[发明专利]后掠式弧形深松铲柄

说明书

技术领域

本发明属于农业机械领域，涉及对深松铲柄的改进。

背景技术

深松是保护性耕作关键技术之一，深松机是完成深松耕作的机具。深松铲是完成深松的主要工作部件，它由深松铲柄和铲尖组成。在有效深松深度内，深松铲对土壤进行切削，松动耕层土壤，打破犁底层，达到调节土壤“三相”比例、增强土壤的透水性，提高土壤抗旱抗灾能力和改良土壤的作用。因此，深松作业是一种非常适合北方旱田的蓄水保墒的耕作方法。目前国内深松机种类繁多，机器保有量也在逐年增加，但机器的性能差异较大。

深松机普遍存在的最大问题是深松阻力过大，导致机架变形、深松铲弯曲失效、连接装置断裂、燃油消耗过大和深松成本过大。深松机普遍存在的第二个问题是深松造成土壤上部侧向位移大，有可能造成土壤水分蒸发过快。

发明内容

本发明的目的是通过对铲柄结构的改变，从而减少在农业深松过程中阻力的后掠式弧形深松铲柄。

本发明铲柄分为固定深松铲柄作用的上部分、破土和起土作用的下部分、铲尖部分三部分组成，破土和起土作用的下部分相对于固定深松铲柄作用的上部分垂直状态向后弯曲成圆弧状，形成后掠方式，上部垂直部分左边垂直线与下部圆弧部分的上边切线形成的后掠角，下部分连接的铲尖部分入土角不变，下部分的圆弧状内侧是切削减阻作用的刀刃形状。

本发明破土和起土作用的下部分的参数为：后掠角30o～60o，圆弧半径200mm～300mm，最大深松深度400mm。

本发明制造工艺简单，耕深调节范围大，能起到明显的压土效果，减小牵引阻力，强度大，工作稳定，装卸方便，同时减小横向空间。圆弧部分设计出刀刃形状具有切削减阻作用，同时圆弧上部的滑切和压土作用，对大块土壤泛起起到明显的压制作用，具有水平阻力小和竖直阻力小等优于国家标准深松铲的性能。

附图说明

图1是本发明结构示意图；

图2是本发明深度为300mm、作业速度                                                情况下，七种铲柄水平方向受力情况；

图3是本发明深度为300mm、作业速度情况下，七种铲柄竖直方向受力情况；

图4是本发明深度为400mm、作业速度情况下，七种铲柄水平方向受力情况；

图5是本发明深度为400mm、作业速度情况下，七种铲柄竖直方向受力情况；

图6是本发明中后掠角对水平阻力影响图；

图7是本发明中圆弧半径对水平阻力影响图；

图8是本发明中深松深度对水平阻力影响图；

图9是本发明中后掠角对竖直阻力影响图；

图10是本发明中圆弧半径对竖直阻力影响图；

图11是本发明中深松深度对竖直阻力影响图。

具体实施方式

本发明铲柄分为固定深松铲柄作用的上部分1、破土和起土作用的下部分3、铲尖部分4三部分组成，破土和起土作用的下部分相对于固定深松铲柄作用的上部分垂直状态向后弯曲成圆弧状，形成后掠方式，上部垂直部分左边垂直线与下部圆弧部分的上边切线形成的后掠角，下部分连接的铲尖部分入土角不变，下部分的圆弧状内侧是切削减阻作用的刀刃形状2。

本发明破土和起土作用的下部分的参数为：后掠角30o～60o，圆弧半径200mm～300mm，最大深松深度400mm。

以下结合附图对本发明做详细的描述：

本发明由上部垂直部分（具有固定深松铲柄作用）、下部圆弧部分（具有破土和起土作用，能够减少深松阻力）和铲尖固定部分（保证入土角，具有入土作用）三部分组成。把下部圆弧部分后掠，与上部垂直部分和铲尖固定部分（入土角不变，结构与国家标准深松铲尖部分相同）相接，这样就形成了后掠圆弧型深松铲柄。如图1所示后掠圆弧型深松铲结构，上部垂直部分左边垂直线与下部圆弧部分的上边切线形成的后掠角，圆弧部分半径，铲尖入土角，深松深度。因此，只要结构参数、、和已知，就可以设计出后掠圆弧型深松铲柄。一般入土角是固定的，此角已经通过试验得到了一个固定值。圆弧部分设计出刀刃形状具有切削减阻作用，同时上部圆弧滑切和压土作用和下部起土减阻作用形成了优于国家标准深松铲性能的可能性。国家标准深松铲柄可以看成为后掠角的后掠圆弧型深松铲。

1）后掠圆弧型深松铲柄试验