一种大豆播种机的仿生覆土装置的制作方法

本实用新型涉及农业耕作机械技术领域，特别涉及一种大豆播种机的仿生覆土装置。

背景技术：

早在20世纪30年代，北美洲地区就开始了对播种机的研制，经过几十年的发展，逐渐出现了由仿形、开沟、排种、覆土、镇压等多个工作部件组成的精密播种机。

随着大豆栽培技术的发展，研究人员发现了一种新的栽培技术可以增加大豆的产量。该项技术是指在60-65cm垄上种植2小行大豆，小行间距为10-15cm的种植方式及配套的先进栽培技术。新型双行大豆播种机专为该栽培技术设计，与其配套使用的是双圆盘式覆土器，由一对圆盘轮和支撑件构成，覆土过程中，由于圆盘轮凸面向外，呈内拢状，对种子槽产生纵向推动力，易破坏种子槽原有构型，使种子偏离播种位置，影响出苗率。其他现有播种机覆土部件多为配套单排种子槽覆土设计，已无法满足双排种子槽覆土要求。综上所述，为解决现有覆土装置的覆土缺陷，研制专为大豆双行播种配套设计的覆土装置，迫在眉睫。

现有覆土装置与土壤接触部分多为平整光滑表面，由于土壤粘附效应光滑表面与土壤接触时，会由于接触面连续的水环或水膜引起毛细管力和粘滞力造成粘附，容易造成覆土器工作阻力大、土壤扰动大。仿生学研究表明，土壤动物经过千万年的进化，其体表体现出的非光滑特性结构，已经具备良好的脱土减阻功能，因此通过分析典型土壤动物身体表面的形态学特征，优化设计现有的覆土器部件，对提高农业生产综合效益具有现实意义。

技术实现要素：

本实用新型旨在解决现有覆土装置覆土过程中对土壤扰动大，使种子偏离原有位置，覆土后种子与湿土无法充分接触的覆土缺陷；弥补双行覆土装置领域的缺陷；减粘降阻，降低播种过程中的生产成本。

本实用新型包括两个外侧覆土转轮总成、中央覆土转轮总成、角度调节块和覆土拉杆焊合架；

所述的外侧覆土转轮总成是由第一轴、第一双深沟球轴承、轴承座和外侧仿生圆盘组成；覆土拉杆焊合架两侧下方均设置角度调节块，各角度调节块底端通过第一轴、第一双深沟球轴承和轴承座枢接外侧仿生圆盘；角度调节块上开有圆弧沟槽，螺栓穿过圆弧沟槽将角度调节块与覆土拉杆焊合架固定在一起；

所述的中央覆土转轮总成是由第二轴、第二双深沟球轴承和中央仿生圆盘组成，覆土拉杆焊合架下方固定有两个支架，支架底端具有开口槽，中央仿生圆盘通过第二轴和第二双深沟球轴承枢接在支架的开口槽中。

所述的中央仿生圆盘直径260mm，角形覆土面的夹角为58°，宽度为60mm，角形覆土面上排列有仿生凸起结构，凸起结构总面积所占面积比为20％，凸起结构均匀分布。

所述外侧仿生圆盘直径为260mm，厚度为5毫米，呈外扩状，曲率半径为500mm，覆土面上排列有仿生凸起结构，凸起结构总面积所占面积比为20％，凸起结构均匀分布。

仿生凸起结构是通过分析丽步甲虫背部凸起而得到的，仿生凸起结构外轮廓曲面呈椭圆状，外轮廓曲面符合以下数学表达式：

式中x，y和z为三维坐标系中的x轴，y轴和z轴，其中0<x,y<12单位为mm；

式中w为固定值，w＝12mm；

式中z₀为仿生凸起结构的高度，z₀＝2.5mm；

式中A为仿生凸起结构的扁平调整值，A＝0.6mm；

仿生凸起结构呈椭球状，在增加阻力与克服土壤粘附效应之间达到良好的平衡，能够最大程度达到降粘减阻的作用。

角度调节块上开有圆弧沟槽，可以调节角度调节块来实现外侧覆土转轮总成覆土角度的调节，以适应不同的覆土厚度要求。对于中央覆土转轮总成而言：通过第二轴在支架的开口槽中的位置可以调节中央覆土转轮总成的高度，配合外侧覆土转轮总成，以达到理想的覆土效果。

本实用新型的工作过程和原理：

外侧仿生圆盘凸面向内，轮廓呈外扩状，与中央仿生圆盘共同作用于双行土槽两边，对土槽形成挤压作用，完成土槽合拢效果。通过挤压合拢动作覆土，避免了地表的干土与杂草混入种子槽与种子接触，既使保证了种子与湿土充分接触的生长环境，又不改变土槽原有构型，不会对种子位置造成影响。

中央仿生圆盘及外侧仿生圆盘与土壤接触部分均匀分布有仿生凸起结构，其分布规律及凸起轮廓是通过分析穿山甲背部微型凸起得来，能够有效避免土壤粘附效应，防止土壤扰动过大，破坏土槽构型；降粘减阻，提高播种机生产效益。

本实用新型的有益效果：

与现有的大豆覆土装置相比较，本实用新型解决了现有覆土装置覆土过程中对土壤扰动大，使种子偏离原有位置的覆土缺陷；保证了覆土后种子与湿土充分接触的生长环境；补足了双行覆土装置领域的空缺；运用典型生物非光滑形态学优化覆土装置，减粘降阻，本实用新型的平均降低工作阻力6～8％，降低了播种过程中的生产成本。

附图说明

图1为本实用新型的的轴侧图。

图2为本实用新型的主视图。

图3为本实用新型的仰视图。

图4为本实用新型的中央仿生圆盘主视图。

图5为本实用新型的外侧仿生圆盘剖视图。

图6为本实用新型的仿生凸起结构轮廓图。

具体实施方式

请参阅图1、图2和图3所示，本实施例包括两个外侧覆土转轮总成、中央覆土转轮总成、角度调节块8和覆土拉杆焊合架9；

配合图5所示，所述的外侧覆土转轮总成是由第一轴1、第一双深沟球轴承2、轴承座3和外侧仿生圆盘4组成；覆土拉杆焊合架9两侧下方均设置角度调节块8，各角度调节块8底端通过第一轴1、第一双深沟球轴承2和轴承座3枢接外侧仿生圆盘4；角度调节块8上开有圆弧沟槽81，螺栓82穿过圆弧沟槽81将角度调节块8与覆土拉杆焊合架9固定在一起；

所述的中央覆土转轮总成是由第二轴5、第二双深沟球轴承6和中央仿生圆盘7组成，覆土拉杆焊合架9下方固定有两个支架10，支架10底端具有开口槽11，中央仿生圆盘7通过第二轴5和第二双深沟球轴承6枢接在支架10的开口槽11中。

配合图4所示，所述的中央仿生圆盘7直径260mm，角形覆土面71的夹角C为58°，宽度B为60mm，角形覆土面71上排列有仿生凸起结构72，凸起结构72总面积所占面积比为20％，凸起结构72均匀分布。

所述外侧仿生圆盘4直径为260mm，厚度为5毫米，呈外扩状，曲率半径为500mm，覆土面41上排列有仿生凸起结构72，凸起结构72总面积所占面积比为20％，凸起结构72均匀分布。

配合图6所示，仿生凸起结构72是通过分析丽步甲虫背部凸起而得到的，仿生凸起结构72外轮廓曲面呈椭圆状，外轮廓曲面符合以下数学表达式：

式中x，y和z为三维坐标系中的x轴，y轴和z轴，其中0<x,y<12单位为mm；

式中w为固定值，w＝12mm；

式中z₀为仿生凸起结构72的高度，z₀＝2.5mm；

式中A为仿生凸起结构72的扁平调整值，A＝0.6mm；

仿生凸起结构72呈椭球状，在增加阻力与克服土壤粘附效应之间达到良好的平衡，能够最大程度达到降粘减阻的作用。

如图3所示，角度调节块8上开有圆弧沟槽81，可以调节角度调节块8来实现外侧覆土转轮总成覆土角度的调节，以适应不同的覆土厚度要求。对于中央覆土转轮总成而言：如图1所示，通过第二轴5在支架10的开口槽11中的位置可以调节中央覆土转轮总成的高度，配合外侧覆土转轮总成，以达到理想的覆土效果。

本实施例的工作过程和原理：

外侧仿生圆盘4凸面向内，轮廓呈外扩状，与中央仿生圆盘7共同作用于双行土槽两边，对土槽形成挤压作用，完成土槽合拢效果。通过挤压合拢动作覆土，避免了地表的干土与杂草混入种子槽与种子接触，既使保证了种子与湿土充分接触的生长环境，又不改变土槽原有构型，不会对种子位置造成影响。

中央仿生圆盘7及外侧仿生圆盘4与土壤接触部分均匀分布有仿生凸起结构72，其分布规律及凸起轮廓是通过分析穿山甲背部微型凸起得来，能够有效避免土壤粘附效应，防止土壤扰动过大，破坏土槽构型；降粘减阻，提高播种机生产效益。