專利名稱：滑切式減阻深松鏟的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及農(nóng)業(yè)耕整地作業(yè)機(jī)械領(lǐng)域的一種深松鏟。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)耕地作業(yè)會形成堅硬的犁底層，影響土壤的蓄水保墑，并易造成水土流失、土壤退化等問題。深松技術(shù)是重要的農(nóng)業(yè)保護(hù)性耕作技術(shù)之一，可以解決傳統(tǒng)耕地作業(yè)產(chǎn)生的不良后果，為農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展提供了一項技術(shù)保障。但深松機(jī)具的能耗較大，特別是隨著深松深度和機(jī)器前進(jìn)速度的增加機(jī)具牽引阻力顯著增大，因此減少深松機(jī)耕作阻力，對于節(jié)約能耗具有重要的意義。深松鏟是深松機(jī)具上實現(xiàn)疏松土壤，打破犁底層，不翻轉(zhuǎn)土壤的保護(hù)性耕作部件， 現(xiàn)有的深松鏟柄主要采用直線、折線或圓弧過渡段結(jié)構(gòu)連接深松鏟尖和機(jī)架，深松鏟尖主要有鑿形、箭形和雙翼形。用現(xiàn)有的深松鏟進(jìn)行深松作業(yè)時，工作部件對土壤產(chǎn)生擠壓、破碎和抬升，從而導(dǎo)致機(jī)具的土壤耕作阻力居高不下，并且由于對土壤的抬升作用，作業(yè)后地表會形成大的土塊和大的縫隙，易造成水土流失、影響后續(xù)播種質(zhì)量。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種新型結(jié)構(gòu)的滑切式減阻深松鏟，以解決作業(yè)后地表形成大的土塊和大的縫隙問題，并且能夠降低深松作業(yè)的工作阻力，節(jié)約能源消耗，本發(fā)明滑切式減阻深松鏟，如圖1至8所示，它包括一個鏟柄1，一個通過螺栓3連接在鏟柄上的仿形鏟尖2，所述的鏟柄部分由自上而下的機(jī)架連接段H1、鉤形工作段BC、DQR 和鏟尖連接段L組成。在鉤形工作段內(nèi)準(zhǔn)線BC的前部設(shè)有刃角識為50° 60°的刃口，刃口前輪廓線與鏟柄工作段內(nèi)準(zhǔn)線BC平行。鏟尖連接段的鏟尖安裝平面RC與水平面夾角α 為20° Μ° ；在上端點B處鉤形工作段內(nèi)準(zhǔn)線BC的切線與鉛錘面之間形成的滑切角β 為30° 40° ；鉤形工作段內(nèi)準(zhǔn)線是由多項式方程丫丨=0.00039Xl3 +0.11505Xl2 +11.6891Xl 形成的曲線以內(nèi)準(zhǔn)線上端點B為回轉(zhuǎn)中心按逆時針方向旋轉(zhuǎn)ε角度制得，式中以鉤形工作段內(nèi)準(zhǔn)線BC的上端點為坐標(biāo)原點，χ軸正向為曲線的凸向水平向前、Y軸正向為鉛垂向上，X1取值范圍滿足-115. 989彡X1彡0，ε取值范圍滿足38° ( ε彡48° ；外準(zhǔn)線(DQR) 可以是由直線或曲線形成；所述的仿形鏟尖(2)是模仿土壤動物爪趾的結(jié)構(gòu)形狀，使前部刃線(mnp)是按拋物線方程制得的曲線，上端面后部為矩形，其特征在于鏟尖楔角Y為19° 20°，前部刃角θ為50° 60° (—般取60° )，刃線mnp是按如下方程式制得的曲線
γ π 2力 2Y2=-X^
Η2式中Η2為鏟尖寬度；以前部刃線端點η為坐標(biāo)原點，χ軸正向向上，Y軸為鏟尖對稱軸、正向指向后端，X2取值范圍滿足-0. 5H2 ^ X2 ^ 0. 5H2，H2取值范圍滿足40 ^ H2 ^ 70。本發(fā)明的有益效果是通過控制以上結(jié)構(gòu)參數(shù)實現(xiàn)減少深松作業(yè)后地表形成大的土塊和大的縫隙，使地表平整，有利于防止水土流失，有益于提高后續(xù)播種作業(yè)質(zhì)量；并且實現(xiàn)減少深松鏟作業(yè)時的耕作阻力的效果。研究表明，與市場上現(xiàn)有其他類型(深松鏟柄采用直線、折線或圓弧過渡型，深松鏟尖采用鑿形、箭形和雙翼形)的深松鏟相比，用該深松鏟進(jìn)行深松作業(yè)，特別是在深松深度和作業(yè)速度增加時，工作阻力降低效果明顯，有利于節(jié)約能源消耗。


圖1是滑切式深松鏟結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是圖1的左視圖；圖3是滑切式深松鏟柄結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是圖3中所示A-A向剖面視圖；圖5是圖3中所示E向視圖；圖6是鏟尖結(jié)構(gòu)示意圖；圖7是圖6的俯視圖；圖8是圖7所示f_f向剖面視圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。參照圖1至圖8，滑切式深松鏟由一個鉤形深松鏟柄1，一個通過螺栓3連接在深松鏟柄1上的仿形鏟尖2組成。鉤形鏟柄1由自上而下的機(jī)架連接段H1、鉤形工作段BC、 DQR和鏟尖連接段L組成。在內(nèi)準(zhǔn)線的前部設(shè)有刃角識為50° 60°的刃口，刃口前輪廓線與鏟柄工作段內(nèi)準(zhǔn)線BC平行。鏟尖連接段的鏟尖安裝平面與水平面夾角α為20°
；在上端點B處鉤形工作段內(nèi)準(zhǔn)線BC的切線與鉛錘面之間形成的滑切角β為30° 40° ；鉤形工作段內(nèi)準(zhǔn)線是由多項式方程丫丨=0.00039Xl3 +0.11505Xl2 +11.6891Xl形成的曲線以內(nèi)準(zhǔn)線上端點B為回轉(zhuǎn)中心按逆時針方向旋轉(zhuǎn)ε角度制得，式中以鉤形工作段內(nèi)準(zhǔn)線 BC的上端點為坐標(biāo)原點，χ軸正向為曲線的凸向水平向前、Y軸正向為鉛垂向上，X1取值范圍滿足-115. 989彡X1彡0，ε取值范圍滿足38°彡ε彡48° ；外準(zhǔn)線DQR可以是由直線或曲線形成；鏟柄結(jié)構(gòu)在保證深松作業(yè)狀態(tài)下，保證其強(qiáng)度和剛度的要求，并按照機(jī)架結(jié)構(gòu)的安裝要求設(shè)計連接孔。如圖6和圖7所示，仿形鏟尖2上端面后部為矩形、前部刃線(mnp)是按拋物線方程制得的曲線，其特征在于鏟尖楔角ξ為19° 20°，前部刃角θ為50° 60° (—般取60° )，刃線mnp是按如下方程式制得的曲線J2=-A
Η2式中Η2為鏟尖寬度；以前部刃線端點η為坐標(biāo)原點，χ軸正向向上，Y軸為鏟尖對稱軸、正向指向后端，X2取值范圍滿足-0. 5H2 ^ X2 ^ 0. 5H2，H2取值范圍滿足40 ^ H2 ^ 70。 具有入土快和阻力小的優(yōu)點。設(shè)計實例以實現(xiàn)最大耕深為400mm為例，深松鏟柄采用不低于GB/T 700規(guī)定的Q275鋼制造，鏟柄寬度L2和厚度ο的取值分別是75mm和30mm，按照機(jī)架結(jié)構(gòu)的安裝要求設(shè)計連接孔或卡具。機(jī)架連接段H1的結(jié)構(gòu)尺寸范圍是255mm。鏟尖連接段L、L4和螺栓孔位L1的取值分別是 130mm、145mm 和 40mm。內(nèi)準(zhǔn)線BC是由多項式方程Y1 = 0.00039Xl3 + 0.11505Xl2 +11.6891Xl形成的曲線以內(nèi)準(zhǔn)線上端點B為回轉(zhuǎn)中心按逆時針方向旋轉(zhuǎn)ε角度為40°制得，求得BC段的x、y坐標(biāo) (單位mm)計算列表如下
權(quán)利要求
1.一種滑切式減阻深松鏟，包括鏟柄(1)和通過螺栓(3)連接在鏟柄(1)上的仿形鏟尖0)，所述的鏟柄(1)由自上而下的機(jī)架連接段(H1)、鉤形工作段和鏟尖連接段組成；在鉤形工作段內(nèi)準(zhǔn)線的前部設(shè)有刃角(P)為50° 60°的刃口，刃口前輪廓線與鉤形工作段內(nèi)準(zhǔn)線(BC)平行，其特征在于鏟尖連接段的鏟尖安裝平面(RC)與水平面夾角(α)為20° Μ° ；在上端點⑶處鉤形工作段內(nèi)準(zhǔn)線(BC)的切線與鉛錘面之間形成的滑切角(β)為30° 40° ；鉤形工作段內(nèi)準(zhǔn)線(BC)是按多項式方程 yi =0.00039Xl3 +0.11505Xl2 +11.6891Xl形成的曲線以內(nèi)準(zhǔn)線上端點⑶為回轉(zhuǎn)中心按逆時針方向旋轉(zhuǎn)ε角度制得，式中以鉤形工作段內(nèi)準(zhǔn)線(BC)的上端點為坐標(biāo)原點，χ軸正向為(BC)曲線的凸向水平向前、Y軸正向為鉛垂向上，X1取值范圍滿足-115. 989≤X1≤0， ε取值范圍滿足38°≤ε≤48° ；外準(zhǔn)線(DQR)可以是由直線或曲線形成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的滑切式減阻深松鏟，其特征在于所述的仿形鏟尖(2)是模仿土壤動物爪趾的結(jié)構(gòu)形狀，使前部刃線(mnp)是按拋物線方程制得的曲線，上端面后部為矩形，鏟尖楔角(ξ)為19° -20°，前部刃角(Θ)為50° 60°，刃線mnp是按如下方程式制得的曲線
全文摘要
本發(fā)明涉及農(nóng)業(yè)耕整地作業(yè)機(jī)械領(lǐng)域的一種滑切式減阻深松鏟，包括鏟柄和通過螺栓連接在鏟柄上的仿形鏟尖，其特征在于，鏟尖連接段的鏟尖安裝平面(RC)與水平面夾角(α)為20°～24°；在上端點(B)處鉤形工作段內(nèi)準(zhǔn)線(BC)的切線與鉛錘面之間形成的滑切角(β)為30°～40°；鉤形工作段內(nèi)準(zhǔn)線(BC)是按多項式方程形成的曲線。本發(fā)明深松鏟與市場上現(xiàn)有其他類型的深松鏟相比，降低了耕作阻力，特別是在深松深度和作業(yè)速度增加時，工作阻力降低效果明顯，有利于節(jié)約能源消耗；同時，實現(xiàn)減少深松作業(yè)后地表形成大的土塊和大的縫隙，使地表平整，有利于防止水土流失。
文檔編號A01B13/08GK102550143SQ201110421500
公開日2012年7月11日 申請日期2011年12月16日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月16日
發(fā)明者于海業(yè), 于路路, 劉憲軍, 孫裕晶, 張強(qiáng), 張璐, 張蕾, 肖英奎, 賈洪雷 申請人:吉林大學(xué)