一种智能防断裂深松装置及其使用方法与流程

本发明涉及农业机械领域，具体地说是涉及一种能够智能越过地底硬物的智能防断裂深松装置及其使用方法。

背景技术

深松作业是保护性耕作关键技术之一，具有疏松土壤，加深耕作层，改善土壤透水、透气性和土壤团粒结构的作用，还有利于雨水的入渗、提高土壤蓄水保墒能力、改善土壤肥力等作用，是农田耕作环节的一项主要措施。而简易整地耙适用于破除地面土壤板结层、翻耕后碎土、平整保墒及播前整地等作业，也可在土质松软地块代替铧式犁浅翻作业。因此，本设计采用双层深松铲结构、配合简易整地耙，做到深松、整地相结合，可以为干旱地区一家一户的小农业生产效率的提高带来巨大的推动作用。

国内外都对深松技术给予了相当的重视，在国外，如美国、英国、原苏联、澳大利亚、以色列和巴基斯坦等国已将深松耕作视为少耕法的重要组成部分广泛采用，在我国，随着人们对土壤传统耕作所带来不利影响认识的不断加深。

但是，随着深松技术的发展，深松作业越来越多，在深松过程中，由于地底状态的不明，深松的铲柄容易被地底硬物拉伸变形，大大的影响深松的效率和成本。而在现有技术中中有从未对铲柄防断进行过研究。

技术实现要素：

为了解决现有的深松过程中地底硬物容易造成铲柄变形甚至断裂的问题，本发明提出了一种智能防断裂深松装置及其使用方法，该装置结构简单，工作效率高，能够有效的保护铲柄。

所述的一种智能防断裂深松装置，其技术方案在于：所述的深松装置包括用于深松的铲体、用于连接铲体和机架的铲柄、设置在铲柄上的用于将渗灌管压入铲体形成的深沟中的导向组件、设置在铲体和铲柄之间的调节组件以及用于测量铲柄形变量且控制调节组件的测控组件；

所述的铲体和铲柄铰接；所述的测控组件根据铲柄的变形量数据调节铲体和铲柄之间夹角以抬起铲体越过地底硬物，防止铲柄变形损坏。

所述的铲体包括用于开沟的箭头型的铲头和设置在铲头尖端相对侧的延伸杆；

所述的铲柄包括与地面垂直的竖直段和一端与竖直段靠近地面的一端连接的弧形段；所述的弧形段的另一端的朝向与机架的前进方向一致；所述竖直段上设置有多个调节孔用于与机架连接；

所述的弧形段中朝向与机架的前进方向一致的端部与延伸杆铰接。

所述延伸杆靠近铲柄的一侧对称设置有用于连接铲柄的凸起且所述凸起上设置有杆端销钉孔；所述的弧形段中朝向与机架前进方向一致的端部设置有连接板且所述连接板上设置有柄端销钉孔；所述连接板的厚度与铲柄上设置的两个凸起间距对应；所述的杆端销钉孔与柄端销钉孔对应设置。

所述的导向组件包括一端设置在铲柄上的导轮架和导轮架另一端连接的轮轴以及设置在轮轴上的用于对渗灌管进行导向的导向轮。

所述的测控组件包括两片检测拉力的半导体应变片、两片检测压力的半导体应变片以及控制电路板；所述一片检测拉力的半导体应变片与一片检测压力的半导体应变片设置在铲柄中竖直段和弧形段的交接处的一侧；另外一片检测拉力的半导体应变片与一片检测压力的半导体应变片对称设置在铲柄中竖直段和弧形段的交接处的另一侧；所述两片检测拉力的半导体应变片和两片检测压力的半导体应变片均与控制电路板电连接。

所述的调节组件是电动液压推杆或气动推杆。

一种如上述的智能防断裂深松装置的使用方法，其技术方案在于：包括以下步骤：

a.所述的测控组件采集铲柄形变量的数据，当铲柄的形变量大于设定阈值时，认定深松装置在深松过程中遇到硬物；测控组件中的控制电路板控制调节组件减小铲体和铲柄之间的夹角α，使铲体向地表方向抬起，在机架的带动下越过地底硬物，防止铲柄断裂；

b.在测控组件中的控制电路板控制调节组件带动铲体越过地底硬物后，经过预设时间t1后，测控组件中的控制电路板控制调节组件使铲体和铲柄之间的夹角增加至α+5~15°，随着机架的带动使铲体更容易入土；

c.经过时间t2，在铲体入土后，测控组件中的控制电路板控制调节组件将铲体和铲柄之间的夹角恢复至α，继续完成深松作业。

本发明所带来的有益效果为：本发明通过控制铲体和铲柄之间的调节组件，实现铲体的抬起，从而越过地底硬物，防止铲柄变形损坏。本发明结构简单，可靠性高，可以有效的防止铲柄变形损坏，值得大范围推广。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的结构示意图。

图2为深松装置的爆炸示意图。

图3为铲体的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1~3所示，一种智能防断裂深松装置，其技术方案在于：所述的深松装置3包括用于深松的铲体301、用于连接铲体301和机架1的铲柄302、设置在铲柄302上的用于将渗灌管2压入铲体301形成的深沟中的导向组件303、设置在铲体301和铲柄302之间的调节组件304以及用于测量铲柄302形变量且控制调节组件304的测控组件305；

所述的铲体301和铲柄302铰接；所述的测控组件305根据铲柄302的变形量数据调节铲体301和铲柄302之间夹角以抬起铲体301越过地底硬物，防止铲柄302变形损坏。

所述的铲体301包括用于开沟的箭头型的铲头3011和设置在铲头3011尖端相对侧的延伸杆3012；

所述的铲柄302包括与地面垂直的竖直段3021和一端与竖直段3021靠近地面的一端连接的弧形段3022；所述的弧形段3022的另一端的朝向与机架1的前进方向一致；所述竖直段3021上设置有多个调节孔302a用于与机架1连接；

所述的弧形段3022中朝向与机架1的前进方向一致的端部与延伸杆3012铰接。

所述延伸杆3012靠近铲柄302的一侧对称设置有用于连接铲柄302的凸起且所述凸起上设置有杆端销钉孔；所述的弧形段3022中朝向与机架1前进方向一致的端部设置有连接板且所述连接板上设置有柄端销钉孔；所述连接板的厚度与铲柄302上设置的两个凸起间距对应；所述的杆端销钉孔与柄端销钉孔对应设置。

所述的导向组件303包括一端设置在铲柄302上的导轮架3031和导轮架3031另一端连接的轮轴3033以及设置在轮轴3033上的用于对渗灌管2进行导向的导向轮3032。

需要明确的是：所述的导向轮3032用于将渗灌管压入深松装置3深松后的深沟中。该导向轮3032的轮周圆柱面上设置有环形凹槽，该环形凹槽用于为渗灌管导向。

所述的测控组件305包括两片检测拉力的半导体应变片、两片检测压力的半导体应变片以及控制电路板；所述一片检测拉力的半导体应变片与一片检测压力的半导体应变片设置在铲柄302中竖直段3021和弧形段3022的交接处的一侧；另外一片检测拉力的半导体应变片与一片检测压力的半导体应变片对称设置在铲柄302中竖直段3021和弧形段3022的交接处的另一侧；所述两片检测拉力的半导体应变片和两片检测压力的半导体应变片均与控制电路板电连接。

需要明确的是：所述的半导体应变片的原理是：在外界力的作用下产生机械变形时，其电阻值相应的发生变化，所述半导体应变片的使用方法为现有技术。

需要明确的是：所述的控制电路板采集半导体应变片的数据为现有技术。该控制电路板可以设置在竖直段3021上，外部可以设置电路板保护壳体，保护客体可拆卸的设置在竖直段3021上。

所述的调节组件304是电动液压推杆或气动推杆。

需要明确的是：所述的电动液压推杆或气动推杆的控制方式均为现有技术。

一种如上述的智能防断裂深松装置的使用方法，其技术方案在于：包括以下步骤：

a.所述的测控组件305采集铲柄302形变量的数据，当铲柄302的形变量大于设定阈值时，认定深松装置3在深松过程中遇到硬物；测控组件305中的控制电路板控制调节组件304减小铲体301和铲柄302之间的夹角α，使铲体301向地表方向抬起，在机架1的带动下越过地底硬物，防止铲柄302断裂；

b.在测控组件305中的控制电路板控制调节组件304带动铲体301越过地底硬物后，经过预设时间t1后，测控组件305中的控制电路板控制调节组件304使铲体301和铲柄302之间的夹角增加至α+5~15°，优选为α+10°，随着机架1的带动使铲体301更容易入土；

c.经过时间t2，在铲体301入土后，测控组件305中的控制电路板控制调节组件304将铲体301和铲柄302之间的夹角恢复至α，继续完成深松作业。

需要明确的是：所述的时间t1、t2均为预设值。如果时间t2过短，地底硬块过大，此时，铲体301的尖端无法进入地表以下，依然不存在使铲柄302断裂变形的隐患。

需要明确的是：铲体301和铲柄302之间的夹角α调整方式可以通过控制电动液压推杆或气动推杆的工作时间来完成。

需要明确的是：所述的铲体301和铲柄302之间的夹角增加至α+5~15°的情况可以根据实际情况进行调整。

以上所述仅为发明的较佳实施例而己，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。