具有仿生曲線特征的農田地表清理機構制造技術

具有仿生曲線特征的農田地表清理機構屬農業機械技術領域，本發明專利技術中連接組件中圓管底端與連接座中底座頂面固接，撥茬輪組件Ⅰ經螺栓Ⅲ和螺母Ⅰ與連接座中吊耳Ⅱ的圓孔固接，撥茬輪組件Ⅱ經螺栓Ⅳ和螺母Ⅳ與連接座中吊耳Ⅰ的圓孔固接；本發明專利技術具有切茬、撥茬和拋茬功能，能有效掃除作業區域的秸稈、殘茬和土塊，在根茬覆蓋比較嚴重的情況下，通過凹面圓盤的旋轉，更利于將根茬拋向種床的兩側；可用于土壤含水率較大的農田，粘附在凹面圓盤及其輪齒上的土塊，在重力作用下更容易翻扣到地面，既起到脫附的作用，又可以起到松土、減少土壤板結的作用；作業阻力小，結構簡單、無須附加動力、防堵性好，可有效提高免耕播種機作業時農田地表的清除效果。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術屬農業機械
，具體涉及一種具有仿生曲線特征的農田地表清理機構。
技術介紹
免耕播種機在保護性耕作的地塊作業時，地表殘留的大量秸桿和根茬嚴重影響播種質量，進而降低出苗率。因此，及時清理種床、清除地表殘留覆蓋物，對提高播種機作業效率具有積極意義。專利技術專利(一種仿形爪式浮動清茬、草機構CN 101336575)公開了一種免耕播種機用清茬草機構，利用一對“八”字型撥草輪清除種床雜草，通過外形優化和參數改進，可以提高清茬效果。該機構對短莖桿、雜草等具有較好的清理效果，但當遇到長秸桿時，兩個撥茬輪爭奪長秸桿，只能簡單地將長秸桿撥往壟溝，未將其分到種床兩側，會對撥茬機構后側(開溝器前方)種床造成影響。且對于粘附在圓盤輪齒上的土塊，不更容易翻扣到地面。仿生學研宄表明，土壤動物在其挖掘過程中，其爪趾挖掘曲線具有較低的切削阻力。通過分析并模擬典型土壤動物的幾何結構和運動學特征，可以優化爪趾-土壤接觸曲線達到更好的挖掘效果。如:一種具有仿生幾何結構的耕作旋轉工作部件200910066892.4，通過模仿鼴鼠爪趾的幾何結構，可以在保證耕作質量的前提下，大大減小耕作作業時的能量消耗。
技術實現思路
本專利技術的目的在于提供一種具有仿生曲線特征、適用于覆蓋有秸桿的農田地表的旋轉撥茬清理機構。本專利技術由連接組件a、撥茬輪組件I b、連接座c和撥茬輪組件II d組成，其中連接組件a中圓管7的底端與連接座c中底座20的頂面固接，撥茬輪組件I b經其中的螺栓III 18和螺母I 9與連接座C中吊耳II 21的圓孔固接，撥茬輪組件II d經其中的螺栓IV 22和螺母IV 31與連接座C中吊耳I 19的圓孔固接。所述的連接組件a由連接板1、螺栓I 2、連接桿3、圓形套管4、軸承I 5、軸承II 6、圓管7、膨脹銷8和鋸齒形連接板32組成，其中連接桿3的上部為方形，經螺栓I 2與連接板I的方孔固接，連接桿3的上部和連接板I的背面固接鋸齒形連接板32 ;連接桿3的下部為圓形，經膨脹銷8與圓形套管4的上部固接，軸承I 5和軸承II 6的內圈與圓管7的上部圓柱外圈固接，軸承I 5和軸承II 6的外圈與圓形套管4的下部內圈固接。所述的撥茬輪組件I b由螺母I 9、墊圈I 10、卡環I 11、軸承III12、軸承座I 13、螺母II 14、凹面圓盤I 15、螺栓II 16、端蓋I 17、螺栓III 18組成，其中螺栓III 18、端蓋I17、凹面圓盤I 15、軸承座I 13、軸承III12、卡環I 11、墊圈I 10和螺母I 9自右至左順序排列，凹面圓盤I 15和軸承座I 13經螺栓II 16和螺母II 14固接，軸承III 12的外圈與軸承座I 13左邊的圓管內圈固接，端蓋I 17、凹面圓盤I 15、軸承座I 13、軸承III12、卡環I11和墊圈I 10順序套于螺栓III 18，其中軸承III 12的內圈與螺栓III 18的接觸面過盈配合，螺母I 9與螺栓III 18左端螺紋連接。所述的連接座c由吊耳I 19、底座20和吊耳II 21組成，其中吊耳I 19和吊耳II21固接于底座20兩邊，吊耳I 19與底座20的夾角β為10-20°，吊耳II 21與底座20的夾角β ’為10-20°，吊耳I 19與吊耳II 21的夾角γ為10-80°。所述的撥茬輪組件II d由螺栓IV 22、端蓋II 23、螺栓V 24、凹面圓盤II 25、螺母III26、軸承座II 27、軸承IV 28、卡環II 29、墊圈II 30、螺母IV 31組成，其中螺栓IV 22、端蓋II 23、凹面圓盤II 25、軸承座II 27、軸承IV 28、卡環II 29、墊圈II 30、螺母IV 31自左至右順序排列，凹面圓盤II 25和軸承座II 27經螺栓V 24和螺母III 26固接，端蓋II 23、凹面圓盤II 25、軸承座II 27、軸承IV 28、卡環II 29和墊圈II 30順序套于螺栓IV 22，其中軸承IV 28的內圈與螺栓IV 22的接觸面過盈配合，軸承IV 28的外圈與軸承座II 27右邊的圓管內圈固接，螺母IV 31與螺栓IV 22右端螺紋連接。所述的凹面圓盤I 15的中心為平面、外緣為凹面、邊緣均布仿生齒I 33，仿生齒I33為10-16個，仿生齒I 33的齒型由曲線由仿鼴鼠挖掘軌跡曲線AB曲線、圓弧BC和仿鼴鼠挖掘軌跡曲線⑶組成，其中將凹面圓盤I 15在垂直于凹面圓盤I 15軸線的面上進行投影，在笛卡爾直角坐標系的XOY平面內投影的仿鼴鼠挖掘軌跡曲線AB的方程為:y = 0.0002x3-0.0049x2+4.8089x_234.1679其中:x屬于，單位為mm ;仿鼴鼠挖掘軌跡曲線⑶的方程為:y = -0.0003χ3+0.0868χ2_9.9921χ+275.7140其中:χ屬于，單位為mm;笛卡爾直角坐標系ΟΧΥ，坐標原點O位于凹面圓盤I 15的中心，X、Y軸分別為凹面圓盤I 15徑向方向。所述的凹面圓盤II 25的中心為平面、外緣為凹面、邊緣均布仿生齒II 34，仿生齒II34 為 10-16 個，仿生齒II 34的齒型由曲線由仿鼴鼠挖掘軌跡曲線Α’ B’曲線、圓弧B’ C’和仿鼴鼠挖掘軌跡曲線C’D’組成，其中將凹面圓盤II 25在垂直于凹面圓盤II 25軸線的面上進行投影，在笛卡爾直角坐標系的XOY平面內投影的仿鼴鼠挖掘軌跡曲線A’ B’的方程為:y = -0.0002χ3+0.0049χ2_4.8089χ+234.1679其中:χ屬于，單位為mm ；仿鼴鼠挖掘軌跡曲線C’ D’的方程為:y = 0.0003x3-0.0868x2+9.9921x_275.7140其中:x屬于，單位為mm;笛卡爾直角坐標系0XY，坐標原點O位于凹面圓盤II 25的中心，X、Y軸分別為凹面圓盤II 25徑向方向。工作時，凹面圓盤與地表上的秸桿或殘茬接觸，靠秸桿或殘茬的摩擦阻力驅動使撥茬輪旋轉。旋轉的凹面圓盤將較長的秸桿拾起向側后方拋出，較小的殘茬被前端撥茬片分向兩側。撥茬片的投影的外側含有兩段仿生曲線，可以提高撥茬效率。兩凹面圓盤外側仿生齒之間存在較大空間可以減少秸桿的堆積；凹面圓盤外側仿生齒的仿鼴鼠挖掘軌跡曲線可以降低撥茬片對土壤的擾動，且具有較小的切土阻力。研宄發現，某些土壤洞穴動物如鼴鼠、穿山甲等進化出了具有非常強的挖掘洞穴的本領，成為地面機械挖掘、切削、松土等方式的觸土作業部件仿生研宄和設計的基礎，優化的挖掘方式能有效的降低撥茬盤對土壤的攪動，降低切土阻力，增大效率。本專利技術中凹面圓盤外緣借鑒了鼴鼠挖掘軌跡的曲線形狀、部分外緣曲線具有刃口，切入地表淺土時阻力小，作業時具有撥茬和拋茬功能，可以有效地掃除作業區域的秸桿、殘茬以及土塊。本專利技術的有益效果在于:1.具有切茬、撥茬和拋茬功能，能有效掃除作業區域的秸桿、殘茬和土塊，在根茬覆蓋比較嚴重的情況下，通過凹面圓盤的旋轉，更利于將根茬拋向種床的兩側。2.可用于土壤含水率較大的農田，粘附在凹面圓盤及其輪齒上的土塊，在重力作用下更容易翻扣到地面，既起到脫附的作用，又可以起到松土、減少土壤板結的作用。3.作業阻力小，結構簡單、無須附加動力、防堵性好，可有效提高免耕播種機作業時農田地表的清除效果。【本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種具有仿生曲線特征的農田地表清理機構，其特征在于由連接組件(a)、撥茬輪組件Ⅰ(b)、連接座(c)和撥茬輪組件Ⅱ(d)組成,其中連接組件(a)中圓管(7)的底端與連接座(c)中底座(20)的頂面固接，撥茬輪組件Ⅰ(b)經其中的螺栓Ⅲ(18)和螺母Ⅰ(9)與連接座(c)中吊耳Ⅱ(21)的圓孔固接，撥茬輪組件Ⅱ(d)經其中的螺栓Ⅳ(22)和螺母Ⅳ(31)與連接座(c)中吊耳Ⅰ(19)的圓孔固接。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：齊江濤，賈洪雷，李楊，范旭輝，余海波，張卓，莊健，姜鑫銘，牛歡，
申請(專利權)人：吉林大學，
類型：發明
國別省市：吉林;22