旋轉(zhuǎn)式定位切斷引膜機(jī)的研究設(shè)計(jì)

秦玉芳，伏艷玫，邵明明

（臨沂市產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院，山東 臨沂 276000）

地膜覆膜機(jī)是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)廣泛應(yīng)用的設(shè)備，但現(xiàn)有地膜覆膜機(jī)的切斷裝置，由于設(shè)計(jì)技術(shù)原因只能用于切斷不能同時(shí)引出地膜鋪膜頭，而且地膜切茬質(zhì)量差而容易導(dǎo)致覆膜機(jī)鋪膜跑偏，影響覆膜作業(yè)質(zhì)量和效率。為此，研發(fā)成功一種旋轉(zhuǎn)式定位切斷引膜機(jī)，實(shí)現(xiàn)地膜切斷引膜一體化，滿足覆膜作業(yè)生產(chǎn)需要。

1 結(jié)構(gòu)與工作原理

1.1 主要結(jié)構(gòu)

旋轉(zhuǎn)式定位切斷引膜機(jī)由步進(jìn)電機(jī)、控制器、地膜安裝機(jī)構(gòu)、壓膜輪機(jī)構(gòu)、引膜輪機(jī)構(gòu)、切膜輪機(jī)構(gòu)、檢測(cè)探頭、輸送輪機(jī)構(gòu)、輸膜板、切膜刀、安裝座等零部件組成，如圖1 所示。

1.2 工作原理

覆膜作業(yè)時(shí)，閉合壓膜輪機(jī)構(gòu)的常開離合器，啟動(dòng)電機(jī)，電機(jī)經(jīng)鏈傳動(dòng)驅(qū)動(dòng)切膜輪機(jī)構(gòu)的切膜刀運(yùn)轉(zhuǎn)，切膜刀轉(zhuǎn)至切膜板的凹槽處把地膜切斷（首壟覆膜開始,切膜刀空切）并緩慢旋動(dòng)，壓膜輪機(jī)構(gòu)的壓膜輪和引膜輪機(jī)構(gòu)的引膜輪把地膜夾緊并快速引出地膜鋪頭，由輸送輪機(jī)構(gòu)、輸膜板把引出的地膜鋪頭送入覆膜機(jī)的導(dǎo)引輪下方，完成地膜自動(dòng)切斷和引膜，切膜刀回到起點(diǎn)位置而電機(jī)自動(dòng)停止，松開離合器，即可覆膜作業(yè)。每壟覆膜完畢，如此操作，可進(jìn)行下一壟覆膜。

2 關(guān)鍵部件設(shè)計(jì)

2.1 引膜輪機(jī)構(gòu)

引膜機(jī)構(gòu)由引膜輪、引膜輪輪軸總成、引膜輪齒輪、引膜輪鏈輪等零部件組成，如圖2 所示。引膜輪用PE 材料制成，引膜輪齒輪用45#鋼材經(jīng)模鍛后機(jī)加工而成，齒寬設(shè)計(jì)為5 mm，整體調(diào)質(zhì)處理后齒面淬火，淬火硬度為HRC45-55。引膜輪輪軸總成由引膜輪輪軸、軸承、軸承座等組成，引膜輪輪軸用45#鋼材調(diào)質(zhì)處理后機(jī)加工而成。

2.2 切膜輪機(jī)構(gòu)

切膜輪機(jī)構(gòu)由切膜輪、切膜輪輪軸總成、切膜刀、緊固螺栓、切膜輪鏈輪、切膜輪齒輪等零部件組成。切膜輪用PE 材料制成，切膜輪鏈輪、切膜輪齒輪用45#鋼材制成。切膜輪齒輪的齒寬設(shè)計(jì)為5 mm，整體調(diào)質(zhì)處理后齒面淬火，齒面淬火硬度HRC45-55。切膜輪與切膜刀用緊固螺栓組件裝配成一體，如圖3 所示。切膜刀設(shè)計(jì)為長(zhǎng)條形，刃口設(shè)計(jì)為鋸齒狀，用45#鋼板制成，刃口淬火后回火處理，淬火硬度HRC45-55。切膜輪輪軸總成由切膜輪輪軸、軸承、軸承座等組成，切膜輪輪軸用45#鋼材機(jī)加工而成。

2.3 壓膜輪機(jī)構(gòu)

壓膜輪機(jī)構(gòu)由壓膜輪、壓膜輪輪軸總成、壓膜齒輪、常開離合器等零部件組成，如圖4 所示。壓膜輪用PE 材料制成，壓膜輪齒輪用45#鋼材制成。壓膜齒輪整體調(diào)質(zhì)處理后齒面淬火，齒面淬火硬度HRC45-55。壓膜輪輪軸總成由壓膜輪輪軸、軸承、軸承座等組成，壓膜輪輪軸用45#鋼材調(diào)質(zhì)處理、機(jī)加工而成。

2.4 輸送輪機(jī)構(gòu)

輸送輪機(jī)構(gòu)由輸送輪、輸送輪輪軸總成、輸送鏈輪等零部件組成。輸送輪用PE 材料制成，輸送鏈輪用45#鋼材制成。輸送鏈輪整體調(diào)質(zhì)處理后齒牙淬火，齒牙淬火硬度HRC45-55。輸送輪輪軸總成由輸送輪輪軸、軸承、軸承座等組成，輸送輪輪軸用45#鋼材機(jī)加工、調(diào)質(zhì)處理而成。

2.5 傳動(dòng)系統(tǒng)

傳動(dòng)系統(tǒng)采用齒輪傳動(dòng)和鏈傳動(dòng)。鏈傳動(dòng)由電機(jī)鏈輪、引膜輪鏈輪、切膜輪鏈輪、輸送輪鏈輪、張緊鏈輪，鏈條等組成，齒輪傳動(dòng)由引膜輪齒輪、壓膜輪齒輪等組成。電機(jī)鏈輪經(jīng)鏈條驅(qū)動(dòng)引膜輪鏈輪、切膜輪鏈輪、輸送輪鏈輪，引膜輪鏈輪帶動(dòng)同軸的引膜輪齒輪，引膜輪齒輪驅(qū)動(dòng)壓膜輪齒輪旋轉(zhuǎn)使壓膜輪運(yùn)轉(zhuǎn)。

3 性能參數(shù)和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

3.1 主要性能參數(shù)

表1 主要性能參數(shù)Tab.1 The main performance parameters

3.2 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

①控制系統(tǒng)設(shè)置控制器、刀位檢測(cè)探頭，控制切膜刀切斷地膜、引膜輪引膜，地膜的切斷和引出的鋪頭長(zhǎng)度精準(zhǔn)可靠。②壓膜輪機(jī)構(gòu)設(shè)置常開離合器，壓膜輪正常情況下處于自由運(yùn)行狀態(tài)，地膜切斷引入完成后，能及時(shí)引出一定長(zhǎng)度的地膜鋪頭，節(jié)約覆膜時(shí)間，提高覆膜工效。③切膜板設(shè)置凹槽，切膜刀的刃口設(shè)計(jì)為鋸齒狀，切膜刀在切膜板凹槽處很容易切斷地膜，使地膜切斷簡(jiǎn)單可靠，切膜茬整齊、切膜質(zhì)量好，提高覆膜質(zhì)量。④切膜刀每次切斷地膜而歸位，壓膜輪與引膜輪及時(shí)完成引膜，引出的地膜鋪頭尺寸的長(zhǎng)度保持固定一致，與人工導(dǎo)膜斷膜相比，節(jié)省地膜。⑤傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)置鏈傳動(dòng)和齒輪傳動(dòng)，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)緊湊，傳動(dòng)可靠，維護(hù)簡(jiǎn)便，使用費(fèi)用低。

4 結(jié)語(yǔ)

旋轉(zhuǎn)式定位切斷引膜機(jī)是根據(jù)地膜覆膜機(jī)械作業(yè)特點(diǎn)和地膜切斷引入的生產(chǎn)要求而研發(fā)成功的專用設(shè)備。該機(jī)結(jié)構(gòu)緊湊、性能穩(wěn)定可靠、使用安全、維護(hù)簡(jiǎn)單、導(dǎo)膜和切膜質(zhì)量好、提高覆膜工效和作業(yè)質(zhì)量、節(jié)約地膜，作業(yè)實(shí)踐受用戶歡迎，對(duì)提升覆膜生產(chǎn)技術(shù)，將發(fā)揮重要作用。