液壓驅(qū)動技術(shù)在大型精密播種機上的應(yīng)用研究

張磊 李廣宇 徐峰 孟長伊 楊少奇 張含思 張云碩 李玲玲

摘要：隨著時代的發(fā)展，各種液壓技術(shù)逐漸被發(fā)明，最后應(yīng)用到農(nóng)業(yè)領(lǐng)域之中，促進行業(yè)發(fā)展。液壓驅(qū)動技術(shù)就是近年來應(yīng)用到精密播種機中的新技術(shù)。本文探究液壓驅(qū)動技術(shù)特點以及在農(nóng)機行業(yè)應(yīng)用的重要性，并進行試驗研究，證明了該技術(shù)的可靠性與先進性。

關(guān)鍵詞：精密播種;液壓技術(shù);應(yīng)用現(xiàn)狀

0 ?引言

農(nóng)業(yè)是我國鄉(xiāng)村主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)，提高農(nóng)作物機械化、自動化、智能化水平是我國今后農(nóng)業(yè)發(fā)展的重點工作。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程智能化水平是衡量一個國家農(nóng)業(yè)發(fā)展進程的標志，近年來，無論國外還是國內(nèi)，農(nóng)業(yè)機械正朝著大型、寬幅、高效作業(yè)等方向發(fā)展。

1 ?現(xiàn)代農(nóng)業(yè)機械中液壓技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀

液壓技術(shù)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用，很多電子產(chǎn)品，液壓以及不同類型的新材料等被應(yīng)用到農(nóng)業(yè)機械當中[1]。液壓技術(shù)目前在我國農(nóng)業(yè)機械應(yīng)用主要包括通過電動控制電磁閥調(diào)節(jié)拖拉機懸掛升降、液壓翻轉(zhuǎn)犁等，現(xiàn)代農(nóng)具常見的是通過液壓技術(shù)與拖拉機相連，主要應(yīng)用在聯(lián)合和復(fù)式操作中，體現(xiàn)在液壓后懸掛，工作部件的折疊和翻轉(zhuǎn)。

如今，隨著液壓技術(shù)在農(nóng)機具中的普遍應(yīng)用，更為突出的是在大型作業(yè)機具中的應(yīng)用也在不斷深入，在風機控制、種肥播散、調(diào)節(jié)機架折疊等技術(shù)層面有也有很大提升，吸收了國內(nèi)外先進液壓技術(shù)來滿足耕作需求。這些先進液壓技術(shù)的應(yīng)用將對農(nóng)業(yè)機械化產(chǎn)生深遠影響。

2 ?發(fā)展趨勢

隨著作業(yè)模式的提高，對耕作機械的精度要求也越來越高，在整個作業(yè)過程中最為關(guān)鍵環(huán)節(jié)就是播種作業(yè)，因為季節(jié)性等因素，要求播種必須在較短的時間內(nèi)完成，錯過農(nóng)時就會對苗期的出苗率有所影響進而對后期的糧食產(chǎn)量造成損失，所以對種子和肥料的播施深度要求很高，如圖1所示，這種情況下通過旋轉(zhuǎn)壓力旋鈕來調(diào)節(jié)風機輸出風速對種子和肥料的播施深度進行有效控制，從而滿足種子的生長需求和肥料的有效利用。因此，現(xiàn)代農(nóng)業(yè)對精量播種機械的要求越來越迫切[2]。

3 ?工作原理

如圖2、圖3所示，液壓驅(qū)動系統(tǒng)的設(shè)計原理是各個液壓功能油路通過軟管上快插接頭和拖拉機所對應(yīng)的液壓輸出口相連。當啟動拖拉機手動操作液壓系統(tǒng)機輸出時，通過操作拖拉機上液壓推桿使風機和各液壓單元控制油缸動作，每個動作都有專門油缸控制，使各功能部件能快速達到指定位置，油管線路清晰，方便操作，當風機轉(zhuǎn)速達到3500轉(zhuǎn)以上時，種肥能通過管道被吹到規(guī)定位置和深度。

4 ?風機

如圖4所示，該風機包括外殼1、葉輪11、轉(zhuǎn)動軸4、軸承座8、外殼1由前擋板5、后擋板6和圍殼3組成。外殼1上有進風口9，外殼1的前擋板與有多處出風口2的管路系統(tǒng)相連接，后擋板上有風機固定螺栓10，葉輪11由輪轂12和葉片7組成。其中葉輪11與轉(zhuǎn)動軸4通過花鍵連接，轉(zhuǎn)動軸4通過2個軸承座8固定11機架結(jié)構(gòu)改造設(shè)計，風機通過固定螺栓10進行安裝。工作時通過液壓馬達帶動轉(zhuǎn)動軸轉(zhuǎn)動，從而帶動葉輪旋轉(zhuǎn)，進風口吸入空氣，通過氣流能量的轉(zhuǎn)換從出風口排出，最終獲得良好的空氣動力性能。

風機額定轉(zhuǎn)速：4500r/min;實測轉(zhuǎn)速：3680r/min;風機風量：0.15m3/s。

5 ?液壓系統(tǒng)參數(shù)計算

①液壓馬達（式中：n=8.5r/min，q=3730m3/r，η=1.3）

②功率

③膠管內(nèi)徑。（式中，v=4m/s）

6 ?結(jié)束語

隨著我國農(nóng)業(yè)技術(shù)和智能農(nóng)機裝備的發(fā)展壯大，液壓技術(shù)在農(nóng)用機械中的應(yīng)用前景越來越廣闊。在耕種作業(yè)中能夠?qū)崿F(xiàn)機具的精準控制與流量監(jiān)測，也能最大限度發(fā)揮農(nóng)機具的優(yōu)勢作用，同時還能實現(xiàn)耕作位置、播種深度的自動控制，便于操作。液壓技術(shù)運用到農(nóng)業(yè)機械中可以簡化農(nóng)機具的機械結(jié)構(gòu)，節(jié)省型材材料，能輕易實現(xiàn)機具的同一位置的折疊和往復(fù)運動。因此，液壓技術(shù)在智能農(nóng)機領(lǐng)域的應(yīng)用既能提高工作效率也大大提高了智能化農(nóng)業(yè)機械技術(shù)含量，促進我國智能農(nóng)業(yè)長遠發(fā)展。

參考文獻：

[1]扈凱，張文毅，祁兵，等.液壓底盤在農(nóng)業(yè)機械領(lǐng)域的應(yīng)用與發(fā)展[J].江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué)，2019，47（14）：259-263.

[2]信敬科.機電一體化技術(shù)在工業(yè)機器人中的應(yīng)用[J].內(nèi)燃機與配件，2019（21）：214-215.

基金項目：吉林省財政基本科研經(jīng)費項目（CZ201903221）;吉林省農(nóng)機院2019年度科技計劃項目（YL201932201）。

作者簡介：張磊（1987-），男，吉林長春人，機械工程師，主要從事農(nóng)業(yè)機械及其電氣自動化方面的研究。