专利名称：复合式减阻深松铲的制作方法
技术领域：
本发明涉及农业耕整地作业机械领域的一种深松铲。
背景技术：
深松技术是重要的农业保护性耕作技术之一，在国内外已得到了广泛应用，并在农业生产中发挥越来越重要的作用，为农业可持续发展提供了一项技术保障。但传统的深松机具的能耗较大，特别是随着深松深度和机器前进速度的增加机具牵引阻力显著增大， 需要大功率拖拉机牵引才能实施作业，因此减少深松机耕作阻力，对于节约能耗具有重要的意义。深松铲是深松机具上实现疏松土壤，打破犁底层，不翻转土壤的保护性耕作机具， 主要由深松铲柄和铲尖组成，由于深松铲的切土、破碎和松动土壤的过程是同时进行的，其结构形状对深松机具的土壤耕作阻力影响很大。现有的“仿生减阻深松铲柄”是通过模仿某些土壤动物的爪趾结构形态，经等比例放大设计出的一种比传统深松铲柄具有减阻效果的曲线结构。其曲线是用与耕深有关的多项式方程制得的曲线，因此，当耕深发生变化时，对应的铲柄结构参数将随之改变，产生一个耕深要求对应一个铲柄现象。另外，由于土壤动物是通过爪趾的刨、钩、抓等动作将土壤切碎、运走，而深松机具通常是通过深松铲的移动进行作业，与土壤动物爪趾的运动不同。 因此，除了模仿爪趾的结构形态，还要考虑作业时的姿势及适应的深松深度。深松铲尖是深松铲重要组成部分，现有的深松铲尖主要有凿形、箭形和双翼形，铲尖结构对入土性能、松土范围和耕作阻力也具有较大的影响。特别是用深松铲进行深松作业时铲尖处的土壤坚实度较高，耕作阻力也较大。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术中存在的不足，提供一种新型结构的耕作阻力小、 适应深松深度大的通用型复合式减阻深松铲。本发明复合式减阻深松铲，如
图1所示，它包括一个铲柄1，一个通过螺栓2连接在铲柄上的复合形铲尖3。所述的铲柄部分如图4所示，由自上而下的机架连接段H1、倾斜工作段H2、仿形工作段BC、DE和铲尖连接段L组成，内准线的前部刃角识为50° 60°，刃口前轮廓线与铲柄工作段内准线平行。所述铲尖连接段L的铲尖安装平面与水平面夹角α为 20° 23° ；倾斜工作段前端刃线与铅锤面之间夹角β为22° 35° (—般取22° )， 在工作时铲柄对土垡产生轻微的抬升作用，减少了深松铲对土壤的挤压；仿形工作段模仿土壤动物爪趾轮廓形态，并控制其作业姿势，使仿形工作段内准线BC和外准线DE是一分别按如下两个多项式方程制得的曲线Y1 = 0.00000116x^ + 0.000579Xl3 + 0.100583Xl2 + 7.85075Xly2 = 0.00016x32 + 0.01783x] + 0.9491x2 - 239.00式中以仿形工作段内准线BC的上端点B为坐标原点，χ轴正向为曲线的凸向水平向前、Y轴正向为铅垂向上，X取值范围满足-97. 64 < X1 < 0和-55. 686 ^ x2 ^ 74. 99540
所述的复合形铲尖如图5和图6所示，上端面后部为矩形、前部刃线mnp是一对称圆弧线组成。其铲尖楔角Y为19° -20°，前部刃角θ为50° 60° (—般取60° )， 刃线mnp是按如下方程式制得的曲线
权利要求
1.一种复合式减阻深松铲，由铲柄(1)和通过螺栓( 连接在铲柄(1)上的复合形铲尖⑶组成；所述的铲柄由自上而下的机架连接段(H1)、倾斜工作段(H2)、仿形工作段(BC， DE)和铲尖连接段(L)构成，内准线(BC)的前部刃角(识)为50° 60°，刃口前轮廓线与铲柄工作段内准线(BC)平行，其特征在于所述铲尖连接段的铲尖安装平面与水平面夹角 (α)为20° 23° ；所述倾斜工作段前端刃线与铅锤面之间夹角(β)为22° 35° ；仿形工作段内准线(BC)和外准线(DE)是一分别按如下两个多项式方程制得的曲线Y1 = 0.000001+ 0.000579Xl3 + 0.100583Xl2 + 7.85075Xl y2 = 0.00016x32 + 0.01783x^ + 0.9491x2 - 239.00式中以仿形工作段内准线BC的上端点B为坐标原点，χ轴正向为曲线的凸向水平向前、Y轴正向为铅垂向上，χ取值范围满足-97. 64彡^c1彡0和-55. 686 ^ x2 ^ 74. 9卯4。
2.根据权利要求1所述的一种复合式减阻深松铲，其特征在于所述的复合形铲尖(3) 上端面后部为矩形、前部刃线(mnp)是一对称圆弧线组成，其铲尖楔角(Y)为19° -20°， 前部刃角(Θ)为50° 60°，前部刃线(mnp)是按如下方程式制得的曲线Y3 =± ^R2-(^R-X3)2 ^r式中R为圆弧半径；以前部刃线端点η为坐标原点，χ轴为铲尖对称轴、正向指向后端，Y轴正向向上，χ取值范围满足OSx3S^R，R取值范围满足H3彡R彡1.5Η3、Η3为铲2尖宽度。
全文摘要
本发明涉及农业耕整地作业机械领域的一种复合式减阻深松铲，由铲柄和通过螺栓连接在铲柄上的复合形铲尖组成，铲柄由自上而下的机架连接段(H1)、倾斜工作段(H2)、仿形工作段(BC，DE)和铲尖连接段(L)构成；其特征是所述铲尖连接段的铲尖安装平面与水平面夹角(α)为20°～23°；所述倾斜工作段前端刃线与铅锤面之间夹角(β)为22°～35°；仿形工作段内准线(BC)和外准线(DE)是一分别按如下两个多项式方程制得的曲线该深松铲与市场上现有的深松铲相比，特别是在深松深度在200mm至400mm范围时，工作阻力相比降低6％～12％，具有适应深松深度范围广，有利于节约能源消耗。
文档编号A01B15/02GK102487611SQ20111042151
公开日2012年6月13日 申请日期2011年12月16日 优先权日2011年12月16日
发明者于海业, 于路路, 刘宪军, 孙裕晶, 张强, 张璐, 张蕾, 肖英奎, 贾洪雷 申请人:吉林大学