一种山药取土机的设计

山药是一种藤本植物，果实具有食用和药用价值，果实长度有长有短，长的可达1 米以上，主要靠人工挖掘，挖掘时把山药周围的土用铁锹慢慢挖开， 得万分小心， 以免破坏山药的完整性，若稍不小心，就会挖断山药，山药的价格就会大幅缩水。 基于此，笔者设计了一台山药取土机，该山药取土机采用机械传动的方式，用小型柴油机作为动力来源，经过减速机减速，用链条、皮带传动，把土取出。

1 取土原理图

山药取土机的机械传动原理图如图1 所示， 由柴油机提供动力，张紧轮1 压在皮带18 上，通过皮带18 把动力传到减速器输入轮3 上， 减速器输出轮4 通过链条传动把动力传到取土机后轮16 上， 取土机后轮16 通过链条传动把动力传到取土机的前轮9，取土机前轮9、后轮16 的链条上有刮板7，通过链条传动，带动刮板7 运动，就可以把土取出。 若要取土机停止刮土作业，只需松开张紧轮1，柴油机轮1 空转，减速器输入轮3 不转，柴油机的动力便不会传到减速器上，取土机的前轮9、后轮16 便不会转动，取土机停止刮土作业。

图1 山药取土机的机械传动图Fig.1 Mechanical transmission diagram of yam sampler

2 取土机取土深度的调节

山药长成后果实扎入土中的深度不一样， 取土时为了适应山药扎入土中的深度，必须能调节取土机的取土深度。 由于取土机的工作机构取土机后轮16 高度不能调节， 只能调节取土机前轮9 的高度，要调节取土机前轮9 的高度，通过定滑轮6 上的钢丝绳，它一端系在取土机前轮9、后轮16 的连接杆上，另一端通过定滑轮6 和手轮5 连接，通过手轮5 的逆时针、顺时针旋转，调节取土机前轮9 的高度，从而实现取土机前轮9 高度的调节，前轮9 高度调节好时，通过带孔调节杆进行定位。

3 取土机的向前移动

取土机取完土后，取土机就要向前移动，通过杠杆装置2 把张紧轮2 压在皮带上，取土机后轮16 轴上的动力通过轴上皮带轮的传动， 就可以把动力通过张紧轮2 传到取土机的车轮14上，取土机就会向前移动。 若要使取土机停止向前移动，只需松开张紧轮2，皮带上的动力就会被切断，中间轮11 上动力就不会通过链条传动传到取土机的车轮14 上，取土机停止向前移动。

4 取土机的参数

取土机车轮之间的宽度距离为70cm， 柴油机的型号为RZ180AM，标定功率为5.87kW，标定转速为2800r/min。取土机前轮9、后轮16 转速为133r/min，刮板宽度为20cm，减速器的型号为摆线针轮式减速机，减速器输入轮转速1460r/min[1]。

5 注意事项

1）杠杆装置1 上有自锁装置，柴油机启动时松开杠杆装置1，柴油机空载运行；取土机正常工作时拉紧杠杆装置1，自锁装置锁紧， 柴油机在张紧轮1 的作用下， 通过皮带带动减速器工作，取土机前轮9、后轮16 转动进行刮土作业。 杠杆装置2 上没有自锁装置，取土机需要向前运动时，靠绳子远距离带动杠杆装置2，杠杆装置2 压紧皮带，中间轮11 上的动力传递到取土机的车轮14 上，使车轮14 向前移动；要使取土机车轮14 停止向前运动，只需松开绳子，杠杆装置2 松开皮带，中间轮11 上的动力便不会传到取土机车轮14 上。

2）柴油机上有启动、运转、停止3 种不同位置。 处于启动位置时柴油机处于空转状态；处于运转位置时带动负载进行工作；处于停止位置时切断油路，柴油机停止运转。

3）为了保证取土机前车轮14 能够同步向前移动，取土机两个前车轮14 都有链条传动装置，链条带动前车轮14 转动，减速机上的动力传到前车轮14 链轮上时， 取土机前车轮14 同步向前移动。

4）由于取土机上有许多旋转部件，工作过程中人的手指、衣服、头发等有可能卷入取土机的链条、皮带等，从而出现安全事故。 为了防止出现安全事故，取土机上必须有安全防护装置，把柴油机、减速器、链条、皮带等用钢架、防护网给围起来，把人和旋转部件相隔离。

5）为了提高刮板取土的速度，以提高效率，可以在取土机前轮9、 后轮16 的链条上多安装一些刮板， 刮板在链条上均匀分布，刮板可以采用角铁切割打孔后与链条用螺栓、螺母连接。 链条采用工业输送弯板带耳单排双侧单孔链条， 型号为20A 双侧K1。

6 取土机特点

1)这种取土机采用机械传动的方式，结构简单，造价低（仅为2000 余元），维护方便，工作可靠，耗油量低，一天耗油量仅为3～4 升，使用成本低。

2)用机动三轮车就可拖动取土机进行移动，方便转场运输，适用于散户小规模的作业。

文章来源：《机械传动》 网址: http://www.jxcdzz.cn/qikandaodu/2021/0208/349.html