自激振動減阻深松鏟的制作方法

本發明涉有農用機械部件，具體的說是一種自激振動減阻深松鏟。

背景技術：

傳統的耕作方式在土壤耕作層底部形成了堅硬的犁底層，犁底層的存在嚴重阻礙了作物根系的生長和水分的滲透，水土流失現象嚴重。而運用深松機具進行耕作可有效打破犁底層，改善耕層結構，達到蓄水保墑和保肥的目的。傳統的深松鏟設計一般是將其剛性連接在機架橫梁上，在這種方式下深松鏟相對于機架固定不動，工作阻力較大。

振動減阻是各種減阻措施中較為行之有效的方法，主要包括強迫振動方式和自激振動方式兩種。強迫振動方式雖然能減小深松部件的耕作阻力，但是驅動振動部件需要額外消耗拖拉機的部分功率，因此，強迫振動的方式省力不省功。影響自激振動的因素主要有土壤中含有的雜質、土壤力學性質分布不均及包括拖拉機在內的整個系統存在的振動等。設計中運用自激振動原理可達到與強迫振動相似的效果，還可降低拖拉機的動力消耗，有效避免深松鏟柄的變形。但現有的自激振動方式通常存在以下問題1)耕作阻力有待進一步下降：在采用自激振動方式的前提下，深松鏟的入土角度仍延用過去強迫振動的參數，會導致工作部件對土壤產生擠壓、破碎和抬升，從而導致機具的土壤耕作阻力居高不下，并且由于對土壤的抬升作用，作業后地表會形成大的土塊和大的縫隙，易造成水土流失、影響后續播種質量。2)適應性不佳：耕地的情況以及耕深要求不同，需要根據實際情況調節深松鏟的前后位置和、上下高度甚至深松角度，以調節耕深和耕寬，但目前的自激振動方式下可供調節的手段有限，從而影響深松鏟的工作效率和使用壽命。3)自激裝置結構較為復雜，通常設有彈簧結構，長期暴露在外環境中，耕作時，泥土、石塊等雜物易濺入其中，影響自激裝置的正常工作。

技術實現要素：

本發明的目的是為了解決上述技術問題，提供一種結構簡單、耕作阻力低、靈活可調、耕地適應性好、使用壽命長的自激振動減阻深松鏟。

技術方案包括固定在主橫梁上的上連接板和下連接板，所述上連接板與自激振動裝置的前端鉸接，所述自激振動裝置與深松鏟的上端鉸接，所述深松鏟的上段還經連接調節裝置與所述下連接板鉸接，所述深松鏟包括鏟柄和鏟尖，所述鏟柄的入土部分與水平面形成40-50度前滑切角。

所述自激振動裝置包括一端開口的彈簧套筒，所述彈簧套筒內由開口端向封閉端依次布置的蓋板、彈簧組件、彈簧座和滑塊，沿彈簧套筒徑向開有導槽，所述深松鏟的上端穿過所述導槽與彈簧套筒內的滑塊鉸接；所述蓋板固定在彈簧套筒的開口端處且與所述上連接板鉸接。

所述彈簧套筒沿徑向還開有銷槽，所述深松鏟的上端經連接銷與所述滑塊鉸接，所述連接銷的端部位于銷槽中。

所述彈簧組件包括套裝的內彈簧和外彈簧，所述彈簧座上設有階梯軸。

所述彈簧套筒的封閉端設有彈簧預緊力調節裝置。

所述彈簧預緊力調節裝置包括預緊螺母和預緊螺栓，所述預緊螺母固定在所述彈簧套筒封閉端，所述預緊螺栓的端部依次穿過預緊螺母、封閉端與所述滑塊的后端部接觸。

所述連接調節裝置包括前后加接的一塊前連接板和對稱的兩塊后連接夾板，所述前連接板的前端與所述下連接板鉸接，所述后連接夾板的后端固定在所述深松鏟的上段，所述前加接板和后連接夾板的連接處上分別對向設置有l型導槽，通過兩個連接螺栓經對應的l型導槽將前連接板和對稱的兩塊后連接夾板連接在一起。

所述兩塊后連接夾板之間還固定夾裝有定位塊。

所述深松鏟的上段設有多個調節安裝孔。

針對背景技術中存在的問題，發明人進行了如下改進：(1)仔細研究了現有深松鏟的結構，發現在有深松鏟的鏟柄通常為過渡的圓弧狀或者是垂直柄結構，使得所述鏟柄的入土角度過大，導致深松鏟耕作時阻力增加，據此，發明人改變了現有深松鏟的外形，使鏟柄的入土部分與水平面形成40-50度前滑切角，運用滑切原理，從而有效減小耕作阻力、切斷作物殘留秸稈和雜草、提高深松作業效率，也進一步延長了深松鏟的使用壽命。前滑切角的角度優選控控制在40-50度，更為優選在45度，角度過大會使深松鏟減阻效果變差，切斷秸稈能力變弱；過小會導致鏟柄入土效果變差，耕深穩定性不能保證。(2)設計了新的連接調節機構，采用一塊前連接板和對稱的兩塊后連接夾板配合，通過分別在前連接板和后連接夾板連接處對向l型導槽的設計，使得該連接處具有上下和前后兩個方向可調的效果，且可調范圍較大，加之深松鏟柄上多個調節孔的設計，滿足了深松鏟無極調節的多種要求，從而實現根據耕地的情況以及耕深要求不同靈活調節耕深和耕寬等參數的目的。(3)對自激振動裝置進行了改進，一方面加裝了彈簧套筒，對自激振動裝置進行保護，避免暴露在惡劣環境中導致裝置失效，同時為了不影響深松鏟與自激振動裝置之間的連接和位移，在彈簧套筒徑向開有導槽，通過深松鏟與自激振動裝置、自激振動裝置與上連接板、連接調節裝置與下連接板之間的三點鉸接，滿足角度變化的要求；另一方面，考慮單個彈簧的預緊力不足的問題，彈簧組件采用套裝的雙彈簧結構，配合彈簧預緊力調節裝置以滿足不同的耕深要求，還可減少裝置的體積、節省布置空間。

本發明深松鏟的深松深度、前后間距甚至深松鏟角度均可靈活調節，因而可適應不同耕地的情況以及耕深要求，既能減小深松作業的耕作阻力和拖拉機的動力消耗，又能避免深松鏟遇到障礙物產生變形。在深松過程中，深松鏟和自激振動裝置之間相互作用力不斷變化，使深松鏟在一定范圍內產生振動，獲得更好的切削條件。本發明具有結構簡單，安裝調節方便，裝置使用壽命長、結構緊湊、動力消耗和耕作阻力低、靈活性高、適應性好的優點。

附圖說明

圖1為本發明結構示意圖；

圖2為自激振動裝置的拆分圖；

圖3為彈簧套筒結構示意圖；

圖4為連接調節裝置拆分圖；

圖5為深松鏟的結構示意圖。

其中：1-上連接板；2-連接螺栓；3-下連接板；4-連接軸銷；5-自激振動裝置；5.1-蓋板；5.2-定位銷；5.3-外彈簧；5.4-內彈簧；5.5-滑塊；5.6-彈簧套筒；5.7-預緊螺母；5.8-防松螺母；5.9-預緊螺栓；5.10-連接銷；5.11－彈簧座；5.12－階梯軸；5.13－導槽；5.14－銷槽；6-連接調節裝置；6.1-前連接板；6.2-l型導槽；6.3-后連接夾板；6.4-定位塊；6.5-連接螺栓；7-深松鏟；7.1-鏟柄；7.2-鏟尖；7.3－調節安裝孔；8-主橫梁。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明作進一步解釋說明：

參見圖1，本發明裝置中，農用機械的主橫梁8通過連接螺栓2與上連接板1和下連接板3固定在一起，所述上連接板1經連接銷軸4與自激振動裝置5的前端鉸接，所述自激振動裝置5與深松鏟7的上端鉸接，所述深松鏟7的上段還經連接調節裝置6與所述下連接板3鉸接，參見圖5，所述深松鏟7包括鏟柄7.1和鏟尖7.2，所述鏟柄7.1的入土部分與水平面形成40-50度前滑切角a。

所述自激振動裝置5包括一端開口的彈簧套筒5.6，所述彈簧套筒5.6內由開口端向封閉端依次布置有蓋板5.1、彈簧組件、彈簧座5.11和滑塊5.5，沿彈簧套筒5.6徑向底面開有導槽5.13，側面開有銷槽5.14，所述深松鏟7的上端穿過所述導槽5.13與彈簧套筒5.6內的滑塊5.5經連接銷5.10鉸接，所述連接銷5.10的端部位于銷槽5.14中；所述蓋板5.1固定在彈簧套筒5.6的開口端處且與所述上連接板1鉸接。所述彈簧組件包括套裝的內彈簧5.4和外彈簧5.3，所述彈簧座5.11上設有階梯軸5.12，所述內彈簧5.4和外彈簧5.3上端經定位軸5.2與蓋板5.1連接，下端分別對應套裝在階梯軸5.12的不同階梯上。

所述彈簧套筒5.6的封閉端設有彈簧預緊力調節裝置。所述彈簧預緊力調節裝置包括預緊螺母5.7和預緊螺栓5.9，所述預緊螺母5.7固定焊接在所述彈簧套筒5.6封閉端，套裝在防松螺母5.8的預緊螺栓5.9的端部依次穿過預緊螺母5.7、封閉端的壁面與所述滑塊5.5的后端部接觸。通過調節預緊螺栓5.9伸入彈簧套筒5.6內的深度，可以擠壓滑塊5.5，使之在彈簧套筒5.6內滑動，以調節彈簧組件的預緊力。

所述連接調節裝置6包括前后連接的一塊前連接板6.1和對稱的兩塊后連接夾板6.3，所述前連接板6.1的前端與所述下連接板3鉸接，后端夾裝在兩塊后連接板6.3之間，所述后連接夾板6.3的后端固定在所述深松鏟7的上段，所述前連接板6.1和后連接夾板6.3的連接處上分別對向設置有l型導槽6.2，通過兩個連接螺栓6.5經對應的l型導槽6.2將前連接板6.1和對稱的兩塊后連接夾板6.3連接在一起，通過調節兩個l型導槽6.2之間的相對距離和高度，可靈活的在一定范圍內調節深松深度和前后距離，解決過去連接調節裝置6不可調節，或調節靈活性差的問題。所述兩塊后連接夾板6.3之間還經螺栓夾裝有定位塊6.4。通過定位塊6.4提高連接調節裝置的強度。所述深松鏟7的上段設有多個調節安裝孔7.3，這樣可選擇兩塊后連接夾板6.3與深松鏟7不同的鉸接高度，這樣可以在一定范圍內調節深松鏟7的角度。

連接時，當預緊螺栓5.9對彈簧預緊力進行微小調節時，為保證深松鏟柄7.1上段始終垂直于地面，所設計的前連接板6.1和后連接板6.3相對應的l型導槽6.2可以始終有兩個交點，該兩個交點通過連接螺栓6.5緊固住，且為保證兩后連接板6.3連接的穩定性，夾裝了定位塊6.4，防止后連接板6.3過長導致變形，由此連接調節裝置6和深松裝置7組成了一個相對位置不變的固定整體。

工作時，農用機械帶動主橫梁8前行，帶動整個深松鏟7前進，前進過程中土壤對深松鏟7產生不斷變化的阻力，該阻力經由深松鏟柄7.1頂部的鉸接處傳遞到連接銷5.10，再經連接銷5.10傳遞到彈簧套筒5.6內的滑塊5.5上，使連接銷5.10和滑塊5.5在彈簧套筒5.6內來回運動，進而對外彈簧5.3和內彈簧5.4進行壓縮，使其產生振動效果，振動效果再傳遞回深松鏟7，由此減小其耕作阻力。當遇到障礙物產生較大的阻力時，會對彈簧有較大的壓縮，使三個鉸接點(上連接板1與自激振動裝置5、下連接板2與連接調節裝置6、自激振動裝置5與深松鏟7)產生一定范圍內的角度變化，進而使整個系統產生向上的提升，跨過障礙物，避免深松鏟產生變形。

對比試驗1：將本發明深松鏟7和傳統結構的深松鏟都處于固定連接方式(無自激結構)，在控制耕深不變和工作速度為2-4km/h的條件下，采用本發明深松鏟與傳統結構的深松鏟相比，其牽引阻力和功率消耗減小13％-16％。

對比試驗2：在對比試驗1的基礎上，將本發明自激振動減阻深松鏟與傳統的固定連接的深松鏟進行對比，條件相同的情況下，其牽引阻力和功率在對比試驗1的基礎上又進一步減小了12％-18％。深松深度可調范圍25-40cm，耕深穩定性可達93％以上，能有效地切斷作物殘留秸稈和雜草，機具使用壽命和工作穩定性顯著提高。