CN103039144A - 辐射叶片式碎土辊 - Google Patents

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Abstract

辐射叶片式碎土辊属于农业机械技术领域，本发明中13片碎土辊叶片均为空间三维曲面；2块碎土辊叶片安装面板上设有符合阿基米德螺线的叶片安装长孔，2块碎土辊叶片安装面板中心设有轴承座；碎土辊叶片一端经销钉I和销钉II与碎土辊叶片安装面板I上的叶片安装长孔I滑动连接；碎土辊叶片另一端经销钉Ⅲ和销钉Ⅳ与碎土辊叶片安装面板Ⅱ上的叶片安装长孔II滑动连接；其他12片碎土辊叶片以同样的方式，经销钉与碎土辊叶片安装面板I和碎土辊叶片安装面板Ⅱ上的其他12对叶片安装长孔滑动连接；本发明具有增大切土力，叶片切土的同时碾压土块的特点，且安装调整方便，适合在耕整机上推广应用。

Description

辐射叶片式碎土辊
技术领域
本发明属农业机械技术领域，具体涉及一种辐射叶片式碎土辊。
背景技术
深松作业之后的土地，经常带有较大的土块，影响播种等后续作业，为了使地表平整，需要将土块打碎。平面叶片式碎土辊由机具牵引而被动前进，通常只能将大土块切成小土块，而不能将土块碾碎，目前尚无一种既能将大土块切成小土块，又能将土块碾碎的碎土辊。
发明内容
本发明的目的在于提供一种既能切断土块，又能靠惯性击打、碾压土块的辐射叶片式碎土辊。
本发明主要由碎土辊叶片、碎土辊叶片安装面板、销钉和轴承座组成，其中碎土辊叶片2共有13片，每片碎土辊叶片2均为空间三维曲面。
碎土辊叶片安装面板包括碎土辊叶片安装面板I 1和碎土辊叶片安装面板II 3，碎土辊叶片安装面板I 1和碎土辊叶片安装面板II 3上设有符合阿基米德螺线的叶片安装长孔I 4和叶片安装长孔II 8，碎土辊叶片安装面板I 1和碎土辊叶片安装面板II 3中心分别设有轴承座I 7和轴承座II 11。
碎土辊叶片2一端经销钉I 5和销钉II 6与碎土辊叶片安装面板I 1上的叶片安装长孔I 4滑动连接。
碎土辊叶片2另一端经销钉III9和销钉Ⅳ10与碎土辊叶片安装面板II 3上的叶片安装长孔II8滑动连接。
其他12片碎土辊叶片以同样的方式，经销钉与碎土辊叶片安装面板I 1和碎土辊叶片安装面板II 3上的其他12对叶片安装长孔滑动连接。
所述碎土辊叶片2为空间三维曲面，其在xyz空间直角坐标系中的曲面方程为：
z＝128.7-21.55x+181.6y+1.075x2-7.895xy-5.103y2-0.0156x3
+0.09832x2y+0.1259xy2+0.1723y3
在坐标系中以叶片的一条短边所在的直线为x轴，正方向沿着短边，短边的一个端点为原点，xy平面与另一条短边相平行，z轴的方向指向叶片的高度方向。
所述符合阿基米德螺线的叶片安装长孔I 4和叶片安装长孔Ⅱ8，其中心线在极坐标系下的方程为：
r(θ)＝117.86+2.140385θ
其中：r为极径，θ为极角，在极坐标系中，极点为碎土辊叶片安装面板的中心，极轴为极点与每条长孔的近极点的端点的连线所在的射线。
当所有叶片向中心聚集移动至极点时，碎土辊直径为330--350mm，当所有叶片向外辐射移动至极点时，碎土辊直径大于410mm，单片碎土辊叶片径向移动量大于30mm。
所述碎土辊叶片2的两短边为异面直线，长度为54--58mm，两长边也为异面直线，长度为246mm，厚度为5--8mm。
本发明中使用阿基米德螺线形长孔，利用了自然界中圆周旋转的物体有沿其切线方向飞出去的离心运动趋势，其离心运动的曲线便是阿基米德螺线，此设计使碎土辊运转起来时，能够较好地利用叶片自身的转动惯量，增加碎土辊叶片砍切土块的力。
采用扭曲的空间三维曲面形状的碎土辊叶片，在碎土辊向前滚动的过程中，每片碎土辊叶片都是一端先入土，其余部分逐渐入土。又由于叶面扭曲，在碎土辊向前滚动的过程中，碎土辊叶片每一点的切平面与地面的夹角逐渐变化，所以使叶片在逐渐入土的同时碾压土块，实现细碎土块的作用。
本发明结构简单，制作成本低廉，适合在耕整机上推广应用。
附图说明
图1为辐射叶片式碎土辊的主视图
图2为辐射叶片式碎土辊的左视图
图3为辐射叶片式碎土辊的右视图
图4为碎土辊叶片在空间直角坐标系中的放置方式示意图
其中：1.碎土辊叶片安装面板I 2.碎土辊叶片 3.碎土辊叶片安装面板Ⅱ 4.叶片安装长孔I 5.销钉I 6.销钉Ⅱ 7.轴承座I 8.叶片安装长孔Ⅱ 9.销钉Ⅲ 10.销钉Ⅳ11.轴承座II
具体实施方式
本发明的辐射叶片式碎土辊，主要由碎土辊叶片、碎土辊叶片安装面板、销钉和轴承座组成，其中碎土辊叶片2共有13片，每片碎土辊叶片2均为空间三维曲面；
碎土辊叶片安装面板包括碎土辊叶片安装面板I 1和碎土辊叶片安装面板Ⅱ3，碎土辊叶片安装面板I 1和碎土辊叶片安装面板II 3上设有符合阿基米德螺线的叶片安装长孔I 4和叶片安装长孔Ⅱ8，碎土辊叶片安装面板I 1和碎土辊叶片安装面板II 3的中心分别设有轴承座I 7和轴承座II 11；
碎土辊叶片2一端经销钉I 5和销钉Ⅱ6与碎土辊叶片安装面板I 1上的叶片安装长孔I 4滑动连接；
碎土辊叶片2另一端经销钉III9和销钉Ⅳ10与碎土辊叶片安装面板II 3上的叶片安装长孔II8滑动连接；
其他12片碎土辊叶片以同样的方式，经销钉与碎土辊叶片安装面板I 1和碎土辊叶片安装面板II 3上的其他12对叶片安装长孔滑动连接。
辐射叶片式碎土辊是通过轴承座I 7和轴承座II 11上的两个轴承，分别与耕整机上碎土辊框架的两根半轴活动连接，进行工作。
碎土辊叶片2在空间直角坐标系中符合方程：
z＝128.7-21.55x+181.6y+1.075x2-7.895xy-5.103y2-0.0156x3
+0.09832x2y+0.1259xy2+0.1723y3
在空间直角坐标系中以叶片2的一条短边所在的直线为x轴，正方向沿着短边，短边的一个端点为原点，xy平面与另一条短边相平行，z轴的方向指向叶片的高度方向；两短边为异面直线，长度为56mm，两长边也为异面直线，长度为246mm，厚度为5mm；径向运动量为35mm，当所有叶片向中心聚集移动至极点时，碎土辊直径为345mm，当所有叶片向外辐射移动至极点时，碎土辊直径为415mm，碎土辊叶片安装长孔符合阿基米德螺线，在极坐标下的方程为：r(θ)＝117.86+2.140385θ，r为极径，θ为极角，在极坐标系中极点为碎土辊叶片安装面板的中心，极轴为极点与每条长条孔的近极点的端点的连线所在的射线。

Claims (5)

1.一种辐射叶片式碎土辊，其特征在于主要由碎土辊叶片、碎土辊叶片安装面板、销钉和轴承座组成，其中碎土辊叶片(2)共有13片，每片碎土辊叶片(2)均为空间三维曲面；碎土辊叶片安装面板包括碎土辊叶片安装面板I(1)和碎土辊叶片安装面板II(3)，碎土辊叶片安装面板I(1)和碎土辊叶片安装面板II(3)上设有符合阿基米德螺线的叶片安装长孔I(4)和叶片安装长孔II(8)，碎土辊叶片安装面板I(1)和碎土辊叶片安装面板Ⅱ(3)中心分别设有轴承座I(7)和轴承座Ⅱ(11)；碎土辊叶片(2)一端经销钉I(5)和销钉Ⅱ(6)与碎土辊叶片安装面板I(1)上的叶片安装长孔I(4)滑动连接；碎土辊叶片(2)另一端经销钉Ⅲ(9)和销钉Ⅳ(10)与碎土辊叶片安装面板II(3)上的叶片安装长孔Ⅱ(8)滑动连接；其他12片碎土辊叶片以同样的方式，经销钉与碎土辊叶片安装面板I(1)和碎土辊叶片安装面板II(3)上的其他12对叶片安装长孔滑动连接。
2.按权利要求1所述的辐射叶片式碎土辊，其特征在于所述碎土辊叶片(2)为空间三维曲面，其在xyz空间直角坐标系中的曲面方程为：
z＝128.7-21.55x+181.6y+1.075x2-7.895xy-5.103y2-0.0156x3
+0.09832x2y+0.1259xy2+0.1723y3
在坐标系中以叶片的一条短边所在的直线为x轴，正方向沿着短边，短边的一个端点为原点，xy平面与另一条短边相平行，z轴的方向指向叶片的高度方向。
3.按权利要求1所述的辐射叶片式碎土辊，其特征在于所述符合阿基米德螺线的叶片安装长孔I(4)和叶片安装长孔Ⅱ(8)，其中心线在极坐标系下的方程为：
r(θ)＝117.86+2.140385θ
其中：r为极径，θ为极角，在极坐标系中，极点为碎土辊叶片安装面板的中心，极轴为极点与每条长孔的近极点的端点的连线所在的射线。
4.按权利要求1所述的辐射叶片式碎土辊，其特征在于当所有碎土辊叶片向中心聚集移动至极点时，碎土辊直径为330--350mm，当所有碎土辊叶片向外辐射移动至极点时，碎土辊直径大于410mm，单片碎土辊叶片的径向移动量大于30mm。
5.按权利要求1所述的辐射叶片式碎土辊，其特征在于所述碎土辊叶片(2)的两短边为异面直线，长度为54--58mm，两长边也为异面直线，长度为246mm，厚度为5--8mm。
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