一种分层深松机构及其深松方法技术

本发明专利技术提供了一种分层深松机构，包括用于疏松上层土壤的弹齿式深松件，弹齿式深松件沿其深松方向的后方设有用于疏松下层土壤的刚性深松件；所述弹齿式深松件包括双翼铲和弹性铲柄，双翼铲固定在弹性铲柄的下端，弹性铲柄为S型弹齿式深松铲柄；所述刚性深松件包括刚性铲头和刚性铲柄，刚性铲头固定在刚性铲柄下端；所述双翼铲的铲尖位于刚性铲头铲尖的上方；所述弹性铲柄通过连接件与刚性铲柄连接成一体；本发明专利技术提供一种将弹齿式深松铲与刚性深松铲相结合的，能够对土壤分层深松同时还能降低牵引阻力的分层深松机构。

【技术实现步骤摘要】
一种分层深松机构及其深松方法
本专利技术属于农业机械
，具体涉及一种分层深松机构及其深松方法。
技术介绍
深松铲是整个深松机的主要工作部件，深松铲柄和深松铲铲型的结构形式和配置对深松作业的质量有着直接的影响；深松时，深松铲的受力情况直接影响深松机的牵引阻力、功率消耗，还影响深松后土壤的扰动范围、碎土情况等；但是现有技术中的深松铲多为刚性结构，刚性结构的深松铲牵引阻力较大、功耗大，并且在深松的过程中土壤的横向松动范围较大，对作物根系的损伤较大，在深松后土壤还会发生上下翻转，形成上虚下实的土壤结构，不利于农作物的生长。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服上述现有技术中存在的问题，提供一种将弹齿式深松铲与刚性深松铲相结合，能够对土壤进行分层深松同时还能降低牵引阻力，在打破犁层的同时，减小土壤的横向松动范围，减少对作物根系的损伤分的分层深松机构及其深松方法。本专利技术的技术方案是：一种分层深松机构，包括用于疏松上层土壤的弹齿式深松件，弹齿式深松件沿其深松方向的后方设有用于疏松下层土壤的刚性深松件；所述弹齿式深松件包括双翼铲和弹性铲柄，双翼铲固定在弹性铲柄的下端，弹性铲柄为S型弹齿式深松铲柄；所述刚性深松件包括刚性铲头和刚性铲柄，刚性铲头固定在刚性铲柄下端；所述双翼铲的铲尖位于刚性铲头铲尖的上方；所述弹性铲柄通过连接件与刚性铲柄连接成一体。上述弹性铲柄S型第一弯曲的厚度大于其它位置的厚度。上述连接件为水平的连接杆；所述弹性铲柄固定在连接杆一端，连接杆另一端与刚性铲柄可拆卸连接；所述连接杆沿其横向开设有多个第一通孔，用于调节刚性铲柄与弹性铲柄的前后距离，所述刚性铲柄沿其纵向开设有多个用于第一通孔配合的第二通孔，不同高度的第二通孔与第一通孔配合用来调节上下耕深差。上述刚性铲头选用标准的凿型铲，刚性铲柄选用标准的立柱式深松铲柄。上述双翼铲为三角形双翼铲。上述弹性铲柄上端与块体固定连接，弹性铲柄下端与双翼铲远离铲尖的一端固定连接；所述块体固定在所述连接件一端，连接件另一端与所述刚性铲柄可拆卸连接。上述可拆卸连接方式为螺栓连接，螺栓依次穿过所述刚性铲柄上开设的任意一个第二通孔和所述连接杆上开设的任意一个第一通孔并且与螺母螺纹连接。一种分层深松机构的深松方法，其特征在于，包括以下步骤：第一：将深松机构固定在机架上并与行走机构连接，同时保证弹齿式深松铲位于刚性深松铲前方；第二：调节深松机构刚性深松铲与弹齿式深松铲之间的前后距离，同时调节刚性深松铲的耕种深度；第三：启动行走机构，行走机构带动深松机构的弹齿式深松铲和刚性深松铲对土地进行分层深松；第四：随着深松机构的前移，弹齿式深松铲的铲尖进入到土壤中，疏松上层土壤；第五：弹齿式深松铲对上层土壤进行深松后，刚性深松铲进入土壤中，疏松下层土壤，在刚性深松铲前进的过程中刚性铲头的下表面一定距离的土壤出现断层，随着刚性深松铲的前进，直至断裂。本专利技术的有益效果：1、本专利技术提供的深松机构包括弹齿式深松铲和刚性深松铲，能够对土壤进行分层深松，利用弹齿式深松铲疏松上层土壤，利用刚性深松铲疏松下层土壤；土壤经过分层深松后，破坏了犁底层结构，改变了土壤被压实的状态，提高了土壤的通透性能，使大量雨水渗透；土壤分层深松后，可保持土层不乱、耕后土壤散碎适度和在深松部位耕作层中不会出现土块腾空的状况；由于分层深松的特点，浅层土壤和深层土壤分别由不同的深松铲进行作业，这就使得深松后的土壤上下土层不发生翻转，形成上虚下实的土壤结构，表层土和底层土的位置不变，使底层土壤在原位热化；深松后形成的沟槽，可以很好的贮存水分，减少蒸发，有抗旱减灾和保持水土的作用。2、本专利技术采用分层深松的方式，能减少对作物根系的损伤，窄型工作部件挤压土壤，使土壤破碎，在深松部件两侧的土壤破裂界面在水平投影面内呈扇形；分层深松，不但能够打破犁底层，还可以减小土壤的横向松动范围，减少对作物根系的损伤。3、本专利技术采用分层深松的方式，有利于根系对水分的吸收，土壤经过分层深松后，深松部位通透性强，可以渗透大量的雨水，使伏雨变成春熵。还有利于土壤的水分平衡。4、本专利技术采用分层深松的方式，能降低深松机牵引阻力，从对深松机的动力消耗方面来看，受犁底层坚实度大的影响，深松作业时的动力消耗大，为了分散土壤坚实度对深松牵引阻力的影响，本文设计分层式深松机构，通过前后铲的合理配置，减小工作阻力和功耗，降低深松比阻，以到达最好的深松效果。5、本专利技术的弹齿式深松铲采用自激振动的方式，在耕作时，深松部件切削土壤存在负阻尼，因而产生了自激振动。附图说明图1为本专利技术的整体结构示意图；图2为本专利技术弹性铲柄的结构示意图；图3为本专利技术双翼铲的结构示意图；图4为本专利技术刚性铲头的结构示意图；图5为本专利技术刚性铲柄的结构示意图；图6为本专利技术不同深松铲牵引阻力随机器前进速度的变化曲线；图7为本专利技术不同深松铲牵引阻力随耕深的变化曲线；图8为本专利技术不同深松铲振动加速度信号的时间历程；图9为本专利技术弹齿式深松铲的振动加速度时域曲线；图10为本专利技术弹齿式深松铲的振动速度时域曲线；图11为本专利技术弹齿式深松铲的振动位移的时域曲线；图12为本专利技术刚性深松铲的振动加速度时域曲线；图13为本专利技术刚性深松铲的振动速度时域曲线；图14为本专利技术刚性深松铲的振动位移的时域曲线；图15为本专利技术弹齿式深松铲振动位移的频域曲线；图16为本专利技术刚性深松铲振动位移的频域曲线；图17为本专利技术弹齿式深松铲振动加速度自功率谱的幅频曲线；图18为本专利技术刚性深松铲振动加速度自功率谱的幅频曲线；图19为本专利技术弹齿式深松铲在耕作时的变形情况；图20为本专利技术1.7s时刚性深松铲对土壤的深松过程；图21为本专利技术3.5s时刚性深松铲对土壤的深松过程；图22为本专利技术5.2s时刚性深松铲对土壤的深松过程；图23为本专利技术6.8s时刚性深松铲对土壤的深松过程；图24为本专利技术8.4s时刚性深松铲对土壤的深松过程；图25为本专利技术9.4s时刚性深松铲对土壤的深松过程；图26为本专利技术1.7s时弹齿式深松铲对土壤的深松过程；图27为本专利技术3.5s时弹齿式深松铲对土壤的深松过程；图28为本专利技术5.2s时弹齿式深松铲对土壤的深松过程；图29为本专利技术6.8s时弹齿式深松铲对土壤的深松过程；图30为本专利技术8.4s时弹齿式深松铲对土壤的深松过程；图31为本专利技术9.4s时弹齿式深松铲对土壤的深松过程；图32为本专利技术2.5s时刚性深松铲的等效应力变化图；图33为本专利技术5.0s时刚性深松铲的等效应力变化图；图34为本专利技术7.5s时刚性深松铲的等效应力变化图；图35为本专利技术9.5s时刚性深松铲的等效应力变化图；图36为本专利技术2.5s时弹齿式深松铲的等效应力变化图本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种分层深松机构，其特征在于，包括用于疏松上层土壤的弹齿式深松件，弹齿式深松件沿其深松方向的后方设有用于疏松下层土壤的刚性深松件；所述弹齿式深松件包括双翼铲(9)和弹性铲柄(10)，双翼铲(9)固定在弹性铲柄(10)的下端，弹性铲柄(10)为S型弹齿式深松铲柄；所述刚性深松件包括刚性铲头(11)和刚性铲柄(12)，刚性铲头(11)固定在刚性铲柄(12)下端；所述双翼铲(9)的铲尖位于刚性铲头(11)铲尖的上方；所述弹性铲柄(10)通过连接件(13)与刚性铲柄(12)连接成一体。/n

【技术特征摘要】
1.一种分层深松机构，其特征在于，包括用于疏松上层土壤的弹齿式深松件，弹齿式深松件沿其深松方向的后方设有用于疏松下层土壤的刚性深松件；所述弹齿式深松件包括双翼铲(9)和弹性铲柄(10)，双翼铲(9)固定在弹性铲柄(10)的下端，弹性铲柄(10)为S型弹齿式深松铲柄；所述刚性深松件包括刚性铲头(11)和刚性铲柄(12)，刚性铲头(11)固定在刚性铲柄(12)下端；所述双翼铲(9)的铲尖位于刚性铲头(11)铲尖的上方；所述弹性铲柄(10)通过连接件(13)与刚性铲柄(12)连接成一体。


2.如权利要求1所述的一种分层深松机构，其特征在于，所述弹性铲柄(10)S型第一弯曲的厚度大于其它位置的厚度。


3.如权利要求1所述的一种分层深松机构，其特征在于，所述连接件(13)为水平的连接杆；所述弹性铲柄(10)固定在连接杆一端，连接杆另一端与刚性铲柄(12)可拆卸连接；所述连接杆沿其横向开设有多个第一通孔，用于调节刚性铲柄(12)与弹性铲柄(10)的前后距离，所述刚性铲柄(12)沿其纵向开设有多个用于第一通孔配合的第二通孔，不同高度的第二通孔与第一通孔配合用来调节上下耕深差。


4.如权利要求1所述的一种分层深松机构，其特征在于，所述刚性铲头(11)选用标准的凿型铲，刚性铲柄(12)选用标准的立柱式深松铲柄。


5....

【专利技术属性】
技术研发人员：马星，王世杰，
申请(专利权)人：沈阳工业大学，
类型：发明
国别省市：辽宁;21