1、长 春 大 学 毕业设计（论文）纸装订线双圆开沟机开沟工作装置设计摘要 开沟机在国外已广泛应用，我国除极少数引进国外的连续式开沟机外，国产幵沟机投入使用的较少。近年来，我国幵沟施工工程的规模越来越大，如基础建 设施工幵沟、光缆、电缆、管道铺设等方面都面临着巨大的幵沟工作量。特别是 在农业工程领域，果树施肥、农田开沟、蔬菜园幵沟，都是用工量很大的作业， 我国几乎都用人工完成。果园、农田、蔬菜园等作业对象体现出地表不平整、有 杂草、树枝及石块、地下有树根等特点，幵沟条件比较恶劣，一般开沟机难以适 应。因此研制适合我国土壤情况的开沟机，对提高开沟的效率、减少人力和物力 资源的浪费、提高劳动生产率有重
2、要意义。开沟机的开沟装置是其关键部件，而刀片是影响幵沟质量、功耗和振动等的重要因素，因此有必要对开沟装置及刀片结构进行深入的研究分析。本文以开沟置为研究对象，以功耗低、适应性强和可操作性好为目标，研究了一种适用于 果园、农田、蔬菜园等环境、满足农艺要求的双圆盘开沟机 。论文主要工作包括；1、系统分析了国内外开沟机的发展现状、 （在农业机械等领域的应用和双圆盘开沟机的现状基础上研究，确定了开沟机为双圆盘开沟机。根据工作环境、农艺要求以及动力学分析结果，确定了沟宽、沟深、整机前进速度、生产 率、切土阻力、切削功耗、总功耗、比功、切削厚度等基本参数和整机的总方案。2、开展了链式幵沟机结构设计和试制。
3、该机由挂接机构、传动机构和开沟装置等主要部件组成3、系统幵展了双圆盘开沟机的运动学与动力学分析，分析确定了影响开沟机刀片的切削阻力和切土功耗的要素，包括该机前进速度、幵沟装置与水平面之间的夹角、等因素。关键词 双圆盘开沟机 设计长 春 大 学 毕业设计（论文）纸装订线Ditching machine ditching DOT Working DeviceAbstract Ditching machine has been widely used in foreign countries, except a few of the continuous introduction of foreig
4、n ditching the machine, made Jian groove machine into use less.In recent years, China Jian ditch the increasing scale of construction projects, such as infrastructure construction Jian ditch, cable, cable, plumbing, etc are facing huge Jian ditch effort.Especially in the agricultural engineering fie
5、ld, fruit trees fertilizer, farm ditch, ditch Jian vegetable garden are a great amount of labor work, almost all of our labor to complete.Orchards, farms, vegetable gardens and other objects reflect the work surface is not flat, there are weeds, tree branches and rocks, roots and other underground f
6、eatures, Jian channel conditions are poor, difficult to adapt the general ditching machine.Therefore the development of soil conditions for trenching machine, to improve the efficiency of Jian ditch to reduce the waste of human and material resources, improve labor productivity is important.Ditching
7、 machine ditching device is its key components, and the blade is the quality of Jian ditch, power consumption and vibration of the important factors, it is essential to the structure of ditching device and the blade depth research and analysis.In this paper, ditching set to study, and low power cons
8、umption, better adaptability and maneuverability as the goal of which is suitable for orchards, farms, vegetable gardens and other environments, to meet the agricultural requirements of the two-disc trencher.Study include;1、the system analyzes the current development ditching machine at home and abr
9、oad (in the field of agricultural machinery and other applications and double-disc trencher on the basis of the status determined for the two-disc ditching machine ditching machine. According to the workenvironmental, agronomic requirements and kinetic analysis to determine the groove width, Goushen
10、, machine forward speed, productivity, soil cutting resistance, cutting power consumption, the total power consumption, specific energy, cutting the basic parameters and the thickness of the total machineprogram.2、launched a chain Jian groove machine design and prototype.Aircraft from the mount body
11、, transmission and trenching equipment and other major parts.长 春 大 学 毕业设计（论文）纸装订线3、show a double-disc system Jian ditching machine kinematics and dynamics analysis, analysis to determine the impact of ditching machine blade cutting resistance and cutting power consumption of the elements of earth, i
12、ncluding the aircraft forward speed, Jian communication device and the horizontalthe angle between, and other factors.Key words double disc trencher design长 春 大 学 毕业设计（论文）纸装订线长 春 大 学 毕业设计（论文）纸共 第 I 页装订线目录前言1第 一 章 概述21.1 课题的意义21.2 国内外的发展现状31.3 课题硏究的基本思路、方法和内容41.3.1 课题的基本思路和方法41.3.2 课题的研究内容5第 二 章 双圆盘开
13、沟机的总体设计62.1 开 沟 器 的 主 要 功 用 62.2 开 沟 器 的 技 术 要 求 62.3 开 沟 器 类 型 及 特 点 72.4 开沟器工作阻力与力平衡12第 三 章 双 圆 盘 开 沟 机 开 沟 工 作 装 置 总 体 设 计 13 3.1 机 械 化 沟 槽 开 挖 技 术 分 类 133.2 三 种 技 术 方 案 的 不 足 133.3 总体方案的确定133.4 双 圆 盘 开 沟 机 的 基 本 结 构 及 工 作 原 理 143.4.1 圆 盘 直 径 Dp153.4.2 圆 盘 夹 角 153.4.3 聚 点 m 的 位 置 153.4.4 开 沟 宽 度
14、b163.4.5 双 圆 盘 开 沟 器 参数 163.5 材料的选择163.6 热处理加工工艺选择173.7 动力性能计算173.7.1 丰收180 型拖拉机的配套适应性计算17长 春 大 学 毕业设计（论文）纸共 第 II 页装订线3.7.2 拖拉机液压提升能力计算20第 四 章 开沟的起落机构224.1 手杆式起落机构224.2 机械自动式起落机构224.3 液压自动式起落机构23第 五 章 安全保护装置245.1 故障报警器 24设计心得25致 谢 26参考文献27长 春 大 学 毕业设计（论文）纸共 27 第 1 页装订线前言双圆盘式开沟器体是各类谷物播种机的通用部件,因旧式开沟器体
15、是铸造件,造成谷物播种机整机重量大,道路运输、田间作业困难.我厂近年一直在悬挂播种机上配置钢制双圆盘开沟器,重量轻一种由开沟器柄焊合、护圈铆合、导种板焊合、圆盘铆合和防尘盖组成的双圆盘开沟器。开沟器柄焊合包括开沟器柄、固定板和带有左右螺纹的两根轴，焊合时，两根轴的轴线分别同轴孔轴线同侧夹角为 且对称配置，同时，两轴轴线平面与包含轴孔轴线的纵截面夹角为 ；圆盘铆合则由圆盘、密封轴承和轴承座构成。双圆盘开沟器广泛用于谷物播种机、中耕作物精密播种机上 ,是一种适应性较好的通用型开沟器。双圆盘开沟器一种由开沟器柄焊合、护圈铆合、导种板焊合、圆盘铆合和防尘盖组成的双圆盘开沟器。开沟器柄焊合包括开沟器柄、
16、固定板和带有左右螺纹的两根轴，焊合时，两根轴的轴线分别同轴孔轴线同侧夹角为 且对称配置，同时，两轴轴线平面与包含轴孔轴线的纵截面夹角为 ；圆盘铆合则由圆盘、密封轴承和轴承座构成。长 春 大 学 毕业设计（论文）纸共 27 第 2 页装订线第 1 章 概述1.1 课题的意义开沟机是工程机械的主要机种之一，广泛应用于农田水利建设、通讯电缆及石油管线的铺设、市政施工以及军事工程的建设。幵沟机具有专用性强，设备投资少，可连续开掘，工作效率商等特点，特别是对于窄而深的沟渠，开沟机的优势更加明显。开沟机尤其适应于土质较硬、施工场地狭小，人工无法幵挖而挖掘机等土方机械无法作业的地方。同时开沟机的施工成本低于
17、挖掘机等土方机机械 的施工成本，甚至比人工施工还低而深受广大施工单位的欢迎。在国外，连续式幵沟机己经使用的很普遍，地下公用设施施工都用专业开沟机， 。在我国除极少数的单位引进国外的连续式幵沟机外， 国产幵沟机投入使用的较少。随着生产建设全面启动，幵沟施工工程的规模越來越大，如基础建设施工开沟、光缆、电缆、管逍铺设等方面都面临着巨大的幵沟工作,特别是在农业工程领域，果树施肥、农田开沟、蔬菜园开沟，都是很大的作业，我国几乎都用人工完成。果园、农田等的地表不平整，有杂草、树枝及石块等，地下有树根，幵沟条件比较恶劣，都要用开沟设备完成，对提高开沟的效率、减少人力和物力资源的浪费、提髙劳动生产率有重要意
18、义。根据相关农艺要求，所研制的开沟机必须满足的技术指标为：每小时生产效率不低于 80 m / h；幵挖深度大于 30 cm、 宽度 30 cm,， 沟宽和沟深可凋；配套柴油机 动力 15 至 30 马力：沟槽必须一次性开挖成型，沟形完整且基本达到人工开挖的效果。在我国许多地区(特别是南方)为排水防涝，许多农作物的种植都有开沟作畦的农艺要求。由于土质及作物的差异，对沟型(沟的截面、形状和尺寸大小)都有不同的要求、如在土质较粘重的地区，特别是“水改旱”多采用探窄沟(沟宽一般为12-14厘米)，而在沙质土壤地区，以及种植棉花、蔬菜、玉米等田地多采用较宽的沟幅(沟宽一般为30-40厘米)。而且为了防止
19、沟壁由于风化作用而倒塌，一般都要求沟形上宽下窄，沟壁有一定坡度。目前我国农田开小型排水沟，畦作用开沟机大都采用旋耕机改装而成，其中适合开较宽沟幅的开沟机有上海宝山彭浦农机厂生产的IKS35蔬菜开沟机，长 春 大 学 毕业设计（论文）纸共 27 第 3 页装订线及上海川沙张桥农机厂生产的IK-30A蔬菜开沟机等，这类开沟机的主要缺点是：(1)、由于受旋耕机总体设计的限制，只能采用单圆垂直铣削方式，因而抛撒土性能不佳(抛得不远，且撒土不均匀)；(2)、由于旋耕机的总体设计工作幅度较宽，因此改装为开沟机就显得结构很不紧凑，自重和钢材消耗量大，造价高在油田建设中，经常需要开挖井场界沟、管道沟及井场排水
20、沟。从目前状况看，引进国外的开沟设备不仅成本高，维修也不方便。国内生产的开沟机分为铧式开沟机和旋转式开沟机两种。铧式开沟机是以铧式犁体为工作部件的开沟设备，其机体笨重，工作时所需牵引力较大， 履带式拖拉机牵引一次开沟成型，或一台牵引开掘两次。旋转式开沟机的工作部件为旋转刀齿，工作时利用拖拉机动力，驱动刀齿旋转切削土壤开沟，与铧式开沟机相比，这种开沟机牵引力小，适应性强，作业质量高，但结构较复杂，生产率低。目前国内未见有生产与轮式拖拉机配套的的旋转式开沟机。为此我们设计了双圆盘旋转式开沟机，与大中功率轮式拖拉机配套使用，具有机动性好、质量轻、开沟尺寸大、沟型规范、抛土均匀等优点，满足了井场界沟开
21、挖作业要求，同时可用于其它场所的地面开沟作业，是一种较为理想的地面工程开沟设备。双 圆 盘 开 沟 机 的 经 济 效 益 显 著 开沟质量好 ，开出的沟，可窄到 10 公分，深达 1.5 米以上，且沟直、壁陡，人工和挖掘机无法开出这样的沟； 质量好，寿命长 。切削刀片和链条采用特殊材料与工艺制造，使用寿命长；较人工和挖掘机有更高的作业效率（是挖掘机的 3-5 倍）和经济 效益，特别在挖窄深沟的情况（埋管或埋电缆）下，该机的作业效果就更显突出。 整机结构简单，操作方便，维护容易。若配套的拖拉机没有超低速档（爬行档），可对其进行改造，加装超低速装置。 1.2 国内外的发展现状从幵沟的机理上可以把
22、开沟分为两种：即犁式幵沟和旋转幵沟。前者的工作部件不旋转，直接由动力牵引，幵沟速度快、效率商，但一般深度较小，土壤硬 度不能太大，否则沟形难以保证；后者工作部件旋转，称为铣削式开沟，沟形规 整、适合各种上壤，但效率较低（査长流，2002国内外幵沟机主要有以下几种: 犁式幵沟机、割盘式幵沟机、双圆盘式幵沟机、回转链式开沟机以及立式蜾旋式 幵沟机，按功率和幵沟大小又可分为自走式和手扶式等，种类较多。国外幵沟机的发展己有近五十年的历史，以美国、原苏联、长 春 大 学 毕业设计（论文）纸共 27 第 4 页装订线英国、法国、瑞 士等国家发展较快。国外厂商根据用户的不同需求，可在幵沟机上配备多种工作 装
23、置，如推土板，凿孔器，铺缆器等。据统计，89 年北美开沟机销 1：达 8600 台， 90 年美国幵沟机保有毋达到 57700 台，国外开沟机用途广、市场大(章崇任,2001), 且投入生产的开沟机多为回转链式的，如图 1 图 2 所示。图 1 手扶式开沟机 图 2 链式开沟机我国七十年代屮期由天津工程机械硏究所和长春工程机械厂合作，硏制出我国首台轮斗式开沟机。八十年代中期.三、四个厂家曾分别幵发了几种开沟机械, 但山丁经济性和技术性等原因，未能使幵沟机在国内全面推广。直到二十世纪末, 天津工程机械硏究所开始新 一 轮幵沟机的研制，主要研制的是轮式开沟机和挖涂 机，研制出(3(260 幵沟机和军用挖淥机两种开沟机械。现代农装湖州联合收割机有限公司引进芙国朽卯公司技术生产了 2440 多功能田园机，采用回转链式的结构， 通过在其上装配幵沟装置实现田闶的幵沟，但是该机成本较高。国内外研制的幵沟机多采用回转链式的结构，链式丌沟机是一种连续开沟设备，结构简单，沟宽和沟深易于调节，因此应用广泛。链式幵沟机的幵沟刀片有多种形式，有用于岩石及高硬度土壤挖掘的子弹头式、用于坚实 度髙的土壤及冻土的扁平状刀具、用于北方冻土挖掘的形似刨刀的硬质合金刀具及用于普通硬度上壤的杯形刀片。1.3 课题硏究的基本思路、方法和内容
