[发明专利]一种自适应仿形平茬装备

说明书

本发明属于农林机械技术领域，尤其涉及一种针对呈“散射状”丛生的沙生灌木的自适应仿形平茬装备。本发明的目的在于提出一种适用于沙生灌木的自适应仿形平茬装备，主要解决对“散射状”丛生的沙生灌木的聚拢，以及解决在切割过程中出现的撕裂、毛刺等现象，提高灌木茬口的切割质量；为了更好地适应不同的地形，设计了3款不同的仿形切割装置，通过快换装置实现其与机架快速更换，从而保证平茬高低的一致性。

技术领域

本发明属于农林机械技术领域，尤其涉及一种针对呈“散射状”丛生的沙生灌木的自适应仿形平茬装备。

背景技术

机械化平茬是灌木林抚育的重要手段，也是灌木林资源可持续化发展的关键因素。沙生灌木是我国西部地区的主要森林资源，其根系发达，枝叶繁茂，在防风固沙、保持水土流失和改善生态系统而等方面具有重要作用。同时，柠条枝条又含有丰富的粗蛋白，是理想的灌木饲草料，具有很高的经济价值和生物价值。根据沙生灌木的自身生物学特性，需每3~5年平茬复壮一次，否则会出现不同程度的萎焉、退化、病虫害等现象，致使涉及区域面临二次沙化风险。

沙生灌木多数呈“散射状”生长于沙石遍布、植株间距不均的场景下，在常年的风沙作用下，柠条簇的根部会隆起半圆形沙包。目前现有的牵引式或自走式柠条收获机多有机具功能单一与设备驱动性、切割刀具、仿形性差等方面的问题，这已成为制约柠条种植产业发展的突出问题。

针对上述现象，本发明提出在移动平台上安装可以上下升降、左右转动的外伸机械臂，在机械臂末端安装自适应仿形平茬装置的执行机构，通过液压系统驱动聚拢装置、平茬装置与仿形切割装置进行联合作业，实现对柠条的仿形平茬作业。为了更好地适应不同类型的地形，实现机具仿形，设计了3款不同的仿形切割装置，通过快换装置实现其与机架快速更换。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种适用于沙生灌木的自适应仿形平茬装备，能够在不同的地形作业中随着地形的变化自适应调整相应位姿，从而保证平茬高低的一致性、茬口的平整性。主要内容：（1）提出一种自动拨禾聚拢装置，主要解决对呈“散射状”丛生的沙生灌木的聚拢问题；（2）提出一种“液压剪”式平茬装置，主要解决在切割过程中出现的撕裂、毛刺等现象，提高灌木茬口的切割质量；（3）提出3款（P₁、P₂、P₃）浮动式仿形切割装置，主要解决机具单一、仿形效果差的问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案：

1.一种自适应仿形平茬装备，其特征在于：包括搭有液压泵站的移动平台、操控面板、机械臂、浮动式自适应仿形平茬部件四个部分；移动平台为可在灌木林地形环境中行走的履带式、轮式机动车辆；浮动式自适应仿形平茬部件包含液压平茬切割装置、聚拢装置、总体支撑架、固定连接装置、仿形切割装置，可通过液压系统驱动聚拢装置、平茬装置与仿形切割装置进行联合作业。机械臂的末端与浮动式自适应仿形平茬部件连接，通过机械臂调整其与沙生灌木的相对位姿，控制其留茬高度；通过3款仿形切割装置与机架快速更换，以完成对不同地形的沙生灌木的仿形平茬收割。

2.根据权利要求1所述的自适应平茬装备，液压平茬切割装置采用“液压剪”式结构，切割刀片通过螺栓与刀板铣槽固定连接，推力油缸分别位于刀板的两侧，通过调节液压油的流量、压力，控制刀板的往复闭合速度和切割力。

3.根据权利要求1所述的自适应平茬装备，聚拢装置包括总体支撑架、聚拢爪、调节液压缸，三者组成四杆机构，通过控制调节液压缸的行程调整聚拢爪的开口度，以完成对不同地径沙生灌木的聚拢；其中聚拢爪采用斜面式。

4.根据权利要求1所述的自适应平茬装备，P₁款仿形切割装置中仿形部件分别位于仿形支架的两侧，通过下浮动弹簧、上浮动弹簧、浮动支架块的联合作用，迫使仿形轮始终贴合地面仿形，控制仿形留茬高度。