本發(fā)明涉有農(nóng)用機(jī)械部件，具體的說是一種自激振動減阻深松鏟。

背景技術(shù)：

傳統(tǒng)的耕作方式在土壤耕作層底部形成了堅(jiān)硬的犁底層，犁底層的存在嚴(yán)重阻礙了作物根系的生長和水分的滲透，水土流失現(xiàn)象嚴(yán)重。而運(yùn)用深松機(jī)具進(jìn)行耕作可有效打破犁底層，改善耕層結(jié)構(gòu)，達(dá)到蓄水保墑和保肥的目的。傳統(tǒng)的深松鏟設(shè)計(jì)一般是將其剛性連接在機(jī)架橫梁上，在這種方式下深松鏟相對于機(jī)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(qiáng)迫振動方式和自激振動方式兩種。強(qiáng)迫振動方式雖然能減小深松部件的耕作阻力，但是驅(qū)動振動部件需要額外消耗拖拉機(jī)的部分功率，因此，強(qiáng)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(zhì)、土壤力學(xué)性質(zhì)分布不均及包括拖拉機(jī)在內(nèi)的整個系統(tǒng)存在的振動等。設(shè)計(jì)中運(yùn)用自激振動原理可達(dá)到與強(qiáng)迫振動相似的效果，還可降低拖拉機(jī)的動力消耗，有效避免深松鏟柄的變形。但現(xiàn)有的自激振動方式通常存在以下問題1)耕作阻力有待進(jìn)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(qiáng)迫振動的參數(shù)，會導(dǎo)致工作部件對土壤產(chǎn)生擠壓、破碎和抬升，從而導(dǎo)致機(jī)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(yè)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(xù)播種質(zhì)量。2)適應(yīng)性不佳：耕地的情況以及耕深要求不同，需要根據(jù)實(shí)際情況調(diào)節(jié)深松鏟的前后位置和、上下高度甚至深松角度，以調(diào)節(jié)耕深和耕寬，但目前的自激振動方式下可供調(diào)節(jié)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(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，通常設(shè)有彈簧結(jié)構(gòu)，長期暴露在外環(huán)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(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是為了解決上述技術(shù)問題，提供一種結(jié)構(gòu)簡單、耕作阻力低、靈活可調(diào)、耕地適應(yīng)性好、使用壽命長的自激振動減阻深松鏟。

技術(shù)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(jīng)連接調(diào)節(jié)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(nèi)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(dǎo)槽，所述深松鏟的上端穿過所述導(dǎo)槽與彈簧套筒內(nèi)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(jīng)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(nèi)彈簧和外彈簧，所述彈簧座上設(shè)有階梯軸。

所述彈簧套筒的封閉端設(shè)有彈簧預(yù)緊力調(diào)節(jié)裝置。

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

所述連接調(diào)節(jié)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(shè)置有l(wèi)型導(dǎo)槽，通過兩個連接螺栓經(jīng)對應(yīng)的l型導(dǎo)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(shè)有多個調(diào)節(jié)安裝孔。

針對背景技術(shù)中存在的問題，發(fā)明人進(jìn)行了如下改進(jìn)：(1)仔細(xì)研究了現(xiàn)有深松鏟的結(jié)構(gòu)，發(fā)現(xiàn)在有深松鏟的鏟柄通常為過渡的圓弧狀或者是垂直柄結(jié)構(gòu)，使得所述鏟柄的入土角度過大，導(dǎo)致深松鏟耕作時阻力增加，據(jù)此，發(fā)明人改變了現(xiàn)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(yùn)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(yè)效率，也進(jìn)一步延長了深松鏟的使用壽命。前滑切角的角度優(yōu)選控控制在40-50度，更為優(yōu)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?nèi)?；過小會導(dǎo)致鏟柄入土效果變差，耕深穩(wěn)定性不能保證。(2)設(shè)計(jì)了新的連接調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，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(dǎo)槽的設(shè)計(jì)，使得該連接處具有上下和前后兩個方向可調(diào)的效果，且可調(diào)范圍較大，加之深松鏟柄上多個調(diào)節(jié)孔的設(shè)計(jì)，滿足了深松鏟無極調(diào)節(jié)的多種要求，從而實(shí)現(xiàn)根據(jù)耕地的情況以及耕深要求不同靈活調(diào)節(jié)耕深和耕寬等參數(shù)的目的。(3)對自激振動裝置進(jìn)行了改進(jìn)，一方面加裝了彈簧套筒，對自激振動裝置進(jìn)行保護(hù)，避免暴露在惡劣環(huán)境中導(dǎo)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(dǎo)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(diào)節(jié)裝置與下連接板之間的三點(diǎn)鉸接，滿足角度變化的要求；另一方面，考慮單個彈簧的預(yù)緊力不足的問題，彈簧組件采用套裝的雙彈簧結(jié)構(gòu)，配合彈簧預(yù)緊力調(diào)節(jié)裝置以滿足不同的耕深要求，還可減少裝置的體積、節(jié)省布置空間。

本發(fā)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(diào)節(jié)，因而可適應(yīng)不同耕地的情況以及耕深要求，既能減小深松作業(yè)的耕作阻力和拖拉機(jī)的動力消耗，又能避免深松鏟遇到障礙物產(chǎn)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(nèi)產(chǎn)生振動，獲得更好的切削條件。本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)簡單，安裝調(diào)節(jié)方便，裝置使用壽命長、結(jié)構(gòu)緊湊、動力消耗和耕作阻力低、靈活性高、適應(yīng)性好的優(yōu)點(diǎn)。

附圖說明

圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為自激振動裝置的拆分圖；

圖3為彈簧套筒結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為連接調(diào)節(jié)裝置拆分圖；

圖5為深松鏟的結(jié)構(gòu)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(nèi)彈簧；5.5-滑塊；5.6-彈簧套筒；5.7-預(yù)緊螺母；5.8-防松螺母；5.9-預(yù)緊螺栓；5.10-連接銷；5.11－彈簧座；5.12－階梯軸；5.13－導(dǎo)槽；5.14－銷槽；6-連接調(diào)節(jié)裝置；6.1-前連接板；6.2-l型導(dǎo)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(diào)節(jié)安裝孔；8-主橫梁。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步解釋說明：

參見圖1，本發(fā)明裝置中，農(nóng)用機(jī)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(jīng)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(jīng)連接調(diào)節(jié)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(nèi)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(dǎo)槽5.13，側(cè)面開有銷槽5.14，所述深松鏟7的上端穿過所述導(dǎo)槽5.13與彈簧套筒5.6內(nèi)的滑塊5.5經(jīng)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(nèi)彈簧5.4和外彈簧5.3，所述彈簧座5.11上設(shè)有階梯軸5.12，所述內(nèi)彈簧5.4和外彈簧5.3上端經(jīng)定位軸5.2與蓋板5.1連接，下端分別對應(yīng)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(shè)有彈簧預(yù)緊力調(diào)節(jié)裝置。所述彈簧預(yù)緊力調(diào)節(jié)裝置包括預(yù)緊螺母5.7和預(yù)緊螺栓5.9，所述預(yù)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(yù)緊螺栓5.9的端部依次穿過預(yù)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(diào)節(jié)預(yù)緊螺栓5.9伸入彈簧套筒5.6內(nèi)的深度，可以擠壓滑塊5.5，使之在彈簧套筒5.6內(nèi)滑動，以調(diào)節(jié)彈簧組件的預(yù)緊力。

所述連接調(diào)節(jié)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(shè)置有l(wèi)型導(dǎo)槽6.2，通過兩個連接螺栓6.5經(jīng)對應(yīng)的l型導(dǎo)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(diào)節(jié)兩個l型導(dǎo)槽6.2之間的相對距離和高度，可靈活的在一定范圍內(nèi)調(diào)節(jié)深松深度和前后距離，解決過去連接調(diào)節(jié)裝置6不可調(diào)節(jié)，或調(diào)節(jié)靈活性差的問題。所述兩塊后連接夾板6.3之間還經(jīng)螺栓夾裝有定位塊6.4。通過定位塊6.4提高連接調(diào)節(jié)裝置的強(qiáng)度。所述深松鏟7的上段設(shè)有多個調(diào)節(jié)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(nèi)調(diào)節(jié)深松鏟7的角度。

連接時，當(dāng)預(yù)緊螺栓5.9對彈簧預(yù)緊力進(jìn)行微小調(diào)節(jié)時，為保證深松鏟柄7.1上段始終垂直于地面，所設(shè)計(jì)的前連接板6.1和后連接板6.3相對應(yīng)的l型導(dǎo)槽6.2可以始終有兩個交點(diǎn)，該兩個交點(diǎn)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(wěn)定性，夾裝了定位塊6.4，防止后連接板6.3過長導(dǎo)致變形，由此連接調(diào)節(jié)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(nóng)用機(jī)械帶動主橫梁8前行，帶動整個深松鏟7前進(jìn)，前進(jìn)過程中土壤對深松鏟7產(chǎn)生不斷變化的阻力，該阻力經(jīng)由深松鏟柄7.1頂部的鉸接處傳遞到連接銷5.10，再經(jīng)連接銷5.10傳遞到彈簧套筒5.6內(nèi)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(nèi)來回運(yùn)動，進(jìn)而對外彈簧5.3和內(nèi)彈簧5.4進(jìn)行壓縮，使其產(chǎn)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(dāng)遇到障礙物產(chǎn)生較大的阻力時，會對彈簧有較大的壓縮，使三個鉸接點(diǎn)(上連接板1與自激振動裝置5、下連接板2與連接調(diào)節(jié)裝置6、自激振動裝置5與深松鏟7)產(chǎn)生一定范圍內(nèi)的角度變化，進(jìn)而使整個系統(tǒng)產(chǎn)生向上的提升，跨過障礙物，避免深松鏟產(chǎn)生變形。

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

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