我国翻转犁的应用与发展研究.docx

    我国翻转犁的应用与发展研究    李德鑫　于文昌　芦磊摘要：翻转犁因其高效的工作方式得以在农业生产活动中广泛应用介绍翻转犁的类型及特点，分析国内外翻转犁研究现状，指出我国翻转犁发展与应用中存在的问题，并提出对策与建议，以期为我国翻转犁的发展提供参考关键词：农业机械；翻转犁；应用；发展：S222.1 ：A ：1674-1161（2017）04-0071-02在农业生产活动中，为了更好地播种，需要对土地进行必要的犁耕作业，而犁具随之产生目前常用的犁包括铧式犁和圆盘犁等，其中铧式犁在生产活动中应用最多、普及率较广但铧式犁存在明显的不足，即在使用过程中只能完成单一方向的犁耕作业，效率较低随着生产技术的日益进步，翻转犁的出现较好地解决了这一难题翻转犁在犁架上相比铧式犁多出了一组犁体，这样工作时两组犁体在翻转机构的作用下可以进行交互作业，实现工作效率的翻番翻转犁作为一种比较实用的新型犁耕工具，近年来得到推广应用1 翻转犁概述1.1 翻转犁的类别翻转犁按照使用过程中与牵引机械不同的安装固定方式，可以分为牵引式、悬挂式翻转犁等目前市场上应用最广泛的是悬挂式翻转犁，其可实现由液压机构驱动犁架的精准180 °翻转，工作效率较高。

翻转犁按照工作时实现的翻转角度大小，可以分为直角（90 °）翻转犁和水平（180 °）翻转犁1.2 翻转犁的工作方式翻转犁翻转动作的实现，主要依靠翻转机构目前用到的翻转机构由最初的机械式向气动式、液压式逐步过渡机械式翻转机构最早应用于翻转犁，因其制造价格低廉、结构设计简单而在翻转犁设计制造过程中始终占有一席之地，但翻转犁使用过程中较恶劣的工作环境与较大的工作强度，对翻转犁的可靠性、便捷性等提出更高要求，对此，机械式翻转机构已不能满足设计使用要求经研发设计人员不断努力，气动式翻转机构与液压式翻转机构被开发出来，并大量应用于翻转犁的设计中目前气动式翻转犁主要用于小型牵引机械中，这是因为这类小型牵引机械没有液压装置而限制了气动式翻转犁的使用与推广液压技术的快速发展促进了液压式翻转机构的快速更新液压式翻转机构的两组犁体一般呈180 °布置，由液压翻转机构实现犁体的转动常用的液压式翻转式机构主要由液压油缸、本体、换向装置等部分构成2 国内外翻转犁研究现状2.1 国外研究现状国外对翻转犁具的研究开始较早，这与其先进的农业生产技术是分不开的美国、德国、奥地利等国家很早以前就将大型农业机械投入到农业生产活动中，促使农业生产活动向自动化、专业化、人性化方向发展。

这也是目前美国、德国等西方国家在翻转犁行业一直占据绝对技术优势的重要原因之一美国在翻转犁领域拥有凯斯、约翰迪尔两大著名品牌，而德国著名的翻转犁生产公司则以雷肯为主要代表多年来，他们一直将理论研究不断融入实际，开发出多款产品，很好地解决了前期设计中出现的不足另外，国外对翻转犁的设计开发正向联合作业的方向发展，并已上市大量成熟产品这些产品具有很高的创新性，在实践中应用也较好2.2 国内研究现状我国对翻转犁的研究相比国外来说起步较晚随着我国市场经济的发展，农业生产活动对现代大型农业机械的需求急剧增加，一些企业、科研院所开始投入大量的研发资源用于翻转犁的设计开发，并取得了一定成绩，主要集中在3个方面：一是在翻转犁的整体结构设计方面，早在20世纪90年代，研究人员在引进国外成熟产品的基础上，通过自主创新对翻转犁的液压翻转机构进行了创新型设计，开发出1FFSL-5型浅翻深松翻转犁相比进口产品，该机具的工作效率一点也不逊色，能够实现翻地和深耕同时作业，也可以根据工作需要调至单项作业，使用方便，经济效益高二是在翻转机构的尺寸及精度研究方面，很多企业和研究机构开发设计出不同的翻转机构，例如包头一家农机公司开发的一款翻转机构，设计了2个双向液压油缸，呈90 °布置，一横置、一竖置，在换向阀的作用下带动翻转臂运动，从而实现翻转机构的翻转。

该机具可以实现翻转犁的平衡工作，可靠性相当高，并获得了国家实用新型专利三是在翻转犁曲面研究方面，目前国内翻转犁曲面设计多采用试修法和几何作图法随着计算机软件的大量普及，翻转犁曲面设计逐步向数字化设计普及，CAD/CAM，ANSYS及MathCAD等软件的大量使用提高了设计精度和设计效率3 我国翻转犁发展与应用中存在的主要问题1） 产品设计缺乏统一的标准，产品适用性较差受地理条件的限制，我国耕地分布范围比较广泛，土壤构成相对复杂，气候条件各不相同，这导致了我国研发设计出的产品很难在全国范围内实现通用，且由于缺乏统一的设计标准，各家公司开发设计出的产品规格不一一旦某产品在用户使用过程中出现问题，很难在市面上购买到需要替换的零部件，给用户带来较差的使用体验2） 我国对翻转犁的研究起步较晚，技术积累不够，很多产品最初是在引进国外产品的基础上仿制而来的，设计过程中大量使用了传统的解析设计方法，效率比较低，设计精度也不够，没有完整的数字模型另外，设计过程中往往对实际问题的重视程度不够，没有做到在设计过程中不断创新3） 我国设计生产的翻转犁产品大都比较笨重，结构可靠性也不高，再加上翻转犁的工作环境比较恶劣，尤其是在我国复杂的土壤、地理环境状况下作业，很多国产的翻转犁无法适应这种使用强度，故障频发，严重影响了用户的使用。

4 我国翻转犁发展对策1） 进一步提高所设计产品的适用性我国复杂的地理环境条件对翻转犁的适用性提出了更高要求，相关企业、研究机构在设计开发翻转犁时可综合考虑这一因素发展调幅犁是一个不错的选择，可以提高相关产品的适用性，最终向系列化、综合化方向发展2） 针对我国在翻转犁行业原始技术积累不够、产品技术含量低这一现状，可以投入更多的研发人力和物力，注重技术的积累与创新，并积极与实践相结合，开发出具有我国自主知识产权的新型翻转犁，突破国外技术壁垒3） 注重翻转犁产品的制造质量，提高产品的可靠性产品制造质量对于产品可靠性、用户体验、使用周期都有着极大影响国外对产品制造质量的把控严格，这就要求我国生产企业从原材料选用到制造工艺把控各环节加大投入力度参考文献[1] 中国农业机械化科学研究院.农业机械设计手册（上册）[M].北京：中国农业科学技术出版社，2007：175-222.[2] 张建军.悬挂犁数字化设计及关键技术的研究[D].長春：吉林大学，2008.[3] 甘露，孙大明，程亨曼.1FFSL-5型浅翻深松翻转犁的设计与试验[J].农机化研究，2008（5）：136-138.   -全文完-。