开沟器种类和特点.doc

题目:开沟器种类和特点姓名:学院:工学院专业:班级:学号:指导教师:职称:教授
2012年12月20日南京农业大学教务处制开沟机的种类及特点
摘要：开沟是工程作业、铺设管道、城市建设、农田水利等方面的基本操作。通过人力进行开沟，不仅开沟速度慢，耗时耗力，而且开沟的质量差。利用机械开沟最先是前苏联和美国开始研制的，国内进行开沟机的起步比较晚，经历了铧式犁开沟机、圆盘是开沟机、立式螺旋开沟机和链式开沟机四个阶段。每个类型的开沟机都有各自的特点，有适合自己的使用环境。本文主要通过列举几种型号的开沟机来对其使用特点进行简单介绍。
关键词：开沟机；铧式犁开沟机；圆盘式开沟机；立式螺旋开沟机；链式开沟机；
引言：开沟机的的使用主要是在工程建设，管道铺设，农田水利等方面。最早开沟操作是通过人工进行开沟操作，但是人力开沟的质量差，速度慢，耗时耗力。国外开沟机研究现状国外开沟机的发展已有六十多年的历史，主要以美国、原苏联、法国、英国和意大利等国家发展较快[1]，美国和原苏联是最早使用开沟机的国家。最早的开沟机为铧式犁开沟机，然后是圆盘式开沟机。圆盘式开沟机是用一种与铧式犁相似的无犁铧的深沟机，开挖窄而深的沟，以圆盘式抛撒机开梯形沟。目前开沟机的主要使用类型有两种：一是链式开沟机具，用于开挖窄深沟；二是立式铣削轮机具，用于开挖深宽沟[2,3]。
早在20世纪50年代，我国农田水利建设就已经应用铧式犁开沟。铧式犁主要有悬挂犁及牵引式犁两种。铧式犁开沟机的优点是结构简单、工作可靠、零部件较少，开沟深度30～80cm；主要缺点是效率低、阻力大，有的地层要用两台拖拉机牵引。到了20世纪70年代中期，铧式犁开沟机逐渐被铣抛盘式开沟机取代。铣抛盘式开沟机开沟的沟型断面是上口宽沟底窄的倒梯形，开沟深度为0.5～1.0m，抛土速度为7～15m/s，拖拉机行走速度为50～200m/h；其主要缺点是传动复杂、结构庞大、行走速度太低。由于当时国内拖拉机都没有爬行档，所以在20世纪70年代中期主要采用东方红-75、红旗-100等拖拉机加装减速器、随车变速箱完成拖拉机的改造工作。到了上世纪80年代中期，国家从国外引进了少量挖沟机，主要用于农业暗管排水工程。此后，上海拖拉机厂无锡拖拉机厂和丹东拖拉机厂分别开发了用8-55kW拖拉机改装的挖沟机，但由于技术性能和经济等原因，没有得到广泛应用[4]。自上世纪90年代至今，我国开沟机机型主要以螺旋开沟机与链式开沟机为主。
1开沟机的种类及各自特点
每种开沟机都有其各自的特点。铧式犁开沟机和圆盘式开沟机由于机械强度低、拖挂动力输出小的局限，多用于施工条件较恶劣的农田工程中；而链式开沟机以及轮斗式开沟机因为机械强度大、拖挂动力输出大的特点，多用建筑工程中；立式螺旋开沟机具有结构简单，部件紧凑，动力消耗少，行走速度快等特点，主要用于开挖排灌沟、施肥沟等。下面就每种开沟机的结构和特点进行分别的介绍。
2铧式犁开沟：
早在20世纪50年代，铧式犁作为最早开沟的设备就已经被应用于农田建设当中，其形式主要有悬挂犁及牵引式犁两种[5]。这种开沟机结构简单、速度快、效率高、工作可靠、零部件较少，开沟深度为30-50cm，主要缺点是土壤硬度不能太大，否则沟形难以保证，且结构笨重，沟边留下的垫条大且不能分散，需人工修理等。特别是工作时牵引阻力很大，过去常用斯大林80拖拉机才能拖动，有的地方要用两台大拖拉机牵引。

图1铧式犁开沟机的工作和结构图
3圆盘式开沟机
20世纪50年代后期，与拖拉机向大马力发展的趋势相适应，旋转开沟机（见图2）得以迅速发展。由于它牵引阻力小，适应性强，能均匀散开沟内土壤，工作效率高，因而获得迅速发展和广泛应用。许多国家，如意大利、苏联、法国、荷兰、日本等，都有不同型号的系列产品。此种开沟机其主要工作部件是一个或两个高速旋转的圆盘，圆盘四周是铣刀，铣下来的土壤可按不同的农艺要求，将土壤均匀地抛掷到一侧或两侧5～15m范围以内的地面上,也可将土壤成条地堆置在沟沿上形成土埂，两圆盘与水平面成45°角，因此开出沟的断面是上口宽沟底窄的倒梯形开挖的沟渠，沟形整齐，无须辅助加工，但行走慢（拖拉机以50~400米/小时的超低速前进），传动复杂，结构庞大，制造工艺要求高，单位功率消耗大，生产率比犁铧式开沟犁低（李金琦1984）。

图2圆盘式开沟机的工作及结构简图
圆盘式开沟机属于旋转式类型开沟机，开沟工作部件为带有弯刀的圆盘，通过传动轴带动旋转开沟，目前国内的开沟机主要选用的是圆盘式开沟机。圆盘式开沟机分为前置式和后置式两种类型。
前置圆盘型开沟机主要是与小马力拖拉机配套，在一些小块农田使用方便，有代表性的机型为龙宝开沟机制造厂生产的1K-26型开沟机，该型开沟机动力传动方面带有快速离合装置，同时拥有双滑撬，开沟深度调节装置，