畢業(yè)論文1鏈刀式開(kāi)溝機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀與設(shè)計(jì)分析研究1緒論1.1國(guó)內(nèi)外開(kāi)溝機(jī)的發(fā)展及研究現(xiàn)狀開(kāi)溝機(jī)的歷史悠久，早期的犁鏵工具1就是開(kāi)溝機(jī)的雛形，只不過(guò)沒(méi)有動(dòng)力驅(qū)動(dòng)。到了上世紀(jì)50年代開(kāi)始，伴隨著機(jī)械化的普及，而且在一些相關(guān)的部件和結(jié)構(gòu)原理沒(méi)有成型和系統(tǒng)的研究戰(zhàn)后的發(fā)達(dá)國(guó)家開(kāi)始使用機(jī)械開(kāi)溝機(jī)進(jìn)行大范圍的農(nóng)耕化作業(yè)，大大提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率。現(xiàn)在隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和日益增多的工作要求，開(kāi)溝設(shè)備的研究走進(jìn)了一個(gè)新的時(shí)代，較為成型的開(kāi)溝設(shè)備不斷涌現(xiàn)。但國(guó)內(nèi)的開(kāi)溝機(jī)的研究和使用起步比較晚。到了60年代，旋轉(zhuǎn)式開(kāi)溝機(jī)2已發(fā)展成為一種先進(jìn)的連續(xù)挖土機(jī)械。適宜開(kāi)挖梯形截面的農(nóng)用溝渠。由于它牽引阻力小，能均勻散開(kāi)溝內(nèi)土壤，工作效率高，因而獲得迅速的發(fā)展和廣泛的使用。開(kāi)溝機(jī)在歐洲、美洲各發(fā)達(dá)國(guó)家和亞洲的日本等國(guó)廣泛的應(yīng)用在土方施工領(lǐng)域，僅美國(guó)年需求量就達(dá)數(shù)千臺(tái)。開(kāi)溝機(jī)發(fā)達(dá)的國(guó)家主要有德國(guó)、意大利、美國(guó)、俄羅斯和日本等國(guó)。前蘇聯(lián)、意大利、法國(guó)和西德等國(guó)都有不同型號(hào)的系列產(chǎn)品，有的遠(yuǎn)銷(xiāo)國(guó)外。從70年代末期開(kāi)始，以鏈?zhǔn)介_(kāi)溝機(jī)的研究逐漸興起，到了80年代中期，美國(guó)等國(guó)已經(jīng)有了較為成型的鏈?zhǔn)介_(kāi)溝設(shè)備。隨著改革開(kāi)放的不斷深入，生產(chǎn)建設(shè)全面啟動(dòng)，城市土方施工工程規(guī)模越來(lái)越大，各方面都面臨著巨大的挖溝工作量。經(jīng)過(guò)40多年的發(fā)展，在開(kāi)溝機(jī)應(yīng)用方面，以其生產(chǎn)效率高，成本低，設(shè)備簡(jiǎn)單，組裝方便，多為懸掛于農(nóng)用拖拉機(jī)后端的可拆卸設(shè)備而被廣泛應(yīng)用。其工作效率突出，且擴(kuò)大了使用范圍，隨著電信事業(yè)廣播光纜的鋪設(shè)需要，鏈?zhǔn)介_(kāi)溝機(jī)的使用更為廣泛，目前已經(jīng)在多個(gè)領(lǐng)域使用，比如，在狹窄的果園，以及在海底開(kāi)溝機(jī)也有了重要的應(yīng)用。1.1.1我國(guó)開(kāi)溝機(jī)發(fā)展我國(guó)開(kāi)溝機(jī)械起步較晚，經(jīng)歷了從犁鏵式開(kāi)溝機(jī)、圓盤(pán)式開(kāi)溝機(jī)、螺旋式開(kāi)溝機(jī)和鏈?zhǔn)介_(kāi)溝機(jī)的四個(gè)發(fā)展歷程。在我國(guó)除極少數(shù)單位引進(jìn)國(guó)外的連續(xù)式開(kāi)溝機(jī)外,國(guó)產(chǎn)開(kāi)鏈刀式開(kāi)溝機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀與設(shè)計(jì)分析研究2溝機(jī)仍處于設(shè)計(jì)研發(fā)的初步階段。首先，在上世紀(jì)50年代主要是犁鏵式開(kāi)溝機(jī)。這種開(kāi)溝機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工作可靠，零部件少，單位功率低，生產(chǎn)率高，作業(yè)成本低，開(kāi)溝深度為30cm到80cm。主要缺點(diǎn)是機(jī)體笨重，牽引阻力大，犁鏵入土后，土垡隨翻土板曲面上升，翼板將土推向兩側(cè)，側(cè)壓板將溝壁壓緊，形成梯形斷面的溝3。然后，到了上世紀(jì)70年代又出現(xiàn)了圓盤(pán)式開(kāi)溝機(jī)，它以?xún)蓚€(gè)高速旋轉(zhuǎn)的銑削圓盤(pán)，圓盤(pán)周?chē)倾姷叮话阋?5馬力到100馬力拖拉機(jī)牽引工作，前進(jìn)速度50m/h到150m/h，應(yīng)用較廣，牽引阻力小，適應(yīng)性強(qiáng)，作業(yè)質(zhì)量好，但行走慢，傳動(dòng)復(fù)雜，結(jié)構(gòu)龐大，制造工藝要求高，單位功率消耗大，生產(chǎn)率比犁鏵式開(kāi)溝犁低，它的開(kāi)溝斷面是上口寬溝底窄的倒梯形，配套動(dòng)力要求選擇功率大而行駛速度低拖拉機(jī)。由黑龍江建設(shè)兵團(tuán)三師十八團(tuán)研制的單圓盤(pán)開(kāi)溝機(jī)簡(jiǎn)圖3。接著，上個(gè)世紀(jì)九十年代主要以螺旋開(kāi)溝機(jī)為主，江蘇省農(nóng)機(jī)局技術(shù)中心研制的1KLZ-27型螺旋開(kāi)溝機(jī)采用立式螺旋開(kāi)溝刀具，開(kāi)溝部件為直接安裝在一根直立軸管上的兩組螺旋刀片，集立銑、周向提升、螺旋葉片慣性?huà)伾⒌仍碛谝惑w，使開(kāi)溝過(guò)程中的切削、提升、拋散一次完成，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖如圖1.1所示。該機(jī)工作時(shí)土塊呈條狀沿螺旋線(xiàn)導(dǎo)向兩面拋落，以圓錐對(duì)數(shù)螺線(xiàn)為基礎(chǔ)的立錐式刀具，增強(qiáng)了對(duì)不同區(qū)域、不同土質(zhì)的適應(yīng)性，刀片采用組合式結(jié)構(gòu)，刀柄、刀刃選用不同的材料，提高了使用壽命4。畢業(yè)論文31三角帶（三條）2附加大皮帶盤(pán)3三角帶（一條）4機(jī)架5尾輪6擋土柵7括泥板8開(kāi)溝具圖1.11KLZ-27型螺旋開(kāi)溝機(jī)簡(jiǎn)圖發(fā)展到1999年，在天津工程機(jī)械研究所開(kāi)發(fā)研制出了GC65G型鏈?zhǔn)介_(kāi)溝機(jī)。該機(jī)的主要參數(shù)如下：拖拉機(jī)型號(hào)為T(mén)N-654L，發(fā)動(dòng)機(jī)功率為48KW，主機(jī)額定牽引力為18KN，最小轉(zhuǎn)彎半徑為4500mm，開(kāi)溝最深為1800mm，最寬為400mm，寬可通過(guò)更換挖掘鏈節(jié)來(lái)調(diào)節(jié)，挖掘鏈速為1.8m/s，回填鏟寬度為1800mm，總體尺寸為長(zhǎng)7500mm，寬2230mm，高2860mm。它是由鏈條帶動(dòng)多片鏟高速小厚度切削，主機(jī)低速前進(jìn)，實(shí)現(xiàn)連續(xù)挖掘作業(yè)。該機(jī)進(jìn)行挖土工作時(shí)，將土帶到溝面上，并擠向兩側(cè)，螺旋葉片形狀的排土輪由鏈輪驅(qū)動(dòng)，向兩側(cè)分土，清溝器端部設(shè)有浮動(dòng)刮產(chǎn)，可將散土收回刀鏟處，刮平溝底5。于此同時(shí)在國(guó)內(nèi)進(jìn)行鏈?zhǔn)介_(kāi)溝機(jī)研究的還有西北農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院的楊有剛、劉迎春，他們?cè)?002年研制的在滾子鏈鏈板上加鏈刀附件的開(kāi)溝機(jī)如圖1.2所示6。鏈刀式開(kāi)溝機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀與設(shè)計(jì)分析研究41鏈刀工作部件2分土板3扶手4手輪5尾輪6動(dòng)力底盤(pán)圖1.2滾子鏈鏈板上加鏈刀附件的開(kāi)溝機(jī)簡(jiǎn)圖2002年中國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械化研究院耕作種植機(jī)械研究所的一種1K（Kz）-30型鏈?zhǔn)介_(kāi)溝機(jī)如圖1.3所示。它主要由齒輪箱、傳動(dòng)鏈、開(kāi)溝切削刀和分土器等組成?？梢?jiàn)這種鏈?zhǔn)介_(kāi)溝機(jī)也是在滾