状，并着重讲解了葡萄园小型开沟机在葡萄园中应用的意义。因此本文设计葡萄园小型开沟机，它主要由柴油机行走底盘传动系统工作部件组成。工作部件为立式螺旋刀，其特点是结构简单部件紧凑动力消耗少，步行速度快，能很好地适应葡萄园作业环境，提高劳动效率。发。各类葡萄作业机具近年来相继研发成功，并逐步推广应用。我国葡萄生产机具的开发虽具有了定的基础，但与葡萄产业化发展需求还有很大差距。开沟机是岩土定形结构施工的专业工程设备，广泛用于通讯电缆石油电线农田水利以及军事等工程建设的连续开沟作业。随着社会经济的飞速发展和生产机械化程度的提高，市场也迫切需要种取代人力和通用挖掘机的专业开沟机械。多年来，我国对专业开沟设备的研发投入不足，专业开沟设备品种单，应用范围狭窄，大部分开沟施工仍停留在人工开挖或使用通用液压挖掘机挖掘层面。人工或通用挖掘机开沟，不仅施工速度慢效率低劳动强度大管理困难费用高且沟型成型差，尤其对较硬的土壤很难挖掘。而进口专业开沟机价格昂贵，极大制约了国内用户的需求。因此研制出满足农户需求价格低廉的葡萄园专业开沟设备是非常必要的。.国内外研究现状及发展趋势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，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。目前开沟机的主要开沟机具有两种，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。国外开沟机的种类很多，适应各种不同施工的需要。最小的开沟机功率仅有几千瓦，最大的功率达到，质量。此外根据用户的不同需求，可在开沟机上配置诸如推土板凿孔器反铲铺缆器等多种工作装置，使其适用于不同地面条件和工作环境。在较先进的挖沟机上，广泛应用静压传动电子调平，自动功率控制等高新技术。国外专用开沟机需求量逐年增大，仅美国就有和等十多家公司生产开沟机，共有百多种。仅以以下几家有代表性的公司产品为例说明其发展和研究状况。美国公司挖沟机。公司目前有种车型个系型的挖沟机，图图为目前公司应用比较广泛的和两种挖沟机机型。表为公司几种挖沟机参数。表公司的几种挖沟机参数.型号参数功率整机质量挖沟深度.图公司型挖沟机图公司型挖沟机美国沟神公司开沟机。沟神公司开沟机共有大类多种型号，最大开沟宽度可达，最大开沟深度可达，可在硬岩层冻土层等各种地层条件下精确高效的作业，适用于各种大中小型管道及线缆的铺设施工。配置的管线探测仪用于探测各种地下金属管线和非金属管道的走向深度位置等钻孔泥浆材料用于非开挖管线铺设施工，具有优异的冷却润滑排屑护孔等功能，确保施工顺利进行。沟神公司为测量沟渠深度，还专门研制了沟深测量仪。该测量仪可在挖沟作业中自动进行速度测量，利用装在挖沟装置上的传感器监控沟深，便于在均匀的深度上铺设管线，实现开沟与测深同步进行，克服了人工测深的困难，提高了工作效率与测量的准确性。美国公司开沟机。公司系列开沟机是最新研制的系列静液压驱动开沟机，被广泛应用于露天开采等多个行业。其中最新研制的和型开沟机均用静液压驱动。公司以开发轮斗式开沟机见长，例如型轮胎式四轮转向多功能开沟机如图，其性能参数见表。此类轮胎式四轮转向多功能开沟机可以满足各种复杂工况的要求。该类开沟机动力强劲，对于施工难度大的开沟工程特别有利。为了满足不同开沟机要求，该类开沟机可提供种用途的开沟配件供用户选择，这些配件包括开沟器震动式犁板后挖斗卷缆架回填刮板及坡石齿轮等。履带式开沟机是专门为沟深管径大的大型工程项目而设计，特别适于在坚硬和施工难度大的地质条件下开沟作业。美国公司系列履带式开沟机适用性强，其主要产品的技术参数如表所示。其中及型履带式开沟机如图，对应参数见表.图公司轮胎式四轮转向多功能开沟机.表公司轮胎式开沟机几种开沟参数.型号单位发动机最大转速•重量挖沟深度挖沟宽度驱动器行走模式液压式液压式液压式表公司履带式开沟机系列.型号整机质量功率最大挖深挖宽长宽高.表公司履带式开沟机几种开沟参数.型号发动机最大转速•重量挖沟深度.挖沟宽度自动控制系统.图履带式开沟机.国内开沟机研究现状早在世纪年代，我国农田水利建设就已经应用铧式犁开沟。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。到了世纪年代中期，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，抛土速度为，拖拉机行走速度为其主要缺点是传动复杂结构庞大行走速度太底。由于当时国内拖拉机都没有爬行档，所以在世纪年代中期主要采用东方红红旗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。自上世纪年代至今，我国开沟机机型主要以螺旋开沟机与链式开沟机为主。犁式开沟机和双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斗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，注意用于开挖排灌沟施肥沟等。下面例举具有代表性的开沟器研究成果说明我国开沟设备的研究现状。型螺旋开沟机如图.年江苏省农机局技术中心朱新民等设计，与东风型手扶雨拖拉机配套使用，国内首次采用立式螺旋式开沟刀具，开沟部件为直接安装在根直立轴管上的两组螺旋刀片，集立铣轴向提升螺旋叶片惯性抛射等原理于身，使开沟过程中的切削提升抛撒次完成。型双圆盘开沟机。年由江苏省南通市农机研究所吴建东研究开发，专门用于鱼塘水渠水利工程施工，施工效率高且效果理想尤其对排灌水渠的开挖施工，可将土屑均匀抛洒在沟槽两侧或把土屑堆积在沟槽两边形成土堤。年江苏省昆山市农业机械化研究所吕正沣分析并建立了立式螺旋开沟机功率消耗的计算公式，确定了开沟机前进速度刀具转速及主参数螺旋角等优化设计方法年曾德超从理论上分析了土粒在螺旋面上生运的条件华南农业大学区颖刚等在年对铧式开沟犁开挖菜地陡直深沟的可行性进行了研究，特别对珠江三角洲地区的菜地进行了探讨。立轴螺旋开沟机。年由东北农业大学工程学院韩勇俊等开发的草炭地排水专用开沟机，采用立锥式螺旋结构，具有沟墙整齐土垡细碎升土回土方便等特点。图型螺旋开沟机三角带．附加带盘．蠕栓开沟器螺旋刀具排档杆．机架．开沟器撑杆．尾轮．挡土栅．括掘板型开沟机。年由天津机械研究所宗跃耿跃海研制开发，牵引拖拉机机型号为，发动机功率为，主机额定牵引力为，最小转弯半径为.开沟深度为，最宽为，深度可通过更换开沟链调节开沟链速度为.或.回填铲宽度为，总体尺寸为长,宽，高。型开沟机。年由天津工程机械研究院与无锡所联合开发，并由山东青州工程机械厂机制生产，注意为部队施工服务。年由天津工程机械研究所江创华开发了型履带式全液压开沟机。该机主要由工作装置电器系统液压系统排料装置机棚动力装置分动箱底盘司机室和机架组成。国内外开沟机发展趋势目前从国内外学者对开沟机的研究及其应用分析，开沟机大致有个发展趋势专业化。由于国家经济的发展和开沟机工作效率高沟型好等特点，应用开沟机的领域也越来越多。设计适应煤炭水利农田城建军事各方面需要的新品种专业化开沟机成为未来开沟机机械领域的研究方向之。针对不同需求设计开发的专业开沟机有其各自的特点。以农用开沟机为例，般农用开沟机需有良好的切草和入土能力，对土壤的翻动小，并在开沟机上安装种肥分施部件，保证部分土壤自然回落沟底，盖住肥料。如北京农业工程大学于丽娟设计的免耕小麦播种施肥开沟器除开沟器外，还包括输肥管滑刀输种管等结构。大型化。为适应我国重大工程项目需要，开发大中型开沟机是未来挖掘机械领域的发展趋势。目前最大的开沟机功率达到，质量，开沟深.宽.。为配合开沟机大型化更好的发展，整车系统驱动是关键技术，目前般采用液压机械式驱动或柴油电力驱动。节能化。随着国家经济的飞速发展，大量工程机械所消耗的能源和排放无日无夜在不断增加。为了保护人类赖以生存的环境，实现全球可持续发展的目标，努力达到人设备环境和谐统，开发环保节能型产品已成为工程机械重要发展趋势。针对开沟机的设计研究，可从以下几方面体现节能理念是选用低油耗低排放低噪音低公害的发动机，提高液压系统效率和防渗漏，降低整车振动和噪声二是在设计中尽量采用可再生材料和低环境负荷的材料，使废弃零部件处理的污染最小化和综合成本的最优化三是应用人机工程学改善工作条件，使开沟机不仅操作简便，而且工作环境舒适安全，整机的控制和操纵更加趋向于人性化。机电体化。机电体化指将机械电子信息处理和控制以及软件有机地结合起来，以计算机为主要特征的自动化技术。目前国内外工程机械最显著发展趋势是机械的机电体化。针对开沟机而言，在些带有危险性作业现场不适宜人工操作，可以采用无线电远程遥控开沟机作业，例如可在开沟机上安装模似传感器模式压力温度和转向角等和数字传感器，信号通过分析处理，由控制器控制开沟机完成调速换挡转向等动作，在坡度作业开沟机可装备带倾斜仪的防倾翻装置。为提高开沟机工作效率，及时对重要部件进行维修检查，可在这些部位配置传感器，通过监控分析传感器信号，进行故障预测，排除潜在故障，保证机器的正常运行，监控的主要部件是发动机油压辅助转向泵流量马达转速及流量制动油气压等。此外，运用机电体技术，可以使人工操纵作业简单化，能够完成纯机械操纵系统难以实现的精细操纵作业还可根据负荷条件和开沟地质条件变化，自动调节液压马达转速和发动机油门，使发动机输出功率得以有效利用。减速器总体方案的确定总体设计的任务为拟订设计方案，选择动力机，确定传动比并合理分配传动比，计算传动装置的运动和动力参数，为各级传动零件设计装配图设计做准备。拟订传动方案由于本次设计的要求是设计种适合小型开沟机，工作环境在葡萄园。还要充分考虑开沟机应该利于移动，重量不宜过大，我们用提高传动装置的效率的方式，并且传动平稳，从而来减少能耗，降低运行费用。所以应选用传动效率较高的链轮传动进行传动，以达到要求。在满足功能的前提下应尽量简化以降低费用。.传动方案的确定本次设计的个重点之就是如何正确合理的设计传动装置，由于本次设计是设计种葡萄园小型开沟机，所以保证此类开沟机具有少能耗高效率的特点则显得有为重要，再者本次设计是要求设计种立