青岛农业大学机电工程学院本科毕业设计
1.2 国内外棚室旋耕机的现状 1.2.1 国外温室耕耘机械的发展现状
国外设施农业耕作机械已非常成熟，作业性能稳定，功能齐全，小巧轻便。日本、意大利、荷兰、以色列等国家的产品广泛用于旋耕、犁耕、开沟、作畦、起垄、中耕、培土、铺膜、打孔、播种、灌溉和施肥等作业项目。荷兰、以色列、日本、美国等国家对温室用作业机具进行了系统的开发、研究、推广和应用，许多作业项目如耕整地、播种、间苗、中耕和除草都已实现了机械化。
美国专门生产小型拖拉机的吉尔森公司生产的自走式旋耕机[4]，主要特点是旋耕刀片取代行走轮，刀盘直径为 35.5cm，耕幅为 30.4～66cm，传动形式为链传动和蜗轮蜗杆传动两种型式。功率为 3.68kW 左右，适于菜园、温室等地作业。不旋耕时可换上行走轮并配带其他农具：翻转犁、除草铲、中耕铲、齿耙等。
意大利 M·B 公司生产一种单轮驱动轴旋耕机，动力为 3.3kW 汽油机，单机重量为 40kg，适于菜园、花圃中耕作业，一次完成旋耕培土两项作业。该公司还生产 5.89～7.36kW 多用自走底盘，由驱动轴配带旋耕机完成田间旋耕作业，换上轮胎后又可完成犁耕、运输、喷雾等作业[5]。
日本和韩国，蔬菜育苗、种植、田间管理、收获、产品处理与加工等工序都己实现机械化。机具的突出特点是小而精，耐用，使用起来轻松自如。例如，日本生产的适于温室作业的带驱动轮行走式旋耕机，韩国生产的万能管理机，一台主机配带 40 多种农机具或工作部件，可用于农田、果园和温室大棚等作业[6]。 1.2.2 国内温室耕耘机械的发展现状
近几年，针对温室大棚等特殊作业环境，我国也相继出现了适于保护地作业的小型机具。由大专院校、科研院所和工厂相结合研制的小型自走式旋耕机、微型多功能田园管理机等都可用于棚室耕整地作业[8]。
由沈阳农业大学的科研人员研制成功的一种适于温室作业的绿色环保型农机具，IGD—900 型旋耕机[7]，有 380V 、220V 两种动力机型可供选择。装有行走轮，推动方便，转向灵活，操作搬运一人便可完成，工作参数为耕幅 900mm、耕深（可调）150mm～250mm、刀片数量 18个。耕作速度快、不排放有害气体、噪声低，是日光温室生产中节省劳动力、降低成本的绿色环保型农机具。DN- 4 型禾丰牌多功能田园管理机，体积
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小、重量轻、功能多、结构紧凑、操作方便。在狭窄地段、山区梯田、茶园果林、大棚暖房内均可作业。利用摩擦片压盘式离合器，分离灵敏，安全可靠。机器可正向或反向作业，机配置2.94kW(4马力)机型，特加倒退档和无快速互锁装置，即机器换倒退档时，快速档自动脱开。采用旋耕刀具、耗用功率小，碎土效果好。
1.3 国内外温室耕耘机械存在的问题
虽然国外温室农业机械作业功能比较齐全，可靠性高，但是进口机型价格高，一般要在 5000 元以上，而且维修服务不方便[9]。我国现有产品的机型不多，应用不普遍，多为借用现有的露地用小型耕作机械。近几年，针对温室、大棚等特殊耕作环境，国内研制生产了一些小型耕作机械，但是产品大多存在以下问题：①外型尺寸及重量大，操作不灵便。特别是从露地直接转移到大棚内的机械，在设施内转向和转移都十分困难，而且边角地带无法工作，漏耕严重。②生产率低，适应性较差，当土壤含水率较高（超过 20%以上）时，其碎土性能变差，能耗增加。③作业性能、可靠性、耐久性等方面还存在一些不足。
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第二章 总体方案设计
2.1 拟定研究方案
为了减轻蔬菜大棚的劳动强度，各科研单位和高校，已经开始研究一些用于蔬菜大棚种植的机械，如喷灌设备、前轮驱动式旋耕机及其它的耕作机械等[10]。为了减轻劳动强度，各科研单位和高校，已经开始研究一些用于蔬菜大棚种植的机械，如喷灌设备、微型白走式旋耕机及其它的耕作机械等。国外产品价格高、配件少、个别机型工作可靠性差，所有机型其耕作深度都只有10cm左右、发动机功率偏小。而蔬菜大棚对不同作物的种植有不同的耕深要求，最深的耕深要求在20cm左右，为此本课题设计一种适合我国国情的，价格低、工作可靠、操作方便、耕深可以达到20cm左右、且耕深可以调节的小型深耕旋耕机组。
2.2提出确定研究方案
本课题根据现有机型的基础上提出以下几种设计方案： 方案一：
1-中央减速箱；2-安全接盘；3-联轴器；4-边齿轮减速器；5-弯刀；6-旋耕刀轴
图2-2 方案二图
工作原理：旋耕机主要由机架、传动系统、旋耕机工作部件、罩盖等部分组成。旋耕机通过机架与手扶拖拉机连接在一起，利用高速旋转的刀片作为工作部件，对土壤进行耕作。拨动副变速杆，拖拉机的动力由后桥传递给中央减速器，然后再经传动轴由侧边减速齿轮箱传至旋耕刀轴。旋耕刀轴接受动力后，从后面向前看反时针转动，刀片由
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上向下切削土壤，并将土壤抛向后方，抛起的土壤碰到挡泥盖板后受到阻挡而降低速度，呈细碎状态掉落在地面，达到松碎土壤的目的。 方案二：
工作原理：发动机通过传动系统将动力传给驱动轮和和刀辊，来实现耕耘工作。旋耕机刀辊驱动装置下方装有v型犁铲，可以尽可能消除漏耕地块。耕深度可自由调节。旋耕机刀辊驱动链壳可绕机架上下摆动，将耕深定位手柄闭合，把操纵手柄上抬或下压，达到深度要求后放松定位手柄，将操纵手柄端平实现耕深调节。设有两个前进档，1 X2 倒档和两个旋耕刀轴转速。只要将传动链盒调换方向就可以实现旋耕刀轴转速改变。
1-发动机；2-铁轮；3-胶轮；4-传动链盒；5-刀辊驱动装置；
6-V型犁产；7-旋耕刀辊；8-尾轮；9-耕深定位手柄； 10-操纵手柄；11-耕深定位杆；12-变速杆；13-离合器；14-变速器
图2-1 方案一图
方案三：
工作原理：发动机通过传动系统带动旋耕刀辊旋转实现耕耘工作，本机设有三个档位即1档、2档、空挡，可以根据不同的耕作情况通过档位变换来完成工作任务。另外
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本机后面可以挂接其它农具，这样即实现限制耕深的目的，又可防止漏耕情况。该机构由发动机、机架、传动系统、旋耕部分、以及其它农机组成。
图2-3 方案三图
通过比较三种方案：第三种方案最好，它优点在于操作方便、结构紧凑、污染小，而且更大得实现了一机多用的功能，非常适合于蔬菜大棚耕耘工作。
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