CN108156852A - 一种带有耕深补偿机构的深松机 - Google Patents

一种带有耕深补偿机构的深松机 Download PDF

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Abstract

一种带有耕深补偿机构的深松机属农业机械技术领域，本发明的耕深补偿机构的耕深补偿铲位于深松装置Ⅱ的正后方，耕深补偿机构的四块安装板与中横梁Ⅱ和后横梁的上表面固接；安装于拖拉机驾驶室的微计算机经导线Ⅰ与步进电机连接，微计算机经导线Ⅱ与耕深传感器连接；耕深补偿机构的齿轮Ⅰ与轴系部件的齿轮Ⅱ啮合；本发明在检测到深松机耕深不达标时能通过步进电机控制耕深补偿铲到达预定耕深，对耕深不达标的地块进行耕深补偿，因此能够彻底打破犁底层，保证耕深始终处于预定耕深，从而能够提高深松机的耕深稳定性和深松作业质量。

Description

一种带有耕深补偿机构的深松机
技术领域
本发明属于农业机械技术领域，具体涉及一种带有耕深补偿机构的深松机。
背景技术
由于长期的传统耕作和农机具对农田的反复碾压，农田中土壤结构遭到破坏、形成了坚实的犁底层，同时由于过度的翻耕土壤，造成了土壤表面风蚀、水蚀加重，农田质量降低。随着环境保护意识的增强和农田可持续发展战略的实行，我国开始大范围实行保护性耕作，而深松机作为保护性耕作过程中重要的农机具，应用越来越广泛。
耕深稳定性是影响深松作业质量的重要指标，而在实际的田间作业中，由于土壤物理特性、机器作业速度、耕前地表平整度等的影响，深松的耕深难以达到预定耕深，当深松的耕深达不到预定耕深时，无法彻底打破犁底层，因此达不到深松的预期效果。虽然当前已出现了多种技术来控制耕深，如利用传感器对耕深进行检测并利用拖拉机的悬挂系统进行耕深调节、通过在深松机的前部加限深轮控制耕深等，但这些方法仍存在着响应滞后、耕深控制不稳定等缺点；此外，当前深松机在检测出耕深不达标后，无法采取有效的措施进行耕深的补偿。因此发明一种能够对深松机耕深不达标的地块进行耕深补耕的装置，使耕深不达标的地块经过耕深补偿后达到耕深要求，这对保持深松机耕深稳定和提高深松机的作业质量具有重要意义。
发明内容
本发明的目的是提供一种带有耕深补偿机构的深松机，通过在深松铲后部增加耕深补偿机构，当传感器检测到耕深没有达到预定值时，微计算机向耕深补偿机构发送信号，使其开始对耕深进行补偿；由于深松机具有向前的工作速度，且耕深补偿机构位于主铲后方，因此当耕深补偿铲达到预定耕深时，恰好位于耕深不到标的位置并且对耕深进行补偿；当检测到主铲的耕深达到要求时，耕深补偿机构停止工作，减少整个深松机所受的牵引力、节约能耗。
本发明由原始深松机A、耕深补偿机构B、耕深传感器1、导线Ⅰ2、导线Ⅱ3和微计算机4组成；所述的原始深松机A由机架Ⅰ、深松装置Ⅱ、限深装置Ⅲ和悬挂装置Ⅳ组成，其中机架Ⅰ由前横梁5、中横梁Ⅰ6、中横梁Ⅱ7、左纵梁8、后横梁9、右纵梁10组成，前横梁5、中横梁Ⅰ6、中横梁Ⅱ7和后横梁9顺序平行排列，前横梁5、中横梁Ⅰ6、中横梁Ⅱ7和后横梁9两端分别固接于左纵梁8和右纵梁10内侧，成“目”字形；深松装置Ⅱ位于机架Ⅰ的中横梁Ⅰ6正中；悬挂装置Ⅳ位于机架Ⅰ中前横梁5的前部；耕深传感器1固接于前横梁5的正下方，限深装置Ⅲ位于机架Ⅰ中左纵梁8和右纵梁10两侧；所述的耕深补偿机构B的耕深补偿铲24位于深松装置Ⅱ的正后方，耕深补偿机构B的安装板Ⅰ15、安装板Ⅱ16、安装板Ⅲ17、安装板Ⅳ18的下表面与中横梁Ⅱ7和后横梁9的上表面固接；安装于拖拉机驾驶室的微计算机4经导线Ⅰ2与步进电机11连接，微计算机4经导线Ⅱ3与耕深传感器1连接；耕深补偿机构B的齿轮Ⅰ13与轴系部件C的齿轮Ⅱ21啮合；所述的耕深补偿机构B由轴系部件C、步进电机11、左轴承座12、齿轮Ⅰ13、右轴承座14、安装板Ⅰ15、安装板Ⅱ16、安装板Ⅲ17、安装板Ⅳ18组成；轴系部件C的左轴承19外圈与左轴承座12内圈过盈配合，轴系部件C的右轴承25外圈与右轴承座14内圈过盈配合；左轴承座12固接于安装板Ⅱ16，右轴承座14固接于安装板Ⅰ15；步进电机11固接于安装板Ⅲ17和安装板Ⅳ18，齿轮Ⅰ13与轴系部件C的齿轮Ⅱ21啮合；齿轮Ⅰ13固接于步进电机11的输出端。
所述的轴系部件C由左轴承19、轴套20、齿轮Ⅱ21、转轴22、圆头平键23、耕深补偿铲24和右轴承25组成，转轴22上自左至右设有不同直径和长度的ab段、bc段、cd段、de段和ef段，cd段为轴肩27；耕深补偿铲24由铲柄28、铲刃29和铲尖30组成，铲柄28的下端连接铲刃29，铲刃29的下端连接铲尖30；铲柄28的上部设有安装孔31，铲柄28的中心线AB为垂直线段，铲刃29的BC段中心线为圆弧曲线，铲刃29CD段和铲尖30DE段的中心线为直线。左轴承19、轴套20、齿轮Ⅱ21、耕深补偿铲24和右轴承25自左至右顺序排列，其中齿轮Ⅱ21和耕深补偿铲24经圆头平键23固接于转轴22的bc段，且耕深补偿铲24右端由轴肩27限位；左轴承19的内圈与转轴22的ab段过盈配合；轴套20的内圈与转轴22的ab段过渡配合；右轴承25的内圈与转轴22的ef段过盈配合。
本发明的原理为：当耕深传感器检测到深松机的作业耕深低于预定耕深时，微计算机控制步进电机进行转动，通过电机齿轮带动耕深补偿铲绕转轴转动；当耕深补偿铲的深度达到预定耕深时，电机停止转动，耕深补偿铲开始进行耕深补偿作业。当耕深传感器检测到作业耕深合格时，微计算机控制步进电机反转，带动耕深补偿铲回到初始位置并停止耕深补偿作业。
本发明的工作过程为：在深松的过程中，耕深传感器实时检测耕深，并将信息发送至微计算机，当检测到作业耕深d1小于预定耕深d0时，微计算机向步进电机发出信号，步进电机正转，并通过齿轮带动耕深补偿铲绕转轴转动，使耕深补偿铲的补偿耕深d2达到预定耕深d0；由于深松装置与耕深补偿铲存在一定的距离，且深松机具有向前的工作速度，所以当耕深补偿铲到达预定耕深时恰好能位于耕深不达标的位置，并对其进行耕深补偿；当检测到的作业耕深d1为预定耕深d0时，微计算机控制步进电机反向转动一定角度，使耕深补偿铲不参与工作，此时能减小深松机的牵引阻力、节约能源。
本发明通过在深松装置后安装耕深补偿机构，当深松的作业耕深小于预定值时，深松补偿铲进入工作状态，对耕深未达到预定值的地块进行耕深补偿，保持耕深的稳定，彻底打破犁底层，因此能有效地提高深松作业质量。
附图说明
图1为带有耕深补偿机构的深松机立体图
图2为机架的俯视图
图3为带有耕深补偿机构的深松机后视图
图4为轴系部件的爆炸图
图5为转轴的正视图
图6轴系部件的装配图
图7为耕深补偿铲的正视图
图8为耕深补偿机构未工作示意图
图9为耕深补偿机构工作示意图
其中：A.原始深松机 B.耕深补偿机构 C.轴系部件 Ⅰ.机架 Ⅱ.深松装置Ⅲ.限深装置 Ⅳ.悬挂装置 1.耕深传感器 2.导线Ⅰ 3.导线Ⅱ 4.微计算机5.前横梁 6.中横梁Ⅰ7.中横梁Ⅱ 8.左纵梁 9.后横梁 10.右纵梁 11.步进电机 12.左轴承座 13.齿轮Ⅰ 14.右轴承座 15.安装板Ⅰ 16.安装板Ⅱ 17.安装板Ⅲ 18.安装板Ⅳ 19.左轴承 20.轴套 21.齿轮Ⅱ 22.转轴 23.圆头平键24.耕深补偿铲 25.右轴承 26.键槽 27.轴肩 28.铲柄 29.铲刃 30.铲尖31.安装孔 d0.预定耕深 d1.作业耕深 d2.补偿耕深 S1.未深松土壤 S2.已深松土壤
具体实施方式
下面结合附图对本发明进行描述。
如图1所示，本发明由原始深松机A、耕深补偿机构B、耕深传感器1、导线Ⅰ2、导线Ⅱ3和微计算机4组成；所述的原始深松机A由机架Ⅰ、深松装置Ⅱ、限深装置Ⅲ和悬挂装置Ⅳ组成，其中机架Ⅰ由前横梁5、中横梁Ⅰ6、中横梁Ⅱ7、左纵梁8、后横梁9、右纵梁10组成，期中如图2所示，前横梁5、中横梁Ⅰ6、中横梁Ⅱ7和后横梁9顺序平行排列，前横梁5、中横梁Ⅰ6、中横梁Ⅱ7和后横梁9两端分别固接于左纵梁8和右纵梁10内侧，成“目”字形；深松装置Ⅱ位于机架Ⅰ的中横梁Ⅰ6正中；悬挂装置Ⅳ位于机架Ⅰ中前横梁5的前部；耕深传感器1固接于前横梁5的正下方，限深装置Ⅲ位于机架Ⅰ中左纵梁8和右纵梁10两侧。
耕深补偿机构B的耕深补偿铲24位于深松装置Ⅱ的正后方，耕深补偿机构B的安装板Ⅰ15、安装板Ⅱ16、安装板Ⅲ17、安装板Ⅳ18的下表面与中横梁Ⅱ7和后横梁9的上表面固接；安装于拖拉机驾驶室的微计算机4经导线Ⅰ2与步进电机11连接，微计算机4经导线Ⅱ3与耕深传感器1连接；耕深补偿机构B的齿轮Ⅰ13与轴系部件C的齿轮Ⅱ21啮合。
如图3所示，所述的耕深补偿机构B由轴系部件C、步进电机11、左轴承座12、齿轮Ⅰ13、右轴承座14、安装板Ⅰ15、安装板Ⅱ16、安装板Ⅲ17、安装板Ⅳ18组成；轴系部件C的左轴承19外圈与左轴承座12内圈过盈配合，轴系部件C的右轴承25外圈与右轴承座14内圈过盈配合；左轴承座12固接于安装板Ⅱ16，右轴承座14固接于安装板Ⅰ15；步进电机11固接于安装板Ⅲ17和安装板Ⅳ18，齿轮Ⅰ13与轴系部件C的齿轮Ⅱ21啮合；齿轮Ⅰ13固接于步进电机11的输出端。
如图4、图5、图6和图7所示，所述的轴系部件C由左轴承19、轴套20、齿轮Ⅱ21、转轴22、圆头平键23、耕深补偿铲24和右轴承25组成，转轴22上自左至右设有不同直径和长度的ab段、bc段、cd段、de段和ef段，cd段为轴肩27；耕深补偿铲24由铲柄28、铲刃29和铲尖30组成，铲柄28的下端连接铲刃29，铲刃29的下端连接铲尖30；铲柄28的上部设有安装孔31，铲柄28的中心线AB为垂直线段，铲刃29的BC段中心线为圆弧曲线，铲刃29的CD段和铲尖30的DE段的中心线为直线。左轴承19、轴套20、齿轮Ⅱ21、耕深补偿铲24和右轴承25自左至右顺序排列，其中齿轮Ⅱ21和耕深补偿铲24经圆头平键23固接于转轴22的bc段，且耕深补偿铲24右端由轴肩27限位；左轴承19的内圈与转轴22的ab段过盈配合；轴套20的内圈与转轴22的ab段过渡配合；右轴承25的内圈与转轴22的ef段过盈配合。
如图8和图9所示，当耕深传感器检测到作业耕深d1为预定耕深d0时，耕深补偿铲不参与工作，此时能减小深松机的牵引阻力、节约能源。当耕深传感器检测到作业耕深d1小于预定耕深d0时，微计算机向步进电机发出信号，步进电机正转，并通过齿轮带动耕深补偿铲绕转轴转动，使耕深补偿铲的补偿耕深d2达到预定耕深d0；由于深松装置与耕深补偿铲存在一定的距离，且深松机具有向前的工作速度，所以当耕深补偿铲到达预定耕深d0时恰好能位于耕深不达标的位置，并对其进行耕深补偿，保证深松机的作业深度始终保持在预定耕深d0，从而提高深松机的作业质量。

Claims (2)

1.一种带有耕深补偿机构的深松机，由原始深松机(A)、耕深补偿机构(B)、耕深传感器(1)、导线Ⅰ(2)、导线Ⅱ(3)和微计算机(4)组成；所述的原始深松机(A)由机架(Ⅰ)、深松装置(Ⅱ)、限深装置(Ⅲ)和悬挂装置(Ⅳ)组成，其中机架(Ⅰ)由前横梁(5)、中横梁Ⅰ(6)、中横梁Ⅱ(7)、左纵梁(8)、后横梁(9)、右纵梁(10)组成，前横梁(5)、中横梁Ⅰ(6)、中横梁Ⅱ(7)和后横梁(9)顺序平行排列，前横梁(5)、中横梁Ⅰ(6)、中横梁Ⅱ(7)和后横梁(9)两端分别固接于左纵梁(8)和右纵梁(10)内侧，成“目”字形；深松装置(Ⅱ)位于机架(Ⅰ)的中横梁Ⅰ(6)正中；悬挂装置(Ⅳ)位于机架(Ⅰ)中前横梁(5)的前部；耕深传感器(1)固接于前横梁(5)的正下方，限深装置(Ⅲ)位于机架(Ⅰ)中左纵梁(8)和右纵梁(10)两侧；其特征在于，耕深补偿机构(B)的耕深补偿铲(24)位于深松装置(Ⅱ)的正后方，耕深补偿机构(B)的安装板Ⅰ(15)、安装板Ⅱ(16)、安装板Ⅲ(17)、安装板Ⅳ(18)的下表面与中横梁Ⅱ(7)和后横梁(9)的上表面固接；安装于拖拉机驾驶室的微计算机(4)经导线Ⅰ(2)与步进电机(11)连接，微计算机(4)经导线Ⅱ(3)与耕深传感器(1)连接；耕深补偿机构(B)的齿轮Ⅰ(13)与轴系部件(C)的齿轮Ⅱ(21)啮合；所述的耕深补偿机构(B)由轴系部件(C)、步进电机(11)、左轴承座(12)、齿轮Ⅰ(13)、右轴承座(14)、安装板Ⅰ(15)、安装板Ⅱ(16)、安装板Ⅲ(17)、安装板Ⅳ(18)组成；轴系部件(C)的左轴承(19)外圈与左轴承座(12)内圈过盈配合，轴系部件(C)的右轴承(25)外圈与右轴承座(14)内圈过盈配合；左轴承座(12)固接于安装板Ⅱ(16)，右轴承座(14)固接于安装板Ⅰ(15)；步进电机(11)固接于安装板Ⅲ(17)和安装板Ⅳ(18)，齿轮Ⅰ(13)与轴系部件(C)的齿轮Ⅱ(21)啮合；齿轮Ⅰ(13)固接于步进电机(11)的输出端。
2.按权利要求1所述的带有耕深补偿机构的深松机，其特征在于，所述的轴系部件(C)由左轴承(19)、轴套(20)、齿轮Ⅱ(21)、转轴(22)、圆头平键(23)、耕深补偿铲(24)和右轴承(25)组成，转轴(22)上自左至右设有不同直径和长度的ab段、bc段、cd段、de段和ef段，cd段为轴肩(27)；耕深补偿铲(24)由铲柄(28)、铲刃(29)和铲尖(30)组成，铲柄(28)的下端连接铲刃(29)，铲刃(29)的下端连接铲尖(30)；铲柄(28)的上部设有安装孔(31)，铲柄(28)的中心线AB为垂直线段，铲刃(29)的BC段中心线为圆弧曲线，铲刃(29)CD段和铲尖(30)DE段的中心线为直线；左轴承(19)、轴套(20)、齿轮Ⅱ(21)、耕深补偿铲(24)和右轴承(25)自左至右顺序排列，其中齿轮Ⅱ(21)和耕深补偿铲(24)经圆头平键(23)固接于转轴(22)的bc段，且耕深补偿铲(24)右端由轴肩(27)限位；左轴承(19)的内圈与转轴(22)的ab段过盈配合；轴套(20)的内圈与转轴(22)的ab段过渡配合；右轴承(25)的内圈与转轴(22)的ef段过盈配合。
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