CN105325072A - 一种自激振动式圆弧形分层深松铲 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自激振动式圆弧形分层深松铲，包括自激振动装置、圆弧形分层深松铲、深松铲固定装置等。所述自激振动装置由弹簧固定板、丝杠、弹簧端盖固定螺母、弹簧端盖、弹簧、弹簧套筒、振动板组成；所述圆弧形分层深松铲由铲尖固定螺栓、下层深松铲尖、上层深松铲尖、圆弧形分层深松铲柄组成；所述深松铲固定装置由深松铲固定架和销钉组成。所述圆弧形分层深松铲通过深松铲固定装置与机架相连。工作时，上层深松铲尖位于耕作层，下层深松铲尖位于犁底层及其以下，实现对农田进行分层深松；同时，深松铲与自激振动装置相互作用，实现深松铲在-3°～3°范围内的前后振动。该产品用于农田深松作业，具有节能减阻、提高土壤蓄水保墒能力等优点。

Description

一种自激振动式圆弧形分层深松铲

技术领域

本发明属于农业机械技术领域，具体涉及对土壤进行耕作的机具。

背景技术

传统耕作方式在土壤耕层底部形成了坚硬的犁底层，犁底层严重妨碍作物根系吸收土壤深松水分及营养物质，阻挡水分的渗透，加剧了水土流失。而机械深松具有打破犁底层、改善耕层结构、提高土壤的蓄水保墒能力等作用。传统深松机具存在深松耕作阻力过大、能耗高、耕作质量差等缺点，尤其是在我国北方旱作农业地区，随着深松深度的增加，深松耕作阻力显著增大，能耗也不断攀升，在增加农户生产成本的同时，对环境也造成了不良影响。

在各种减阻节能措施中，振动减阻的效果尤为明显，现有的强迫振动机具虽然能减少耕作阻力，但驱动振动部件使拖拉机发动机功率消耗增加，省力不省功。引起自激振动主要因素包括土壤力学性质分布不均匀、土壤中包含杂物、深松过程中耕深的变化以及拖拉机发动机或深松机牵引系统的振动等。将自激振动减阻技术应用于深松机具的设计过程中，机具不仅能达到与强迫振动相同的作业效果，还可以有效的降低能源消耗、减小振动对机具的损伤。

分层深松的过程中，由于上下层深松铲位置前后相错，上层深松铲将耕作层土壤打开，使耕作层土壤与犁底层土壤脱离，减小了耕作层土壤对犁底层土壤的压实作用，而下层深松铲主要打破犁底层，降低了下层深松铲打破犁底层土壤的难度，从而实现耕作阻力的减小。同时，分层深松能够形成“虚实并存”的耕层结构，能够有效的提高土壤的蓄水保墒能力，为作物生长提供良好的土壤环境。

发明内容

本发明提供了一种自激振动式圆弧形分层深松铲，该铲在设计过程中应用分层深松减阻原理以及振动深松减阻原理。深松过程中，通过上层深松铲尖与下层深松铲尖的错位，实现对耕作层与犁底层有先后的分层深松，形成“虚实并存”的耕层结构，提高土壤的蓄水保墒能力。在分层深松的同时，深松铲与自激振动装置之间的相互作用能够使深松铲在一定范围内振动，使工作部件上产生较有利的切削条件及对土壤破碎有利的受力状态，其中部分阻力由振动部件的振动作用所承担，从而减少深松过程的耕作阻力与能源消耗。

为实现以上目的，本发明采用了以下技术方案：

一种如下结构的自激振动式圆弧形分层深松铲，包括(1)铲尖固定螺栓、(2)下层深松铲尖、(3)上层深松铲尖、(4)弹簧固定板、(5)丝杠、(6)弹簧端盖固定螺母、(7)弹簧端盖、(8)弹簧、(9)弹簧套筒、(10)振动板、(11)圆弧形分层深松铲柄、(12)深松铲固定架、(13)销钉。其特征在于分层深松铲柄(11)采用了圆弧形设计，在圆弧形分层深松铲柄(11)上固定有下层深松铲尖(2)以及上层深松铲尖(3)，振动方式为自激振动。

一种自激振动式圆弧形分层深松铲的工作原理：

工作时，拖拉机牵引深松机进行作业，上层深松铲尖与下层深松铲尖在圆弧形分层深松铲柄的带动下进入土壤，上层铲尖位于耕作层土壤中，作业深度为15-20cm；下层铲尖位于犁底层土壤中，作业深度上层深松铲尖作业层下15-20cm，整个深松铲的作业深度为30-40cm。同时，圆弧形分层深松铲通过振动板与自激振动装置的相互作用，实现深松铲的前后振动，其振动范围为-3°～3°。该铲通过将自激振动减阻原理与分层深松减阻原理相结合，实现在打破犁底层的同时减少耕作阻力与能源消耗的目的，同时分层深松后能够形成“虚实并存”的耕层结构，可有效的提高土壤的蓄水保墒能力。

附图说明

下面结合附图对本发明进行进一步说明。

图1为一种自激振动式圆弧形分层深松铲的结构示意图。

图2为弹簧固定板。

图3为振动板。

图4为深松铲固定架。

图5为圆弧形分层深松铲。

图6为自激振动装置。

图1中：1、铲尖固定螺栓；2、下层深松铲尖；3、上层深松铲尖；4、弹簧固定板；5、丝杠；6、弹簧端盖固定螺母；7、弹簧端盖；8、弹簧；9、弹簧套筒；10、振动板；11、圆弧形分层深松铲柄；12、深松铲固定架；13、销钉。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。

如附图1所示，一种自激振动式圆弧形分层深松铲，包括1、铲尖固定螺栓；2、下层深松铲尖；3、上层深松铲尖；4、弹簧固定板；5、丝杠；6、弹簧端盖固定螺母；7、弹簧端盖；8、弹簧；9、弹簧套筒；10、振动板；11、圆弧形分层深松铲柄；12、深松铲固定架；13、销钉。

参见附图1、附图4、附图5，上层深松铲尖2与下层深松铲尖3通过铲尖固定螺栓1与圆弧形分层深松铲柄11相连；圆弧形分层深松铲柄11通过销钉13与深松铲固定架12相连，深松铲固定架12通过U形卡子与机架相连，在深松铲固定架12上开有矩形槽，用以将圆弧形分层深松铲11的振动范围控制在-3°～3°。

参见附图1、附图2、附图3、附图6，弹簧8安装在丝杠5上，并在弹簧8外面套有弹簧套筒9，以保证弹簧工作的安全性；丝杠5通过弹簧端盖固定螺母6以及弹簧端盖7与弹簧固定板4相连，弹簧固定板4通过U卡子与机架相连，组成自激振动装置；振动板10安装在丝杠上，与自激振动装置及圆弧形分层深松铲柄11相连，用以传递自激振动作用。同时，可以通过调节弹簧固定板4与深松机机架之间的安装位置，调整弹簧的预紧力，以满足不同作业条件对机具性能的需求。

工作时，该深松铲的整体作业深度为30-40cm，上层铲位于耕作层土壤中，作业深度为15-20cm，下层铲尖位于犁底层土壤中，作业深度位于生层深松铲尖作业层下15-20cm；圆弧形分层深松铲在自激振动装置作用下进行振动，振动范围为-3°～3°。

Claims (8)

1.本发明公开了一种自激振动式圆弧形分层深松铲，包括(1)铲尖固定螺栓、(2)下层深松铲尖、(3)上层深松铲尖、(4)弹簧固定板、(5)丝杠、(6)弹簧端盖固定螺母、(7)弹簧端盖、(8)弹簧、(9)弹簧套筒、(10)振动板、(11)圆弧形分层深松铲柄、(12)深松铲固定架、(13)销钉。其特征在于圆弧形分层深松铲柄(11)采用了圆弧形设计，振动方式为自激振动。

2.按照权利要求1所述的一种自激振动式圆弧形分层深松铲，其特征在于该铲设计过程中应用了分层深松原理以及自激振动减阻原理。

3.按照权利要求1所述的一种自激振动式圆弧形分层深松铲，其特征在于弹簧固定板(4)、丝杠(5)、弹簧端盖固定螺母(6)、弹簧端盖(7)、弹簧(8)、弹簧套筒(9)、振动板(10)组成了自激振动装置，自激振动装置通过弹簧固定板(4)与机架连接。

4.按照权利要求1、2所述的一种自激振动式圆弧形分层深松铲，其特征在于振动板(10)安装在丝杠(5)上，弹簧(8)通过振动板(10)与圆弧形分层深松铲柄(11)相互作用，实现圆弧形分层深松铲的前后振动。

5.按照权利要求1、2、3所述的一种自激振动式圆弧形分层深松铲，其特征在于自激振动装置可通过调整弹簧固定板(4)与机架之间的安装位置，对弹簧的预紧力进行调节，以满足不同作业条件的需求。

6.按照权利要求1所述的一种自激振动式圆弧形分层深松铲，其特征在于下层深松铲尖(2)、上层深松铲尖(3)通过铲尖固定螺栓(1)与圆弧形分层深松铲柄(11)连接，组成了圆弧形分层深松铲。

7.按照权利要求1所述的一种自激振动式圆弧形分层深松铲，其特征在于深松铲固定架(12)与圆弧形分层深松铲柄(11)采用销钉(13)进行铰接，并采用U型卡子将深松铲固定架(12)与机架相连。

8.按照权利要求1所述的一种自激振动式圆弧形分层深松铲，其特征在于深松铲固定架(12)上开有深松铲固定槽，该槽可将圆弧形分层深松铲的前后振动幅度控制在-3°～3°。