專利名稱：弧形深松鏟的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于農(nóng)業(yè)機(jī)械領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
深松是保護(hù)性耕作關(guān)鍵技術(shù)之一，深松耕作主要采用深松機(jī)對土壤進(jìn)行切削，松動耕層土壤，打破犁底層，達(dá)到調(diào)節(jié)土壤“三相”比例、增強(qiáng)土壤的透水性、提高土壤抗旱抗災(zāi)能力、改良土壤的作用，是一種非常適合北方旱田的蓄水保墑的耕作方法。目前國內(nèi)深松機(jī)種類繁多，機(jī)器的保有量也在逐年增加，而機(jī)器的性能差異較大。深松鏟是深松機(jī)的主要工作部件，決定著深松機(jī)的作業(yè)深度、松土效果、土塊大小與位移、工作阻力、水份散失及傷根傷苗情況等工作性能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是通過仿真分析及優(yōu)化設(shè)計，設(shè)計一種具有明顯壓土碎土效果和降低工作阻力的弧形深松鏟。本發(fā)明由矩形直鏟柄座、圓弧形鏟刃和鏟頭三個部分組成，
a、矩形直鏟柄座上有凹坑；
b、矩形直鏟柄座與圓弧形鏟刃段用圓弧過渡連接，鏟刃淬火處理，圓弧形鏟刃的中心角為62°，耕深30 40cm時，鏟刃切線與地面間的夾角從58°減少到34°，耕深35cm處時，鏟刃切線與地面間的夾角為45° ；
C、鏟頭與圓弧形鏟刃切線過渡而連接，鏟頭與水平面夾角是23°。本發(fā)明的弧形深松鏟柄具有以下突出優(yōu)點
1、具有明顯的壓土碎土效果。避免了大土塊翻動壓苗、土體運(yùn)動位移大傷根以及松后土塊縫隙大水份蒸發(fā)快的缺點。實現(xiàn)了既深松又不起土塊、既透氣又不失墑、既松土又不傷根的目的。2、減小了工作阻力。土槽實驗表明，同一速度下和同一深松深度下，弧形深松鏟的工作阻力比普通深松鏟的工作阻力降低了 10%以上
3、深松深度為30cm——40cm時，鏟刃切線與地面夾角為58°——34°，具有較強(qiáng)的滑切作用，利于莖稈滑過，適于保護(hù)性耕作技術(shù)要求。


圖1是本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2是本發(fā)明圖1的左視圖。
具體實施例方式本發(fā)明由矩形直鏟柄座、圓弧形鏟刃和鏟頭三個部分組成， a、矩形直鏟柄座上有凹坑；b、矩形直鏟柄座與圓弧形鏟刃段用圓弧過渡連接，鏟刃淬火處理，圓弧形鏟刃的中心角為62°，耕深30 40cm時，鏟刃切線與地面間的夾角從58°減少到34°，耕深35cm處時，鏟刃切線與地面間的夾角為45° ；
C、鏟頭與圓弧形鏟刃切線過渡而連接，鏟頭與水平面夾角是23°。通過觀察通用深松鏟，結(jié)合深松機(jī)理，在觀察大量田間耕作的基礎(chǔ)上，對深松機(jī)耕作過程中出現(xiàn)的阻力大、大土塊推移與翻轉(zhuǎn)造成傷根壓苗、土壤水份散失快等一系列問題進(jìn)行總結(jié)，結(jié)合計算機(jī)仿真技術(shù)與PR0/E三維實體繪圖軟件設(shè)計新型弧形深松鏟，利用 ANSYS有限元分析軟件進(jìn)行仿真分析和優(yōu)化設(shè)計，通過土槽實驗和田間試驗對所發(fā)明的弧形深松鏟水平方向受力、豎直方向受力以及扭矩進(jìn)行測試分析，并與通用深松鏟深松阻力和深松效果進(jìn)行對比。實驗結(jié)果表明弧型深松鏟柄具有明顯的壓土和碎土效果，作業(yè)后地表平整，工作阻力小，水份蒸發(fā)散失速度低。本發(fā)明的弧形深松鏟材料為65Mn鋼，由矩形直鏟柄座、圓弧形鏟刃和通用鏟頭三個部分組成。矩形直鏟柄座為長方體，鏟柄寬度B為70mm，厚度A為30mm， 鏟柄上部加工有凹坑，用于螺栓固定，耕深范圍H為20-40cm;鏟刃淬火處理，圓弧形鏟刃的中心角為62 °，耕深從30cm到40cm時，鏟刃切線與地面間的夾角 ^從58°減小到34°，耕深在35cm處時，α’為45°，與金屬材料和土壤、草根間的滑切角相等，具有明顯的滑切作用。耕作時鏟刃上部與鏟刃下部的合力方向為水平方向，而垂直方向的合力相互抵消，同時上部鏟刃將下部鏟刃翻起的土壤切碎，起到壓土碎土的作用。深松鏟柄帶刃口部分的橫截面為五邊形，刃尖部分為等腰三角形，鏟柄與機(jī)架固定部分和工作部分采用圓弧過渡；鏟頭部分與普通深松鏟鏟頭一致，與水平面的夾角τ都是23°，可以安裝標(biāo)準(zhǔn)的深松鏟尖，提高了通用性。鏟底與鏟頭通過埋頭螺栓聯(lián)接減小深松鏟的工作阻力。所述鏟刃外弧與內(nèi)弧的刃口曲線分別滿足如下方程 伊柄外弧
權(quán)利要求
1. 一種弧形深松鏟，其特征在于由矩形直鏟柄座、圓弧形鏟刃和鏟頭三個部分組成，a、矩形直鏟柄座上有凹坑；b、矩形直鏟柄座與圓弧形鏟刃段用圓弧過渡連接，鏟刃淬火處理，圓弧形鏟刃的中心角為62°，耕深30 40cm時，鏟刃切線與地面間的夾角從58°減少到34°，耕深35cm處時，鏟刃切線與地面間的夾角為45° ；C、鏟頭與圓弧形鏟刃切線過渡而連接，鏟頭與水平面夾角是23°。
全文摘要
一種弧形深松鏟，屬于農(nóng)業(yè)機(jī)械領(lǐng)域。本發(fā)明的目的是通過仿真分析及優(yōu)化設(shè)計，設(shè)計一種具有明顯壓土碎土效果和降低工作阻力的弧形深松鏟。本發(fā)明由矩形直鏟柄座、圓弧形鏟刃和鏟頭三個部分組成。本發(fā)明具有明顯的壓土碎土效果、減小了工作阻力、利于莖稈滑過，適于保護(hù)性耕作技術(shù)要求。
文檔編號A01B13/08GK102265726SQ20111014146
公開日2011年12月7日 申請日期2011年5月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月30日
發(fā)明者初立東, 安鳳秀, 楊亞洲, 潘世強(qiáng), 王景立, 胡曉麗, 袁洪印, 趙清來, 郭穎杰 申請人:吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)