下懸掛割草機(jī)的設(shè)計(jì)

藺吉順

(內(nèi)蒙古民族大學(xué) 機(jī)械工程學(xué)院,內(nèi)蒙古 通遼 028000)

下懸掛割草機(jī)的設(shè)計(jì)

藺吉順

(內(nèi)蒙古民族大學(xué) 機(jī)械工程學(xué)院,內(nèi)蒙古 通遼 028000)

為解決割草過程中不便于觀察、操縱和裝車運(yùn)輸?shù)膯栴}，保證其連續(xù)作業(yè)，研制了一種割草機(jī)。該割草機(jī)采用了下懸掛，割刀從拖拉機(jī)下面前后輪之間向一側(cè)伸出，傳動(dòng)方便，便于觀察，從而增強(qiáng)了機(jī)具的一體性，生產(chǎn)、安裝和操作更加方便，可一次完成割草、摟草作業(yè)?？蓡为?dú)安裝割刀或摟草機(jī)，分別完成割草、摟草作業(yè)，進(jìn)而提高機(jī)具的工作效率和作業(yè)質(zhì)量。

割草機(jī)；割刀；草耙

0 引 言

現(xiàn)有的往復(fù)式割草機(jī)是由割刀、傳動(dòng)部件、掛刀部件、提刀部件和機(jī)架等構(gòu)成[1]。其割刀狀如推剪，一端連接傳動(dòng)部件、掛刀部件和提刀部件。傳動(dòng)部件、掛刀部件和提刀部件的另一端又都連接在機(jī)架上，機(jī)架連接在拖拉機(jī)上[2]。現(xiàn)有割草機(jī)與拖拉機(jī)的連接多采用前懸掛或后懸掛兩種方式。這兩種方式都需要有專門的機(jī)架，不僅成本較高，而且不便于觀察和操縱[3-4]。在割草作業(yè)中，駕駛員須隨時(shí)將割刀抬起，以躲避草場(chǎng)上的石塊、木樁、土包等異物，由于駕駛座位在拖拉機(jī)的中部，對(duì)裝在前面或后面的割刀觀察較為困難[5-6]。此外，有的前懸掛的割草機(jī)后面配備摟草機(jī)，將割下的牧草按一定的間隔集中起來，以便于裝車運(yùn)輸。在轉(zhuǎn)彎或上路之前，駕駛員要到車下把摟草機(jī)抬高并吊掛起來，操作很不方便。

1.割刀；2.拖拉機(jī)；3.懸掛架；4.傳動(dòng)件；5.連接板；6.掛耙軸；7.上梁；8.上拉臂；9.摟草耙；10.提刀件圖1 割草機(jī)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖Fig.1 Structural diagram of the field mower

1 設(shè)計(jì)思路

本設(shè)計(jì)的目的是提供一種便于觀察操縱且成本較低的割草機(jī)。上述目的是由以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：研制一種下懸掛割草機(jī)，它包括割刀、傳動(dòng)部件和懸掛架，懸掛在拖拉機(jī)上。其特點(diǎn)是：懸掛架裝在拖拉機(jī)底盤下面，割刀裝在懸掛架與拖拉機(jī)前后輪之間相對(duì)的一側(cè)。割草機(jī)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖見圖1。懸掛架是一個(gè)矩形框架，里面裝有傳動(dòng)件和提刀件，懸掛架的前框上面設(shè)有上凸的可與拖拉機(jī)底盤連接的連接板，后面兩側(cè)各有一個(gè)豎立的掛接臂，掛接臂上設(shè)有可與拖拉機(jī)機(jī)體相連接的孔。傳動(dòng)件有傳動(dòng)軸，傳動(dòng)軸裝在懸掛架里面的軸承座上，前端裝有偏心輪，后面裝有皮帶輪，皮帶輪與拖拉機(jī)的動(dòng)力輸出輪上下相對(duì)。提刀件有一個(gè)液壓油缸，液壓油缸的尾端通過支撐軸鉸接在懸掛架內(nèi)側(cè)后部，油缸活塞桿前端鉸鏈曲柄，曲柄軸穿過懸掛架前角上面的曲柄軸座，另端固連提升臂，提升臂上端鉸接提刀桿，提刀桿下端與掛刀桿鉸接。在拖拉機(jī)的后面設(shè)有摟草機(jī)，摟草機(jī)機(jī)架有上梁下梁，上梁和下梁之間通過立柱連接，上梁前面有兩支前伸臂，前伸臂前端裝有可與拖拉機(jī)后部相連的上掛板，下梁前面裝有兩支下拉桿，下拉桿前端與懸掛架后部?jī)蓚?cè)相鉸鏈，上梁兩端通過掛耙軸掛接摟草耙，摟草耙前面設(shè)有間歇起落放鋪機(jī)構(gòu)，樓草耙上面設(shè)有上拉臂，上拉臂上端設(shè)有繩索，繩索前端到達(dá)拖拉機(jī)駕駛座。進(jìn)而保證工作時(shí)操縱方便，提高工作效率。

2 設(shè)計(jì)方法

2.1 第一種設(shè)計(jì)方法

第一種實(shí)施例的割草機(jī)裝配圖見圖2。割草機(jī)的往復(fù)式割刀從拖拉機(jī)的下面，前后輪之間向一側(cè)伸出。第一種實(shí)施例的懸掛架結(jié)構(gòu)圖見圖3，割刀是通過掛刀部件掛接到一個(gè)懸掛架的一側(cè)。懸掛架是一個(gè)矩形框架，裝有傳動(dòng)件和提刀件。懸掛架的前框上設(shè)有上凸的連接板，后面兩側(cè)各有一個(gè)豎立的掛接臂。連接板焊接在拖拉機(jī)底盤下的橫梁上。掛接臂通過螺栓與拖拉機(jī)機(jī)體相掛接。

1.拖拉機(jī);2.割刀圖2 第一種實(shí)施例的割草機(jī)裝配圖Fig.2 Mower assembly drawing of the first mode

1.傳動(dòng)件;2.懸掛架;3.割刀;4.提刀件圖3 第一種實(shí)施例的懸掛架結(jié)構(gòu)圖Fig.3 Structure chart of suspension bracket of the first mode

第一種實(shí)施例的部件掛刀桿結(jié)構(gòu)圖見圖4，傳動(dòng)件是由偏心輪、偏心輪軸、皮帶輪構(gòu)成，偏心輪軸通過懸掛架的軸承座裝在懸掛架上，其前端的偏心輪通過偏心軸與割刀驅(qū)動(dòng)桿相鉸鏈，割刀驅(qū)動(dòng)桿另一端與割刀動(dòng)刀片的刀架相鉸鏈。皮帶輪恰好與上面的拖拉機(jī)動(dòng)力輸出輪對(duì)正，并由皮帶掛接。

1.皮帶輪;2.偏心輪軸;3.偏心輪;4.傳動(dòng)件;5.割刀驅(qū)動(dòng)桿;6.掛刀桿;7.曲柄;8.曲柄軸;9.提升臂;10.提刀桿;11.割刀;12.提刀件圖4 第一種實(shí)施例的部件掛刀桿結(jié)構(gòu)圖Fig.4 Structure chart of the parts with cutter arbor of the first mode

第一種實(shí)施例的割刀結(jié)構(gòu)圖見圖5，割草作業(yè)示意圖見圖6。由圖4～圖6可見，提刀件有一個(gè)液壓油缸，液壓油缸的尾端通過支撐軸鉸接在懸掛架的內(nèi)側(cè)后部，油缸活塞桿前端鉸鏈曲柄，曲柄前后兩端分別為不同直徑的兩個(gè)圓柱面，圓形斷面的曲柄軸穿過懸掛架前角上面的曲柄軸座，另一端固定連接提升臂，提升臂上端鉸接提刀桿，提刀桿下端與掛刀桿鉸接。液壓油缸的操縱桿設(shè)在駕駛座一側(cè)。

1.懸掛架;2.連接板;3.曲柄軸座;4.掛接臂；5.支撐軸;6.軸承座;7.掛刀桿軸座圖5 第一種實(shí)施例的割刀結(jié)構(gòu)圖Fig.5 Structure chart of cutting knife of the first mode

1.掛刀軸；2.掛刀桿圖6 第一種實(shí)施例的割草作業(yè)示意圖Fig.6 Sketch map for the process of mowing of the first mode

作業(yè)時(shí)，由于割刀從拖拉機(jī)的前輪和后輪之間伸出，便于駕駛員的觀察。當(dāng)草地前方出現(xiàn)障礙物時(shí)，駕駛員沿前進(jìn)方向抬起提刀件，提刀件帶動(dòng)曲柄作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，通過曲柄軸使提升臂向上旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)提刀桿將割刀垂直拖拉機(jī)前進(jìn)方向抬起，避免損壞割刀。越過障礙時(shí)把割刀放下，保證正常作業(yè)。

2.2 第二種設(shè)計(jì)方法

第二種實(shí)施例的草耙機(jī)架機(jī)構(gòu)圖見圖7。在拖拉機(jī)的下部裝配割刀，后部配裝摟草機(jī)。摟草機(jī)機(jī)架有上梁和下梁，通過立柱連接，上梁前部有兩支前伸臂，前伸臂前端裝有上掛板，上掛板裝在拖拉機(jī)的后部。下梁前部裝有兩支下拉桿，下拉桿前端與懸掛架后部?jī)蓚?cè)相鉸鏈。上梁兩端通過掛耙軸掛接摟草耙。

1.草耙機(jī)架;2.上掛板;3.前伸臂;4.上梁；5.掛耙軸;6.下梁;7.立柱;8.下掛板圖7 第二種實(shí)施例的草耙機(jī)架機(jī)構(gòu)圖Fig.7 Organization diagram of the rake machine of the second mode

第二種實(shí)施例的草耙傳動(dòng)機(jī)構(gòu)圖見圖8?？刂茡Р莅议g歇起落的放鋪機(jī)構(gòu)，主要有草耙皮帶輪，通過皮帶輪軸連接一塊擺臂，擺臂通過拉板牽引后部的草耙搖桿。在皮帶輪上的傳動(dòng)皮帶平時(shí)處于松套狀態(tài)，不能帶動(dòng)皮帶輪轉(zhuǎn)動(dòng)，在皮帶輪的前部還裝有張緊輪，張緊輪通過張緊輪軸連接張緊曲柄，張緊曲柄一端連接拉桿，拉桿的另一端接在駕駛員腳下的踏板上。當(dāng)駕駛員踩動(dòng)踏板，張緊輪移壓緊傳動(dòng)皮帶時(shí)，皮帶輪轉(zhuǎn)動(dòng)，拉動(dòng)搖桿使摟草耙抬起，將所摟的牧草放下，隨后駕駛員放開踏板，皮帶輪失去控制，摟草耙開自重落下繼續(xù)摟草。

1.草耙皮帶輪;2.張緊輪;3.張緊轉(zhuǎn)軸;4.張緊曲柄;5.拉桿;6.主動(dòng)臂;7.拉板;8.草耙搖桿圖8 第二種實(shí)施例的草耙傳動(dòng)機(jī)構(gòu)圖Fig.8 Organization diagram of the rake driver of the second mode

第二種實(shí)施例的割摟部件總裝圖見圖9。摟草耙上部裝有上拉臂，上拉臂上端連接繩索，繩索的另一端到達(dá)駕駛員座位附近，當(dāng)機(jī)具轉(zhuǎn)彎或路上行駛時(shí)，駕駛員不用下車，只要拉動(dòng)繩索就可以將摟草耙后端抬起并固定在較高的位置上。

3 結(jié) 語

設(shè)計(jì)了下懸掛割草機(jī)，其懸掛架簡(jiǎn)單成本低，便于生產(chǎn)和安裝；割刀安裝位置合理，工作時(shí)安全可靠效率高；具有割草和摟草功能，應(yīng)用前景可觀。

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(本期責(zé)任編輯：張松波 王紅星 鄒曉艷 英文審校：丁 琳)

Design of field mower suspended from bottom of tractor

LIN Ji-Shun

(College of Mechanical Engineering,Inner Mongolia University for the Nationalities,Tongliao 028000,Inner Mongolia,China)

A new field mower is recently designed mainly to deal with the problem of inconvenient observation, control, loading as well as transportation and to make sure the continuity of the operation. This new field mower adopts suspension technology, i.e. the sickles are suspended from the bottom of the tractor and thus they stretch out to one side between the front and rear wheels. As a result, the drive turns easier and observation more convenient. The unity of the equipment is also strengthened this way. This is dramatically convenient for production, installation and operation. Mowing and grass raking can be accomplished at the same time. The mower and the rake can also be installed separately and accordingly, the mowing and raking can be done separately too. Consequently, the working proficiency and the operation quality are improved correspondingly. All these advantages open up a new way to speed the popularity of this field mower.

field mower; sickle; rake

10.13524/j.2095-008x.2015.03.053

2015-05-18;

2015-06-16

國(guó)家863計(jì)劃基金資助項(xiàng)目(2012AA0758);內(nèi)蒙古自治區(qū)教育廳項(xiàng)目(Njzy11207)

藺吉順(1980-)，男，吉林蛟河人，講師，碩士，研究方向:農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)、計(jì)算機(jī)圖形學(xué)與虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)等,E-mail：linjishun66@163.com。

TH122

B

2095-008X(2015)03-0093-04