本發(fā)明屬于草地機械化改良技術領域，具體涉及一種具有仿形功能的草地破土切根機。

背景技術：

我國的草地資源豐富，其總量和人均占有量均達到了其他土地資源的首位。但據大致估計，目前我國約有56.5％的草地已退化。我國草地環(huán)境現狀亟需改善，這也是實現可持續(xù)發(fā)展的關鍵。作為我國典型草原和草甸草原的主要優(yōu)勢牧草，羊草近年來產草量逐漸下降。羊草草地的土壤通透性變差，含水量減少，孔隙度下降，使得具有很強的無性更新能力的羊草的繁殖受到了限制。

近年來我國一些學者在不斷探尋草地改良的方法，王德成等發(fā)明了一種羊草草地機械化破土切根復壯促生新技術，創(chuàng)新了草地低擾動、無翻垡、不揚沙的機械化耕作技術。但基于此原理的切根機仍存在一定的問題：如9QP-830型草地破土切根機在草地上工作時，其軸容易彎曲變形，切根刀易損毀。切根刀軸采用的是通軸傳動的方式，切根刀不能做到仿形的效果。當地面不平整時，切根刀某一個刀盤所受土壤的作用力增大，刀盤對刀軸的力也增大，則容易造成軸的彎曲變形，進而使得切根刀與地面不能形成垂直關系，這樣產生的傾角使切根刀受到徑向和側向力的共同作用，不僅會影響切根效果，增大與土壤阻力；更有可能造成切根刀損毀，會影響到刀具壽命與整機的穩(wěn)定性。因此需要將草地破土切根機的切根機構設計為單體仿形，提高機具的切根效果。

技術實現要素：

本發(fā)明的目的是提供一種具有仿形功能的草地破土切根機，它能夠克服草場凹凸不平條件下，改良機械作業(yè)造成的刀軸彎曲、切根刀損毀和切根深度不一致的問題，其在單體仿形機構的作用下，切根單體各自隨地形進行單體仿形，可以有效改變切根刀的高度，減少草地對切根刀的損毀，同時可以保證切根深度的一致性。

為實現上述目的，本發(fā)明的技術方案如下：

一種具有仿形功能的草地破土切根機，包括機架和傳動機構，其中，所述機架包括三點懸掛機構101、上橫梁102、下橫梁103和側板104，上橫梁102和下橫梁103的兩端分別與側板104固定連接，上橫梁102上固接三點懸掛機構101，并通過三點懸掛機構101與拖拉機后端固定連接；

所述傳動機構包括切根刀軸301、切根鏈輪302、主軸303、鏈條304、主軸鏈輪305、變速箱306、張緊裝置307、連接套筒308和主軸支撐架309，其中，變速箱306固定在上橫梁102上，變速箱306的輸入軸與拖拉機后端的后輸出軸連接，變速箱306的輸出軸與主軸303連接，主軸303的兩端與側板104轉動連接；主軸303上設有多個主軸鏈輪305，切根刀軸301上設有多個切根鏈輪302，主軸鏈輪305與相對應的切根鏈輪302通過鏈條304連接，張緊裝置307固接在第四連接架405上；

主軸支撐架309包括兩個豎板，主軸支撐架309豎板的下端與下橫梁103固接，主軸303穿過豎板的上端并與其轉動連接，主軸支撐架309的兩個豎板之間的主軸303上設有連接套筒308；

所述機架上布置多個單體切根單元；

單體切根單元包括仿形機構、切根破土機構以及限深機構；

所述仿形機構包括仿形導桿407、連接蓋408、調節(jié)螺母409、仿形彈簧410、連接墊片406、第一連接套管401、第一連接架402、第二連接架403、第三連接架404、第四連接架405和第五連接架411；

第一連接套管401通過“U”形卡固定在下橫梁103上，第一連接架402的一端通過連接銷與第一連接套管401套接，另一端通過第一連接銷414與第二連接架403鉸接；第三連接架404套在第二連接架403上，第三連接架404上端與第二連接架403上端之間具有運動空間，第三連接架404與第二連接架403可進行相對運動；連接墊片406布置在第三連接架404上端，連接墊片406和第三連接架404的中心均具有孔，仿形導桿407穿過連接墊片406和第三連接架404中心的孔延伸到第三連接架404內，仿形導桿407的下端與第二連接架403上端固接，仿形導桿407的上端從下至上依次設有連接蓋408和調節(jié)螺母409，連接蓋408與連接墊片406之間布置有仿形彈簧410，仿形彈簧410上端與連接蓋408固接，下端與連接墊片406固接；

兩個第四連接架405的一端分別固接在連接套筒308的兩端，第四連接架405的另一端套設在切根刀軸301上，第五連接架411固接在兩個第四連接架405之間，第六連接架412的一側與第五連接架411固接，另一端通過第二連接銷415與第三連接架404轉動連接；

所述切根破土機構包括切根刀盤202和切根刀201，切根刀盤202上均勻布置多個切根刀201；切根刀盤202套在切根刀軸301上并與切根刀軸301固接；

所述限深機構包括限深輪支架503、限深輪軸502和限深輪501，限深輪支架503固定在其中一個第四連接架405下端的外側，限深輪軸502一端與限深輪支架503軸連接，另一端與限深輪501固定連接。

第二連接架403下端固接有罩片413。

本發(fā)明的有益效果在于：

1、本發(fā)明具有仿形功能的草地破土切根機在單體仿形機構的作用下，根據草地的平整度進行切根作業(yè)，可以有效調節(jié)每個切根刀的入土深度，避免草地對切根刀的損毀，同時可以保證切根深度的一致性。當草地出現凹陷情況時，切根刀盤和切根刀高度下降，仿形彈簧的壓縮量減小，從而完成仿形工作；當草地出現凸起情況時，切根刀盤和切根刀高度上升，仿形彈簧的壓縮量增加，從而完成仿形工作。

2、單體限深機構的限深輪與切根刀同軸線布置，充分發(fā)揮了限深輪的限深功能和限深效果。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的具有仿形功能的草地破土切根機的結構示意圖；

圖2是本發(fā)明的單體切根單元的結構示意圖；

圖3是本發(fā)明的切根破土機構以及限深機構的結構示意圖；

圖4本發(fā)明的單體切根單元(省略了罩片413和一側的第四連接架405)的結構示意圖。

附圖標記

101 三點懸掛機構 102 上橫梁

103 下橫梁 104 側板

201 切根刀 202 切根刀盤

301 切根刀軸 302 切根鏈輪

303 主軸 304 鏈條

305 主軸鏈輪 306 變速箱

307 張緊裝置 308 連接套筒

309 主軸支撐架

401 第一連接套管 402 第一連接架

403 第二連接架 404 第三連接架

405 第四連接架 406 連接墊片

407 仿形導桿 408 連接蓋

409 調節(jié)螺母 410 仿形彈簧

411 第五連接架 412 第六連接架

413 罩片 414 第一連接銷

415 第二連接銷 501 限深輪

502 限深輪軸 503 限深輪支架

具體實施方式

下面結合附圖，對本發(fā)明的具體實施方式作進一步詳細描述。

如圖1所示，本發(fā)明的一種具有仿形功能的草地破土切根機包括機架、傳動機構、單體切根單元。

如圖1～圖3所示，所述機架包括三點懸掛機構101、上橫梁102、下橫梁103和側板104，上橫梁102和下橫梁103的兩端分別與側板104固定連接，上橫梁102上固接三點懸掛機構101，并通過三點懸掛機構101與拖拉機后端固定連接。

所述傳動機構包括切根刀軸301、切根鏈輪302、主軸303、鏈條304、主軸鏈輪305、變速箱306、張緊裝置307、連接套筒308和主軸支撐架309，其中，變速箱306固定在上橫梁102上，變速箱306的輸入軸與拖拉機后端的后輸出軸連接，由拖拉機提供動力，變速箱306的輸出軸與主軸303連接，主軸303的兩端與側板104轉動連接；主軸303上設有多個主軸鏈輪305，切根刀軸301上設有多個切根鏈輪302，主軸鏈輪305與相對應的切根鏈輪302通過鏈條304連接。張緊裝置307固接在第四連接架405上。通過張緊裝置307保證鏈條304處于張緊狀態(tài)，從而保證傳動系統的正常運行。

主軸支撐架309包括兩個豎板。主軸支撐架309豎板的下端與下橫梁103固接，主軸303穿過豎板的上端并與其轉動連接。主軸支撐架309的兩個豎板之間的主軸303上設有連接套筒308。優(yōu)選地，主軸支撐架309的兩個豎板之間、連接套筒308的下方設有橫梁。

所述機架上布置多個單體切根單元。

單體切根單元包括仿形機構、切根破土機構以及限深機構。

如圖2、圖4所示，所述仿形機構包括仿形導桿407、連接蓋408、調節(jié)螺母409、仿形彈簧410、連接墊片406、第一連接套管401、第一連接架402、第二連接架403、第三連接架404、第四連接架405和第五連接架411。

第一連接套管401通過“U”形卡固定在下橫梁103上，第一連接架402的一端通過連接銷與第一連接套管401套接，另一端通過第一連接銷414與第二連接架403鉸接；第三連接架404套在第二連接架403上，第三連接架404上端與第二連接架403上端之間具有運動空間，第三連接架404與第二連接架403可進行相對運動；第二連接架403下端固接有罩片413。連接墊片406布置在第三連接架404上端，連接墊片406和第三連接架404的中心均具有孔，仿形導桿407穿過連接墊片406和第三連接架404中心的孔延伸到第三連接架404內，仿形導桿407的下端與第二連接架403上端固接，連接墊片406和第三連接架404可以沿著仿形導桿407上下運動。仿形導桿407的上端從下至上依次設有連接蓋408和調節(jié)螺母409，連接蓋408與連接墊片406之間布置有仿形彈簧410。仿形彈簧410上端與連接蓋408固接，下端與連接墊片406固接。

兩個第四連接架405的一端分別固接在連接套筒308的兩端，第四連接架405的另一端套設在切根刀軸301上，第五連接架411固接在兩個第四連接架405之間，第六連接架412的一側與第五連接架411固接，另一端通過第二連接銷415與第三連接架404轉動連接。

所述切根破土機構包括切根刀盤202和切根刀201，切根刀盤202上均勻布置多個切根刀201；切根刀盤202套在切根刀軸301上并與切根刀軸301固接，通過切根刀軸301的轉動帶動切根刀盤202轉動。

所述限深機構包括限深輪支架503、限深輪軸502和限深輪501，限深輪支架503固定在其中一個第四連接架405下端的外側，限深輪軸502一端與限深輪支架503軸連接，另一端與限深輪501固定連接，限深輪501與切根刀201采用同軸線布置的方式，充分發(fā)揮了限深輪501的限深功能和限深效果。

本發(fā)明的具有仿形功能的草地破土切根機的工作過程如下：

本發(fā)明的具有仿形功能的草地破土切根機通過三點懸掛機構101與拖拉機進行連接，變速箱306的輸入軸與拖拉機后端的后輸出軸固定連接，拖拉機后端的后輸出軸輸入動力，經變速箱306傳遞到主軸303，安裝在主軸303上的主動鏈輪305通過鏈條304與安裝在切根刀軸301上的切根鏈輪302進行鏈條傳動，從而帶動固接于切根刀軸301的切根刀盤202旋轉，切根刀201高速旋轉切斷亞表層羊草橫走根莖，從而完成切根工作。

如圖4所示，同時仿形機構通過仿形彈簧410自動調節(jié)切根刀盤202的高度：當草地出現凹陷情況時，切根刀盤202和切根刀201高度下降，帶動第四連接架405的后端下降，引起第四連接架404圍繞第二連接銷415逆時針轉動，進而引起第二連接架403繞第一連接銷414逆時針轉動，第二連接架403相對于第三連接架404向下運動，仿形彈簧410的壓縮量減小，即彈簧變短，從而完成仿形工作；當草地出現凸起情況時，切根刀盤202和切根刀201高度上升，第四連接架405的后端上升，引起第四連接架405圍繞第二連接銷415順時針轉動，進而引起第二連接架403圍繞第一連接銷414順時針運動，第二連接架403相對于第三連接架404向上運動，仿形彈簧410的壓縮量增加，即彈簧變長，從而完成仿形工作。

仿形彈簧410可以保證切根刀201始終與地表接觸。通過調節(jié)螺母409的旋入程度可以改變仿形彈簧410的壓縮量，從而控制切根刀201的切割力的大小。當土壤堅硬時，增加調節(jié)螺母409的旋入深度以增加仿形彈簧410的壓力；當土壤松軟時，減小調節(jié)螺母409的旋入深度以減少仿形彈簧410的壓力。此外，當遇到障礙物時，切根刀201可通過仿形彈簧410來進行自動調節(jié)，減小對刀片的損毀。該仿形機構能夠保證切根機構隨地表的起伏進行靈活調節(jié)，保證切根深度的一致性。