CN204669818U - 仿生减阻深松铲 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种仿生减阻深松铲，属于土壤深松技术领域。该深松铲包括铲柄和铲尖；所述铲柄由相连的直铲柄和弯铲柄组成，所述铲尖固接在所述弯铲柄的远离直铲柄的一端；所述铲尖和弯铲柄的两侧分别设有一个铲翼，所述铲翼与铲尖、弯铲柄均固接。本实用新型通过增加铲翼的结构，可以增大土壤松动范围进而提高工作效率，从而实现类似于全方位深松的效果。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种土壤深松作业的铲，属于土壤深松技术领域。
背景技术
土壤深松是近年来广泛使用的一种保护性耕作方法，目的在于打破农田里坚硬犁底层，从而加深耕作层深度、增加土壤的透气和透水性并起到改善作物根系生长环境等作用。研究表明，深松技术可以大幅度增加作物的产量，尤其是深根系作物的产量，是一项重要的增产技术。
随着深松作业的地位在农业耕作领域中变得愈加重要，如何在深松类机械作业时减小耕作阻力并降低机具功耗成了亟待解决的热点问题。深松铲是深松机最关键的部件之一，在很大程度上影响着深松技术的应用效果。在该研究领域，国内外学者们普遍重视合理设计深松铲的结构及参数，使其具有良好的作业性能和可靠性，在保证深松作业的质量前提下，减少耕作阻力，实现节能减排的目的。近年来发展得愈趋成熟的仿生减阻技术为深松部件的减阻研究提供了一个崭新的思路。
发明内容
本实用新型的目的在于：克服上述现有技术的缺陷，提出一种可以增大土壤松动范围进而提高工作效率的新型仿生深松铲。
为了解决上述技术问题，本发明提出的技术方案是：一种仿生减阻深松铲，所述铲柄由相连的直铲柄和弯铲柄组成，所述铲尖固接在所述弯铲柄的远离直铲柄的一端；所述铲尖和弯铲柄的两侧分别设有一个铲翼，所述铲翼与铲尖、弯铲柄均固接。
本实用新型的仿生减阻深松铲在铲尖和弯铲柄两侧增加两个铲翼，所述铲翼与铲尖、弯铲柄均固接。这样通过增加铲翼的结构，可以增大土壤松动范围进而提高工作效率，从而实现类似于全方位深松的效果。
为了将铲翼牢靠固定，本实用新型在所述弯铲柄上固设有挡板，所述铲尖与挡板固接，所述抛物柱面为铲尖和挡板在使用时与土壤接触的工作面；所述弯铲柄和挡板之间还设有加固板，两个铲翼通过加固板连接在一起。
上述技术方案的进一步改进是：所述仿生减阻深松铲在使用时与土壤接触的工作面为抛物柱面，所述抛物柱面的准线符合以下方程：
式中x和y是以直铲柄与弯铲柄中心线的交叉点为原点的直角坐标系的横坐标和纵坐标，其中y轴沿直铲柄的轴线方向并指向远离铲尖的方向，x轴垂直于y轴并指向远离铲尖的方向。
作为优选方案，所述铲翼在使用时的工作面与所述抛物柱面形状一致，所述加固板和两个铲翼为一体成型式连接结构。
本实用新型的仿生减阻深松铲通过以上改进，将铲尖和铲翼采用仿生形结构，拟合了某掘土动物爪趾的结构曲线形状，相对于传统形式的深松铲(包括凿型、箭型和双翼型)，能显著降低耕作时的土壤阻力，从而大大降低了机具作业的能源消耗，有利于节能减排，保护环境。
本实用新型可以显著增大土壤松动范围，扩大松土面积，提高松土系数。相比传统未加该铲翼结构的凿型深松铲，松土系数大大增加，同时消除了挤压坚硬层，在加装的铲翼结构下层又形成了鼠道式槽沟，能在特殊情况下既起到抗涝作用又可以抗旱。
附图说明
下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。
图1是本实用新型实施例一的结构示意图。
图2是本实用新型实施例一的结构分解示意图。
具体实施方式
实施例一
如图1和图2所示，本实施例的仿生减阻深松铲包括铲柄1和铲尖2；铲柄1由直铲柄1-1和弯铲柄1-2两部分相互连接而成，弯铲柄1-2与铲尖2固接。
本实施例在铲尖2和弯铲柄1-2两侧增加两个铲翼4，铲翼4与铲尖2、弯铲柄1-2均固接。铲翼4的工作面(即工作时与土壤接触的表面)可以与铲尖2和弯铲柄1-2的工作面可以保持同一高度，也可以低于铲尖2和弯铲柄1-2的工作面适当距离，该距离最好限定在3-10cm之间。
为了将铲翼4牢靠固定，本实施例在弯铲柄1-2上固设有挡板5，铲尖2与挡板5固接。此时，抛物柱面3为铲尖2和挡板5在使用时与土壤接触的工作面。另外，本实施例在弯铲柄1-2和挡板5之间增加加固板6，两个铲翼4通过加固板6连接在一起。
当然，本实施例中加固板6和两个铲翼4可以为一体成型式连接结构，这样可以提高制造时的生产效率，降低生产成本。
本实施例可以显著增大土壤松动范围，扩大松土面积，提高松土系数。相比传统未加该铲翼结构的凿型深松铲，松土系数大大增加，同时消除了挤压坚硬层，在加装的铲翼结构下层又形成了鼠道式槽沟，能在特殊情况下既起到抗涝作用又可以抗旱。
本实施例还可以作以下改进：
本实施例的仿生减阻深松铲在使用时与土壤接触的工作面为抛物柱面3，抛物柱面3的准线符合以下方程：
式中x和y是以直铲柄与弯铲柄中心线的交叉点为原点的直角坐标系的横坐标和纵坐标，其中y轴沿直铲柄的轴线方向并指向远离铲尖的方向，x轴垂直于y轴并指向远离铲尖的方向。
根据以上公式可知，本实施例的抛物柱面3分为三段，第一段为弯铲柄1-2的上半部分，第二段为弯铲柄1-2的下半部分，第三段为铲尖2，形成完美的仿生结构，拟合了某掘土动物爪趾的结构曲线形状，相对于传统形式的深松铲(包括凿型、箭型和双翼型)，能显著降低耕作时的土壤阻力，从而大大降低了机具作业的能源消耗，有利于节能减排，保护环境。
本实施例中铲柄与铲尖可以为一体式结构，也可以为分体结构。
本实用新型不局限于上述实施例所述的具体技术方案，除上述实施例外，本实用新型还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本实用新型要求的保护范围。
Claims (4)
1.一种仿生减阻深松铲，包括铲柄和铲尖；其特征在于：所述铲柄由相连的直铲柄和弯铲柄组成，所述铲尖固接在所述弯铲柄的远离直铲柄的一端；所述铲尖和弯铲柄的两侧分别设有一个铲翼，所述铲翼与铲尖、弯铲柄均固接。
2.根据权利要求1所述的仿生减阻深松铲，其特征在于：所述弯铲柄上固设有挡板，所述铲尖与挡板固接；所述弯铲柄和挡板之间还设有加固板，两个铲翼通过加固板连接在一起。
3.根据权利要求2所述的仿生减阻深松铲，其特征在于：所述仿生减阻深松铲在使用时与土壤接触的工作面为抛物柱面，所述抛物柱面的准线符合以下方程：
式中x和y是以直铲柄与弯铲柄中心线的交叉点为原点的直角坐标系的横坐标和纵坐标，其中y轴沿直铲柄的轴线方向并指向远离铲尖的方向，x轴垂直于y轴并指向远离铲尖的方向。
4.根据权利要求3所述的仿生减阻深松铲，其特征在于：所述铲翼在使用时的工作面与所述抛物柱面形状一致，所述加固板和两个铲翼为一体成型式连接结构。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| CN109699205A (zh) * | 2018-12-21 | 2019-05-03 | 新平紫岩农业机械工程有限公司 | 新型高效犁地装置 |
| CN109874416A (zh) * | 2019-04-28 | 2019-06-14 | 吉林大学 | 竹鼠及蚁狮耦合仿生减阻深松铲 |
| CN111771437A (zh) * | 2020-07-24 | 2020-10-16 | 中国农业大学 | 一种苜蓿地改良装置 |
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