專利名稱：復合式減阻深松鏟的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及農(nóng)業(yè)耕整地作業(yè)機械領域的一種深松鏟。
背景技術：
深松技術是重要的農(nóng)業(yè)保護性耕作技術之一，在國內(nèi)外已得到了廣泛應用，并在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中發(fā)揮越來越重要的作用，為農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展提供了一項技術保障。但傳統(tǒng)的深松機具的能耗較大，特別是隨著深松深度和機器前進速度的增加機具牽引阻力顯著增大， 需要大功率拖拉機牽引才能實施作業(yè)，因此減少深松機耕作阻力，對于節(jié)約能耗具有重要的意義。深松鏟是深松機具上實現(xiàn)疏松土壤，打破犁底層，不翻轉(zhuǎn)土壤的保護性耕作機具， 主要由深松鏟柄和鏟尖組成，由于深松鏟的切土、破碎和松動土壤的過程是同時進行的，其結(jié)構(gòu)形狀對深松機具的土壤耕作阻力影響很大?，F(xiàn)有的“仿生減阻深松鏟柄”是通過模仿某些土壤動物的爪趾結(jié)構(gòu)形態(tài)，經(jīng)等比例放大設計出的一種比傳統(tǒng)深松鏟柄具有減阻效果的曲線結(jié)構(gòu)。其曲線是用與耕深有關的多項式方程制得的曲線，因此，當耕深發(fā)生變化時，對應的鏟柄結(jié)構(gòu)參數(shù)將隨之改變，產(chǎn)生一個耕深要求對應一個鏟柄現(xiàn)象。另外，由于土壤動物是通過爪趾的刨、鉤、抓等動作將土壤切碎、運走，而深松機具通常是通過深松鏟的移動進行作業(yè)，與土壤動物爪趾的運動不同。 因此，除了模仿爪趾的結(jié)構(gòu)形態(tài)，還要考慮作業(yè)時的姿勢及適應的深松深度。深松鏟尖是深松鏟重要組成部分，現(xiàn)有的深松鏟尖主要有鑿形、箭形和雙翼形，鏟尖結(jié)構(gòu)對入土性能、松土范圍和耕作阻力也具有較大的影響。特別是用深松鏟進行深松作業(yè)時鏟尖處的土壤堅實度較高，耕作阻力也較大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術中存在的不足，提供一種新型結(jié)構(gòu)的耕作阻力小、 適應深松深度大的通用型復合式減阻深松鏟。本發(fā)明復合式減阻深松鏟，如


圖1所示，它包括一個鏟柄1，一個通過螺栓2連接在鏟柄上的復合形鏟尖3。所述的鏟柄部分如圖4所示，由自上而下的機架連接段H1、傾斜工作段H2、仿形工作段BC、DE和鏟尖連接段L組成，內(nèi)準線的前部刃角識為50° 60°，刃口前輪廓線與鏟柄工作段內(nèi)準線平行。所述鏟尖連接段L的鏟尖安裝平面與水平面夾角α為 20° 23° ；傾斜工作段前端刃線與鉛錘面之間夾角β為22° 35° (—般取22° )， 在工作時鏟柄對土垡產(chǎn)生輕微的抬升作用，減少了深松鏟對土壤的擠壓；仿形工作段模仿土壤動物爪趾輪廓形態(tài)，并控制其作業(yè)姿勢，使仿形工作段內(nèi)準線BC和外準線DE是一分別按如下兩個多項式方程制得的曲線Y1 = 0.00000116x^ + 0.000579Xl3 + 0.100583Xl2 + 7.85075Xly2 = 0.00016x32 + 0.01783x] + 0.9491x2 - 239.00式中以仿形工作段內(nèi)準線BC的上端點B為坐標原點，χ軸正向為曲線的凸向水平向前、Y軸正向為鉛垂向上，X取值范圍滿足-97. 64 < X1 < 0和-55. 686 ^ x2 ^ 74. 99540
所述的復合形鏟尖如圖5和圖6所示，上端面后部為矩形、前部刃線mnp是一對稱圓弧線組成。其鏟尖楔角Y為19° -20°，前部刃角θ為50° 60° (—般取60° )， 刃線mnp是按如下方程式制得的曲線
權利要求
1.一種復合式減阻深松鏟，由鏟柄(1)和通過螺栓( 連接在鏟柄(1)上的復合形鏟尖⑶組成；所述的鏟柄由自上而下的機架連接段(H1)、傾斜工作段(H2)、仿形工作段(BC， DE)和鏟尖連接段(L)構(gòu)成，內(nèi)準線(BC)的前部刃角(識)為50° 60°，刃口前輪廓線與鏟柄工作段內(nèi)準線(BC)平行，其特征在于所述鏟尖連接段的鏟尖安裝平面與水平面夾角 (α)為20° 23° ；所述傾斜工作段前端刃線與鉛錘面之間夾角(β)為22° 35° ；仿形工作段內(nèi)準線(BC)和外準線(DE)是一分別按如下兩個多項式方程制得的曲線Y1 = 0.000001+ 0.000579Xl3 + 0.100583Xl2 + 7.85075Xl y2 = 0.00016x32 + 0.01783x^ + 0.9491x2 - 239.00式中以仿形工作段內(nèi)準線BC的上端點B為坐標原點，χ軸正向為曲線的凸向水平向前、Y軸正向為鉛垂向上，χ取值范圍滿足-97. 64彡^c1彡0和-55. 686 ^ x2 ^ 74. 9卯4。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種復合式減阻深松鏟，其特征在于所述的復合形鏟尖(3) 上端面后部為矩形、前部刃線(mnp)是一對稱圓弧線組成，其鏟尖楔角(Y)為19° -20°， 前部刃角(Θ)為50° 60°，前部刃線(mnp)是按如下方程式制得的曲線Y3 =± ^R2-(^R-X3)2 ^r式中R為圓弧半徑；以前部刃線端點η為坐標原點，χ軸為鏟尖對稱軸、正向指向后端，Y軸正向向上，χ取值范圍滿足OSx3S^R，R取值范圍滿足H3彡R彡1.5Η3、Η3為鏟2尖寬度。
全文摘要
本發(fā)明涉及農(nóng)業(yè)耕整地作業(yè)機械領域的一種復合式減阻深松鏟，由鏟柄和通過螺栓連接在鏟柄上的復合形鏟尖組成，鏟柄由自上而下的機架連接段(H1)、傾斜工作段(H2)、仿形工作段(BC，DE)和鏟尖連接段(L)構(gòu)成；其特征是所述鏟尖連接段的鏟尖安裝平面與水平面夾角(α)為20°～23°；所述傾斜工作段前端刃線與鉛錘面之間夾角(β)為22°～35°；仿形工作段內(nèi)準線(BC)和外準線(DE)是一分別按如下兩個多項式方程制得的曲線該深松鏟與市場上現(xiàn)有的深松鏟相比，特別是在深松深度在200mm至400mm范圍時，工作阻力相比降低6％～12％，具有適應深松深度范圍廣，有利于節(jié)約能源消耗。
文檔編號A01B15/02GK102487611SQ20111042151
公開日2012年6月13日 申請日期2011年12月16日 優(yōu)先權日2011年12月16日
發(fā)明者于海業(yè), 于路路, 劉憲軍, 孫裕晶, 張強, 張璐, 張蕾, 肖英奎, 賈洪雷 申請人:吉林大學