基于三星齿轮换向原理的自动升降挖坑装置研制-农业工程学报.PDF

第 34 卷 第 24 期 农 业 工 程 学 报 Vol.34 No.24 46 2018 年 12 月 Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering Dec. 2018 基于三星齿轮换向原理的自动升降挖坑装置研制 1,2 1 1,2 1,2※ 1 马丽娜 ，梁 扬 ，黄小毛 ，宗望远 ，詹广超 （1. 华中农业大学工学院，武汉 430070 ；2. 农业部长江中下游农业装备重点实验室，武汉 430070 ） 摘 要：手提式挖坑装置钻头旋转动力源于汽油机，而钻头升降则需要人工手动完成。该文基于三星齿轮换向原理设计 了齿轮换向机构，通过调整换向手柄的位置，即可将汽油机单一动力方向转换为正反 2 个方向，实现了丝杠螺母机构中 螺母轴的正反转。挖坑装置工作时汽油机一部分动力带动螺旋钻头旋转，一部分动力经带传动机构、齿轮换向机构带动 丝杠螺母升降机构进行往复运动，从而实现了钻头主动、匀速进行挖坑作业，提高了挖坑作业质量，挖坑作业完成后， 回程能够自动复位。自动升降挖坑装置在挖坑作业过程中，仅在换向时需要人工操作，手动换向操作时间仅为2 s ，占单 坑作业总时间的 3.5%，在挖坑作业进给行程和复位行程中，均无需人工操作，大大降低了劳动强度。基于三星齿轮换向 原理的自动升降挖坑装置田间单次作业平均挖坑时间为 57 s，平均坑深237 mm ，平均坑口直径 300 mm，挖坑质量满足 后续施肥作业要求。此外，增设换向手柄中间限位孔，防止在挖坑作业进给过程中，钻头遇到较大石块或树根，丝杠螺 母升降机构突然卡死，暂时切断汽油机向丝杠螺母升降机构的动力传递路径，起到对系统的保护作用。 关键词：机械化；设计；挖坑装置；自动升降；三星齿轮换向原理；挖坑升土理论；土壤坚实度 doi ：10.11975/j.issn.1002-6819.2018.24.006 中图分类号：S221 文献标志码：A 文章编号：1002-6819(2018)-24-0046-06 马丽娜，梁 扬，黄小毛，宗望远，詹广超. 基于三星齿轮换向原理的自动升降挖坑装置研制[J]. 农业工程学报，2018， 34(24)：46－51. doi ：10.11975/j.issn.1002-6819.2018.24.006 Ma Li’na, Liang Yang, Huang Xiaomao, Zong Wangyuan, Zhan Guangchao. Development of automatic lifting digging machine based on three-star gear reversing principle[J]. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering (Transactions of the CSAE), 2018, 34(24): 46 －51. (in Chinese with English abstract) doi ：10.119