斷根施肥機(jī)斷根鏟刃使用壽命試驗(yàn)研究-論文.pdf

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1、2014年6月農(nóng)機(jī)化研究第6期斷根施肥機(jī)斷根鏟刃使用壽命試驗(yàn)研究王立新，劉俊峰，李建平(河北農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院，河北保定071000)摘要：為了解果樹苗斷根施肥機(jī)斷根鏟刃使用壽命短的問題，結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)與表面工程技術(shù)，通過對斷根鏟刃的穩(wěn)定性和耐摩擦磨損性的試驗(yàn)研究，得出了斷根鏟刃的合理入土角度和提高斷根鏟刃表面耐摩擦磨損性能的方法，進(jìn)而提高了斷根鏟刃的使用壽命。關(guān)鍵詞：斷根鏟刃；使用壽命；穩(wěn)定性；耐磨損性中圖分類號：S224．2文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1003—188X(2014)06一O16O—O30引言

2、在果園機(jī)械中，蘋果苗斷根施肥機(jī)是在園藝要求的合理深度部位切斷基苗主根，保證切口整齊，不產(chǎn)生土垡移動和翻轉(zhuǎn)現(xiàn)象，同時施加底肥，促進(jìn)側(cè)根發(fā)育，培育壯苗。實(shí)踐表明：蘋果苗斷根施肥機(jī)的斷根作業(yè)能夠促進(jìn)蘋果苗根系的發(fā)育，提高矮化中間砧成品苗的等級率，為培育優(yōu)質(zhì)成品苗做好了準(zhǔn)備J。由于作業(yè)環(huán)境的復(fù)雜多樣，斷根施肥機(jī)的斷根鏟刃的使用壽命有待進(jìn)一步提高。影響斷根鏟刃的使用壽命因素主要有兩個方面：一是斷根鏟刃所承受負(fù)載時的穩(wěn)定性能，二是斷根鏟刃的耐摩擦磨損性能。為此，通過受力振動分析以及結(jié)合表面工程技1．?dāng)喔P刃2．鏟底板3

3、．鏟柄4．排肥管圖1斷根施肥鏟結(jié)構(gòu)示意圖術(shù)，分別對斷根鏟刃所承受負(fù)載時穩(wěn)定性情況和斷根Fig．1Thestrcutureoftherootpruningandfertilizingshovel鏟刃的耐摩擦磨損性能進(jìn)行了試驗(yàn)分析研究，以延長斷根鏟刃的使用壽命，進(jìn)而增強(qiáng)斷根施肥機(jī)的整機(jī)工2斷根鏟刃的穩(wěn)定性試驗(yàn)研究作性能。通過對用戶使用斷根施肥機(jī)的調(diào)查發(fā)現(xiàn)：隨著斷1基本結(jié)構(gòu)根鏟刃入土角度0f的不同，斷根施肥機(jī)工作時的振動大小也跟著變化；而斷根施肥機(jī)在工作時的振動越斷根施肥機(jī)的斷根施肥鏟由斷根鏟刃、鏟底板、大，作業(yè)

4、的質(zhì)量越差，同時也容易使斷根鏟刃破損或鏟柄、排肥管組成，如圖l所示。鏟柄通過螺栓固定者斷裂，增加了維修成本，降低了勞動生產(chǎn)率。在機(jī)架安裝板上。鏟柄的中下部開有刃口，入土?xí)r減2．1斷根鏟刃工作時的負(fù)載小阻力；鏟柄后部裝有排肥管，將肥料導(dǎo)人土壤中；鏟柄的下部裝有鏟底板，斷根鏟刃通過沉頭螺釘連接在果園斷根施肥機(jī)基本參數(shù)：配套動力為22．1kW，鏟底板上。切割深度為200mm，作業(yè)速度為1．2m／s，斷根鏟刃的材料為65Mn，鏟刃的長度就是切割寬度為收稿日期：2013—05—31450mm，鏟刃的寬度B為50mm，

5、鏟刃的厚度h為基金項(xiàng)目：國家蘋果產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系建設(shè)項(xiàng)目(CARS一28)8ram，鏟刃工作時的人土角度為。作者簡介：王立新(1979一)，男，河北保定人，碩士研究生，(E—mail)56255122O@qq．com。土壤參數(shù)：彈性模量E為1143MPa，泊松比為通訊作者：劉俊峰(1956一)，男，河北保定人，教授，博士生導(dǎo)師，(E—0．4，土壤內(nèi)聚力c為8．6kPa，蘋果苗根含水率為mail)liujf@hebau．edu．cn。90％20l4年6月農(nóng)機(jī)化研究第6期斷根鏟刃阻力計(jì)算公式為F=／tu8(bcKj

6、+z)(1+0．2561gVL)式中，I一堅(jiān)實(shí)度沖擊值，取，=5—10；一鏟刃厚度；6一鏟刃寬度；K一負(fù)載的困難程度系數(shù)，取Kj=21×10一32×10Pa：z一鏟刃的形狀系數(shù)，取Z=2；K一切削土壤比例系數(shù)，取Ks=11．2x10～15．1xl0N／m；一．前進(jìn)速度；K一切削角影響系數(shù)，取Ky=1。圖2振動量隨角度變化不恿圖經(jīng)計(jì)算，得出斷根鏟刃阻力F=886．8N。Fig．2Diagramofthevibrationvablefichangeswithvariousofangles2．2試驗(yàn)設(shè)備選擇3．1

7、試驗(yàn)設(shè)備選擇選用CK一60BT型試驗(yàn)臺進(jìn)行振動性試驗(yàn)，其具選用MGW一02高速往復(fù)摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行斷有大負(fù)載、大振幅、操作簡便等特點(diǎn)，能夠通過計(jì)算機(jī)根鏟刃的摩擦與磨損試驗(yàn)。該設(shè)備適用于零件表面系統(tǒng)精確檢測出被測零件的振動量。的摩擦磨損性能測試，載荷范圍比較寬，速度可以調(diào)2．3試驗(yàn)過程和結(jié)果節(jié)，能夠通過計(jì)算機(jī)系統(tǒng)準(zhǔn)確的檢測材料的摩擦系數(shù)試驗(yàn)時，設(shè)定負(fù)載為886．8N，頻率為50Hz，工作和磨痕深度。時間為2h。將鏟刃裝夾在CK一60BT的工作臺上面，3．2試驗(yàn)樣品的制備工作臺可以旋轉(zhuǎn)不同角度，而工作臺旋轉(zhuǎn)的

8、角度就是1)試驗(yàn)樣品用一個因磨損而廢棄的斷根鏟刃制鏟刃的入土角度僅。旋轉(zhuǎn)工作臺角度分別為：1O。，備，在鏟刃上割下兩塊50mm×50mm的方塊，分別編15。，20。，25。，30。，35。，40。，45。，50。；試驗(yàn)臺分別測出號A和B。在不同角度下的振動量為6．13，4．66，3．96，2．54，2)用砂紙打磨去除兩件試樣上的鐵銹。3．98，4．75，6．18，7．78，9．33mm。3)用稀鹽酸去除A和B試驗(yàn)