1JPD-200型旱地激光平地机关键部件设计与分析.pdf

第6期总第25
农业科技与装备
NQ.6 Total No 252
2015年6月
Agricultural Science& Technology and Equipment
Jum,2015
1JPD-200型旱地激光平地机关键部件设计与分析
韩静鹪,刘琦
(许昌职业技术学院,河南许昌461000
摘要:应用激光平地技术是建设高标准农田行之有效的办法之一。设计制造出1.IPD-200型早地激光平地机,介绍该机的技术特
性,对只关键部件的研究、设计与制造进行分析。该机是激光平地技术的理想配套机具,可用于农的精细化平整作业
关键词:农业机械;激光平地机:?地;关键部件
中图分类号:S222.5+1文献标识码:A文章编号:1674-1161(2015)06-0029-0
激光平地技术是目前世界上最先进的土地平整
表11JPD-200型旱地激光平地机技术指标
技术,在发达国家已得到普遍应用,而我国对激光平
Table 1 echnical index of type 1IPD-200 dry land laser
地技术还处于引进、示范及推广的初级阶段。?地激
leveling machine
项口
光平地机属保护性耕作机械范,国内虽有部分科研
外形尺寸/cem
382x203x286(长x宽x高)
院所和生产企业对其进行研究开发,但在市场上尚未
整机质量/kg
形成大而积推广应用,主要是由于产品大都存在着没
套动力/kW
36.8~44.
有配置激光发射、接收、控制装置,整机设计构造不够
工作幅宽/cm
合理,出间作业过程中全凭操作人员手动掌握副土
拖土斗容积/m
1.0~1.3
刮土位置及拖土斗卸土位置,平地精确度达不到建设
激光发射工作半径/m
≥400
高标准农出要求等问题。一些大型农场和种粮大户使
汕缸行程/mm
250
用的激光平地机械多数是从欧美等发达国家引进的,
轮胎型号
6.5-16.0尼龙
不仅价格昂贵,而且使用过程中维修、故障处理及零
配件供应均受到极大制约,不利于迅速推广应用。
为此,特对国内市场原有平地机存在的技术缺陷
进行研究、试验与改进,成功研制出1JPD-200型?
地激光平地机。该机具有工作效率高、作业效果好适
应性强等显著优点,推广应用前景广阔
11JPD-200型旱地激光平地机技术特性
1控制器:2.刮土铲;3.液控制系统:4.激光接收器;5.激光发
射器
1.1技术指标
图1激光平地机结构示意图
1JPD-200型?地激光平地机的主要技术指标见
Iigure 1 Schematic diagram of laser leveling machine
表
1.2基本结构
水平面内向360°方向任意折射光线,即发射出可自
1JPD-200型?地激光平地机主要由激光发射动旋转的激光光线。激光发射器三角架高度可调,通
器、激光接收器、控制器、液压控制系统和刮土铲五大过湖节激光发射器基部的3个螺母可实現水平度凋
部分组成(如图1所示)。
节。激光发射器上装有2个红灯、3个绿灯,当3个绿
1)激光发射器装在三角架顶部,放置于整平地灯全亮时表示达到水平,开启开关后即可开始工作。
块中的任意位置。发射器内电源用4节1号电池(可
2)激光接收器安装在副土器的支撑架上,并与
使用30h),其内设有自动旋转的折射板,可在一个控制器相连接,用于接收激光仪发出的激光信号,并
将激光信号转换成电信号后输送给控制器。
3)控制器安装在拖拉机驾驶室内的左前方,其
收稿日期:2015-05-
上有红、绿、黄3个指示灯。红灯亮表示接收不到激光
作者簡介:持倍(182-),女,助教,エ程师,从事机械エ程仪发出的激光信号:绿灯亮表示接收范用正常,在作
方面的研究工作
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2015年6月
业中可自动调整刮土器的高度;黄灯亮表示地面高低下功夫:焊接工艺依靠科学合理的工装模具和焊接设
差已超出要求平整的范同,需要重新确定平整范围。备来保证;设计、研制焊后工件校检装备,以校正机架
控制器设有自动控制和手动控制两种操作方式,在正焊合时产生的热变形。
常作业时由自动控制系统控制。如果刮土量过大,则2.2拖土斗的研究与设计制造
需要通过手动控制系统控制。
拖土斗的设计应满足在土壤高凸处集土容易、低
4)刮土器为铲斗式,铲斗底部装有用于刮土的泩处自行卸土.顺利的目标,其研究与设计制造主要在
铲刃,在运输时由两侧运输轮支撑,可使铲斗离地至于其结构形式。经研究试验,为便于集土,将拖土斗的
少50cm,运输极为方便。
主体设计为型钢焊合框架,上下、左右及后端用钢板
1.3工作原理
封闭;为便于卸土,将拖土斗的前部设计为敞开式,刮
1JPL)-200型地激光平地机的基本作业流程如土铲与拖土斗的结合采用在拖土斗下部前端设置横
图2所示。
梁、利用沉头螺丝固定的方式,以保证机具作业时集
土、卸土利。
2.3刮土铲的研究与设计制造
依土地高们
液压油
液压系统
副土铲是该机的关键部件,其研究与设计制造主
电磁阀
要涉及到原材料选择、最仹入土角确定及热处理工艺
的科学合理性。鉴于副土铲是主要磨损件,特选用
全方位激光探测仪
扫射γ面
参照平面)
65Mn钢板制造。热处理工艺时应选择水平放置,以减
少热变形。通过试验对比,将刮土铲的人土角设计为
度
35~40°
2.4牵引架的研究与设计制造
该机作业时主要靠拖拉机牵引力来完成,所受牵
侍作业半面
标准位置
引力全部集中在牵引架上。经研究分析,以方钢管为
图2激光平地机作业流程示意图
主要材料焊合制成羍引架。
Figure2 Flow diagram of laser leveling machine operation2.5液压限深装置的研究与试验
该机的牵引机构与拖拉机后牵引联接,液压泵通
液压限深装置研究与试验的关键在于限深轮架
过传动轴与拖拉机后输出轴联接,并由拖拉机牵引前
的结构型式,限深轮、液压泵的选择及合理巸置等。确
定采用方管焊合制造爬梯型限深轮架。限深轮选用
进作业。平地机其实是一个有后轮且能按照土地高低
6.5~16.0橡胶轮胎。液压泵选用齿轮式液压泵,液压
自动升降的刮土铲,刮土铲的升降是由激光发射器发
出信号,接收器接受判断并发出判断结果,通过控制
泵功率按适用功率150%选用。在限深轮架上以45°
器控制油缸的仲缩来实现的。油缸安装在后轮轴与平
左右倾斜设置液斥缸,液压紅上部固定在机架后端,
地铲之间,油缸伸缩来带动平地铲升降。在作业过程
下部与限深轮架中间横梁相连。
中,遇到高处时,油缸缩短带动铲刀降低,铲刀将士築26激光发射器、激光接收器、控制器的试验选择
切削并推移该处土壤前进;当前进到较低处时,油缸
激光发射器、激光接收器、控制器应具备防水侵
蚀、防风刮日哂、抗摔抗震性能。在制造方而需严格控
伸长带动铲刀升高