垂直度公差带为0.2mm，十字节轴承二个配合孔的同轴度公差带0.05mm，也可选用带塑料防护罩的NCT型农用万向节传动轴系列产品。旋耕机的耕幅为1.84m，选用CA-10B型汽车十字轴总成。4.2 悬挂装置设计4.2.1 悬挂架总成卧式旋耕机的机架呈矩形，由前梁（左、右主梁）左、右支臂及作为刀轴的后梁所组成。前梁为铸造圆管，中间有齿轮箱，两侧为支臂。悬挂架总成是旋耕机与拖拉机挂接的部件，为了适应与不同的拖拉机配套，在悬挂架上有与拖拉机下悬挂点联接的可安装在不同位置的下悬挂销以及与拖拉机上悬挂点联接的不同位置的孔。4.2.2 悬挂架的分类 旋耕机与拖拉机有三点悬挂、直接连接和牵引式等三种连接方式，目前我国多采用前两种连接方式。三点悬挂式旋耕机的悬挂方法类似铧式犁，动力有拖拉机动力输出轴通过万向节传动轴传递至旋耕机第一轴，驱动刀轴工作。旋耕机悬挂装置参数主要根据万向节伸缩轴与前后轴间的夹角大小和旋耕机的通过性能来确定，要求耕作时该夹不超过10；地头转弯提升至旋耕刀离地100-250mm时，夹角不超过30。切断动力输出轴动力，提升旋耕机到最高位置时，机下的通过高度一般不小于400mm，万象节伸缩轴和轴套至少应有40mm的重叠量，还应考虑在最大耕深和提升到最高位置时，机架和旋耕机 不碰到拖拉机。三点悬挂式旋耕机能与多种拖拉机配套，挂接方便，使用较多。本设计旋耕机与拖拉机的挂接采用三点悬挂式。旋耕机与拖拉机的联结方式为三点悬挂，合理地确定悬挂参数是旋耕机设计中重要的一个环节，设计悬挂机构必须满足旋耕机各种工况下的要求，即耕作时万向节夹角不超过10o;地头转弯提升至旋耕机离地100-250mm时，夹角不超过100;切断输出轴动力，提升旋耕机到最高位置时，机下的通过高度一般不小于400mm，万向节伸缩轴和轴套至少应有40mm的余量。同时应能使旋耕机尽量靠近拖拉机，一方面，减少纵向尺寸，操作性好;另一方面，节省材料、减轻重量。图1三点悬挂式4. 3拖拉机与机具的连接器三点悬挂挂接器有U型框架式、A型框架式、连杆式和杆式，每种挂接器的尺寸都必须符合GB17121的相关规定。结合实际我选了U型框架式接挂器。 拖拉机三点悬挂装置了U型架和机具具有联结到框架上装置的情况下，U型框架式挂接装置式一种单向机具挂接器，拖拉机驾驶员在座位上能够进行联结和分离。 表4-1挂接器尺寸（mm）项目尺寸下挂钩座内侧跨度830下挂钩座宽度65.5下挂钩座偏置124.5下挂钩座直径38.44下挂钩座外伸87.55下挂钩座深度87.55上挂钩宽度30.55上挂钩外伸72.25上挂钩开口32.88上挂钩偏置120上挂钩深度91.22上挂钩高度97.55上、下挂钩垂直间距376.55机具立柱间隙42.55.连接器框架高度283.50连接器腿内侧间隙高度205连接器腿外侧间隙高度180连接器框架间隙宽度560连接器框架内侧宽度797.00连接器框架下外侧宽度1004.40连接器框架上外侧宽度1064.50下拉杆联结销内侧跨度763下拉杆联结销外侧跨度1015.44连接器框架总跨度222上挂钩槽外伸48.00机具下框架间隙42.00表4-2 U型框架挂接器与机具有关的尺寸（mm）项目尺寸下联接销或接头外径36.40下联接销内肩间距824.5下联接销外肩间距972.50下联l接销内、外肩直径57.55连接器立柱销直径31.60连接器立柱销垂直距离381.55连接器立柱销水平距离37.5下钩座间隙724.4 果园浅耕机增幅装置浅耕机增幅装置是一种使现有旋耕犁刀轴向左侧伸长与铁轮幅宽幷齐的装置。原旋耕机的左支臂的整体厚度和轴承座的内孔尺寸及宽度被加大在轴承座内装入一个连接轴头，它的左侧与犁刀轴成为固定链接。本装置消除了漏耕问题，提高了效益。降低了成本。图2旋耕机增幅装置其连接轴头（2）以左支臂轴承座为中心，分别有向左伸展和向右伸展的二个悬臂外伸端，向左伸展的部分与犁刀轴加长段成可脱卸的连接，可以是螺纹连接或以销子固定的套接，连接轴头（2）向右伸展的部分伸入原犁刀轴的中空管内之后，二者被同轴地固接为一体，这种固结接可以采用焊接，此时原犁刀轴（14）的左轴头被拔去不用。连接轴头（2）应先完成与原犁刀轴（14）的相互固接再以原犁刀轴（14）作为加工基准，加工出整个连接轴头（2）的所有加工面.安装时先将内侧衬套（11）、水封（10）、油封（9）套入连接轴头（2）、再装入轴承（12）、再套入外侧衬套（3）、油封(9)、水封（10）和闷盖（4）、用螺钉（5）、弹簧垫圈（6）、平垫圈（7）将闷盖（4）固定牢，最后将犁刀轴加长段（1）套入连接轴头（2）的左伸端内，二者之间以销子相固定连接。4.5犁体总成中间传动旋耕机由于中间传动箱较宽，通用的旋耕刀耕不到箱体下面的土壤，影响耕作质量。为解决这个问题，可以在中间传动旋耕机的传动箱的前下方安装窜垡型小犁，或者安装带斜面偏心轴套式旋耕装置，即在传动箱两侧固定偏心轴套，轴套中心线和刀轴中心线相交成一角度，刀轴通过齿轮带动内轴套转动，内轴套外面安装带刀座的外轴套，旋耕刀由偏心旋转的外轴套带动旋转，旋耕刀入土时就偏斜到箱体下切削土壤，但结构复杂。1.2型旋耕机采用前一种。4.6压梁杆 压梁杆为一圆形钢管结构，两侧通过压梁杆座固定在前支座上，其作用有:（1）对前罩板起固定作用。（2）将玉米站秆推倒，抵住玉米站秆茎秆下部，这时前粉碎旋耕刀片砍切秸秆比在纯无支承状态砍切效果更好。4.7上罩板上罩板分左、右两部分，都是三面折角的约2mm厚的钢板，分别用螺钉固定在机架左、右的上面，拆装方便。在旋耕刀或定刀损坏、磨损后，拆下上罩板，可方便的更换刀片。被旋耕刀甩起的土块在上罩板下表面的撞击下，进一步粉碎，提高了碎土作业效果。另外，上罩板还有安全防护作用。5 果园浅耕机悬挂机构优化和机组校核5.1悬挂机构的优化设计5.1.1悬挂机构优化设计模型悬挂机构优化模型是以提升杆EF、上拉杆LB和杆AB为设计变量，以拖拉机和旋耕机之间的纵向距离L为目标函数的数学模型，把旋耕机各种工况的要求作为约束条件。（1）运动分析由拖拉机和旋耕机组成的悬挂系统设计属于运动学问题。可以把悬挂系统分为两个四杆机构和一个刚体，如图1所示，即四杆机构HDEF和DABL、刚体ABCOKP。点O、P、K的运动轨迹为:点O：点P：点K：式中， ，式中，X1为A点X方向的位移，Y1为A点Y方向的位移，为动力输出轴与X坐标轴的夹角。图3悬挂系统示意图（2）约束条件根据提升旋耕机到最高点时，机下的通过高度不小于400，即式中，R为旋耕刀片的回转半径。万向节夹角耕作时不超过100，地头转弯时不超过300。 式中，为拖拉机动力输出轴的X坐标值，为拖拉机动力输出轴的Y坐标值。（3）目标函数拖拉机和旋耕机的横向距离L就是O或K的起始点横坐标，因此目标函数隐含在约束条件中。5.1.2坐标轮换法优化悬挂参数在悬挂系统的数学模型中，由于目标函数隐含在目标函数中，而用显式的数学关系式表示目标函数又比较困难。针对这种情况，采用坐标轮换法优化悬挂参数。（1）对于一个n维最优化问题，预先选定初始点和初始步长a。先沿第一维方向进行搜索(固定其余个坐标)，找到在这个方向上的函数值的极小点或比较函数值的方法找到函数较小的点作为新试点。再以该点为新的初始点，沿第二维方向(固定其余个坐标)进行一维搜索，找到在这个方向上的函数值的极小点或比较函数值的方法找到函数较小的点作为新试点，以新点为起始点重复进行上述步骤，直到轮换到第n维坐标方向上得到试点，即完成了第一轮搜索。再以为初始点进行第二轮搜索，重复上述步骤，进行若干轮搜索得到试点，直到从出发沿坐标轴的正、负方向跨出一步，哪怕是很小的一步，都不能使函数值继续下降为止，取为近似极小点。假设提升杆EF的长度用，表示，上拉杆LB的长度用表示，杆AB的长度用表示，精度条件应同时满足:则流程图如图4所示图4坐标轮换法流程图（2）一维搜索一维搜索采用黄金分割法，具体过程:由约束条件求出初始搜索区间a ,b，收敛精度。由设计者根据具体要求给出，将赋以0.618。按坐标点计算公式:计算和，并计算其对应的函数值，。根据区间消区法原理缩短搜索区间。为能用原来的坐标点计算公式，需要进行区间名称的代换，并保留区间中计算一个新的试验点及其函数值。检查区间是否缩短到足够小和函数值收敛到足够近，如果条件不满足返回到步骤2。如果条件满足，则取最后两试验点的平均值作为极小点的数值近似解。5.1.3 结果校核假如与旋耕机相匹配的拖拉机为泰山-25，优化精度为0.1mm，采用坐标轮换法，悬挂参数经过1050次迭代，从802个可行方案中选取最优的一个，结果如表5-1所示。表5-1悬挂参数表中，表示HF的长度,表示EF的长度, 表示DE的长度，Lq表示DA的长度，G。表示GB的长度，L。表示AB的长度，L，表示K点离地面的高度。与1 G-100旋耕机相比，旋耕机与拖拉机之间的纵向距离从原来的1133.0mm下降到1017.0mm。实践表明，旋耕机悬挂机构优化模型是科学的，采用的坐标轮换法是行之有效的。5.2悬挂机组的校核设计悬挂农具时，为了保证机组的正常工作，必须对油缸提升能力、拖拉机纵向稳定性和操向性、轮胎承受能力进行校核。 图5计算油缸提升能力(1)油缸提升能力的计算式中：F表示作用在油缸活塞上的力G表示悬挂农具的重量机械效率，取0.80.9M与n表示从图中量出的力臂长度农具由于工作位置提升到最高位置时，由于各杆件的位置不同，油缸的受力F也不同。油缸在工作状态提升农具时，要在总的农具重量中附加阻碍农具出土的土壤阻力。校核中最大的F值，应不超过油缸的最大推力。以知农具的重量G，农具重心到悬挂机组的瞬时转动中心O的水平距离垂直负荷，n1为Qy到O点的水平距离，那么机具对拖拉机悬挂轴垂直负荷Qy应为 图6校核拖拉机悬挂轴的垂直负荷 （2）悬挂机组的纵向稳定性后悬挂农具降低了拖拉机的纵向稳定性，尤以运输状态最为危险。为了保证运输是拖拉机的稳定性，悬挂农具的重量不宜过大，其极限重量G常用下是计算。 图7悬挂机组纵向稳定性 G表示悬挂农具的极限重量 Gs表示拖拉机的使用重量 a表示拖拉机中心到驱动轮支承点间的水平间距 b表示悬挂农具重心到驱动轮支承点间的水平距离为防止拖拉机悬挂机组上坡时，不向后翻倾，还必须验算机组爬坡角amax上前轮的载荷。 图8悬挂机组上坡时的受力简图在最大坡角上，的数值不应小于拖拉机不带农具是的20%。当拖拉机后悬挂农具不能满足稳定性要求时，可采用下列措施：（1）降低拖拉机重心位置。一般通过两种方法来实现。再拖拉机前轮或前桥上加配重，或改变拖拉机的轴距，可转动最终传动箱颗体，已得到不同的轴距。（2）拖拉机采用分组悬挂。使机组的重心坐标更靠前一些，以提高拖拉机前轴的载荷，满足稳定性要求。（3）当后悬挂不能满足稳定性要求时，可采取半悬挂。由于半悬挂农具的重量在幅宽相同时是悬挂农具重量的1.21.5倍，因此对同一拖拉机而言，半悬挂机组的最大上坡角约比悬挂机组小35。5.3改进增幅装置后机组的性能分析果园浅耕机的漏耕问题可以通过增加旋耕机工作幅的方法来解决。但全幅增大会导致发动机超负荷工作，因此我们在原旋耕轴的左端接上一轴头，在此安装4把旋耕刀，使工作幅由原来的0.6米增加到0.8米，这样单边增幅，实际上相当于偏置的旋耕机组。经过试用和改进，对上述改进旋耕机组与原机组的功率消耗、燃油消耗、可靠性能、实用效果和生产率在不同土质、不同果园的田块进行了反复对比试验和考察。对改进增幅装置后机组进行如下性能分析：5.3.1动力性能试验机组柴油机的有效功率与油耗关系曲线。从增幅前后对比试验表明，机组在不增幅时发动机有效功率仅7.5-9.5马力(5.5-7.0千瓦)，与其额定功率(曲线最低点约11马力(8.1千瓦)相差较大。而增幅后发挥有效功率平均10.2马力（7.5千瓦)，工作在额定位附近，显然处于较佳工况。即使在质地较硬的果园，第一遍旋耕时也只有11.7马力(8.6千瓦)，虽稍超出额定工况，但由于柴油机的扭矩储备，在试验中未出现长期冒黑烟现象。有一台工作十多年的柴油机，连续几年春夏耕作也未发现严重超负荷的情况。总之，原旋耕机组功率发挥不足，经增幅改进后，功率消耗一般比原来增加1-1.5马力(0.7-1.1千瓦)使发动机处于满负荷作业。因此在大部分稻区，195柴油机不但能满足手拖旋耕机增幅0.2米的功率需要，且大大改善其工作性能5.3.2 使用性能（1）改进后的实用效果单边增幅的旋耕机基本消除了原旋耕机的田边漏耕，改善了耕作质量。从理论上看增幅后旋耕刀最左端与铁轮外侧还有10厘米左右距离，实际上当机组工作时，最左端旋耕刀在碎土过程中一定会带动一部分未耕地，所以实际漏耕更少。从测试知，田埂边剩留未耕地由改进前31- 37厘米减少到5-7厘米，对于少量的田边漏耕一般不会影响水稻插种，因此完全可省去人畜力翻碎。另一方面，耕作中，左侧铁轮下面的大部分土壤始终彼加长部分耕翻。若保证机组按左侧靠已耕地的路线绕行，则铁轮压实已耕地的影响趁拿大大减轻。使用可见，改进机组耕后田面起垄情况比原来少，比较平整，利于后续农艺。（2）直线行走性从表面上看，偏置机具易引起偏向行走，但实际使用无上述现象，其原因分析如下:尾轮的导向作用改进机组受力，Q1是原旋耕机的推进力，Q2是土壤对增加部分旋耕刀的最大阻力，实际上是对机组的附加推进力，其大小、位置根据实测计算而定。若机组保持平衡，则，即在直线行走中，两轮行走阻力基本相等，所以得到尾轮侧向阻力:在水田作业中，一般尾轮陷入泥土到中心以上，现以陷人中心计入土侧面积为:尾轮侧向所受的压力:反之，尾轮对泥土在同样面积上也有一个压力，此值小于细土搅烂时的坚实度4.9千帕，所以由引起的尾轮侧向力根本不会挤塌泥土，从而保证了机组直线行走的稳定性。土壤对驱动力的影响耕作时，一般加长旋耕轴一侧（左侧)铁轮走在已耕地上，右轮走在未耕地上。改进后旋耕机左侧增加的推进力使机组有向右偏转的趋势。但由于已耕地和未耕地的附着系数不同，分别为0.3-0.5和0.9-1.0，而驱动力，在左右轮附着质量，基本相等时，走在未耕地上的右轮发挥的驱动力显然比左轮大，从而平衡了部分使机组向右偏转的力。（3）生产率改进后的旋耕机的旋耕轴比原来加长0.2米(原来0.6米)，理论上可提高生产率33%。但试验发现，小时作业量实际增加25-50%，并且不同的前茬作物增加的程度也不一样，其原因是改进后机组的实际速度有所增加。机组田间作业实际速度，为理论速度，为铁轮滑转率。而与牵引系数C成正比，且，是牵引阻力，而改进后机组所增加的推进力实际上平衡了部分牵引阻力，这样减少，C下降，也随之下降，故提高，生产率也就上升。有些果园土地坚硬，增加部分发挥的推进力就大，则增加多。同样道理，第一遍是在未耕地上旋耕，土质较硬，则生产率提高就多。生产率提高有时小于33 %，那是因为有重耕的缘故。总之，改进后的浅耕机组生产率有了明显提高。 5.3.3 经济性能（1）节油效果据测试，改进后机组的小时功率油耗降低7-14克/马力小时(9.52-19.1克/千瓦小时)，节油3-6%。作业量油耗每亩减少0.08-0.17千克，节油10-20 %。小时功率油耗降低的原因是改进后发动机工作在额定值附近，此时油耗最低，显示出良好的经济性能，作业量油耗减少主要是由于生产率提商所致。若、一台改进机组负担耕作100春夏两季各旋耕两遍，则全年可节约柴油近50千克。（2）经济效益若原机组每天耕10亩，改进后以提高生产率30%计，则每天可增耕3亩;若以每亩净收入5元计，每天可增收15元。而改装旋耕机只需100元左右。这样耕作一季便可收回成本。所以，改进机组的经济效益比较显著。6 果园浅耕机使用规范6.1浅耕机选购时要注意以下几个问题（1）配套要合理。旋耕机功率消耗应低于配套拖拉机的输出功率，旋耕机作业幅宽应能覆盖配套拖拉机之左右轮辙，三点悬挂式旋耕机配套后对拖拉机前后轮受力状况无大的影响。（2）安全可靠。旋耕机转动部分有安全护罩，而且护罩要结实；旋耕机单独放置时应能放稳，不施外力不致翻倾；旋耕机外壳上最好有安全警示标志。要配有内容齐全、正确明了的使用说明书，内容包括技术规格、安全注意事项、正确的装配及使用与操作的说明或适当的图示、调整方法及调整量说明、维护与保养说明和常见故障的排除方法等。（3）能满足当地农业要求。耕作尝试应能东路水稻或其他要求一定耕深的作物生长的要求，一般旋耕机耕作深度不应小于10cm。（4）有良好的售后服务。购买地应有修理和配件伛我，购买时须配有有关修理、更换、退货的“三包”服务卡，售后服务承诺应符合农业机械产品修理、更换、退货责任的规定。（5）应尽量选购已获得农业部农业机械推广许可证并贴有农业部农业机械推广许可证证章的旋耕机产品。6.2工作前的安装与调整与轮式拖拉机配套的旋耕机，其耕深由拖拉机的液压系统控制。整体和半分置式液压系统应使用位置调节。分置式液压系统使用油缸活塞杆上的定位卡箍调节耕深，工作时操纵手柄放在“浮动”位置上。作业时机架应保持左右水平，前后位置使变速箱处于水平状态。其水平调整是通过悬挂装置的左右吊杆来调整水平的。当拖拉机的前进速度一定时，刀轴转速快，碎土性能好；刀轴转速慢，碎土能力差。而刀轴转速一定时，拖拉机速度快，则土块粗大。一般来说，刀轴的速度通常用慢档，要求土壤特别细碎或耕两遍时，可用快档。旋耕作业耕头遍时，拖拉机用、档，耕二遍时，可用档。6.3浅耕机使用技术要点旋耕机的结构、性能和使用操作方法与犁耙大不相同，使用者只有熟悉旋耕机的结构特点、工作原理和性能正确掌握，使用方法才能发挥其功效、防止机具或人身事故的发生。现将其使用技术要点叙述如下：6.3.1 万向节传动轴的安装万向节传动轴由2个活节组成，安装时需注意2点：一是旋耕机在升起或工作状态时，方轴与套既不要顶死，还要有足够的配合长度；二是必须使方轴及套的夹叉处于同一平面内，以免影响作业质量和造成拖拉机与旋耕机传动系统及相关零件损坏。6.3.2 浅耕机的调整左右水平调整。拖拉机停放在平地上，将旋耕机降下使刀尖接近地面，看其左右刀尖离地高度是否一致，若不一致，可通过拖拉机悬挂机构左右提升杆调整，使旋耕机处于水平状态，以保证左右耕深一致。万向节前后夹角的调整。将旋耕机下降到要求耕深时，看其万向节总成前后夹叉是否水平，夹角是否最小，前后夹角是否相等。可用调节上拉杆长度的方法，保证万向节夹角最小，使之处于最有利的工作状态。耕深的调节。通过液压悬挂机构升降来调节耕深。为保证旋耕机作业时耕深一致，可用定位手轮将调节手柄档住或将油缸活塞杆上的定位卡箍调整适当后固定。旋耕机提升高度的调整。由于万向节夹角不宜过大，一般在转弯提升时只要使刀尖离地20cm即可，可以不切断动力输出而转弯空行，如遇过沟埂或道路运输需提升到较高位置限制，在位调节扇形板上的适当位置固定限位螺钉，使位调节手柄在提升时每次都处于同一位置，达到相同的提升高度。6.3.3 浅耕机作业时应注意事项机组赴必须平稳。在旋耕机升起状态下，结合动力输出轴，挂上工作档，要柔和地松放离合器踏板，同进操纵液压机构位调节手柄，使旋耕机逐渐入土，到正常耕深。禁止起步前先将旋耕机入土到耕深或猛放入土，因为这会使旋耕机损坏和拖拉机离合器严重磨损，特别严重时会使动力输出轴折断检修保养旋耕机时，必须切断动力，以