本發明專利技術提供了一種斜置潛土逆轉深旋耕裝置，包括機架、懸掛架、變速箱、斜置刀輥；斜置刀輥由同向有序排列的旋耕刀組成，斜置刀輥與前進方向成一斜置角55～70度，旋耕刀的刀尖均朝向前進方向的右邊，刀輥最左側設置一列側向力平衡刀，抵消耕作過程中刀輥受到的軸向分力。本發明專利技術的工作方式是斜置潛土逆轉旋耕，被切土壤的上方沒有約束，土壤因張力作用破裂。在旋耕刀高速有序切土過程中，旋耕刀進行切土時側面減少了一個約束面，具有軸向分速度，使被切土壤毀于拉，并使被切土垡拋出時具有指向側面已耕地的分速度，使被切土垡拋向側后方的已耕地，減少重耕，降低耕作能耗。此外，避免了變速箱、軸承座與未耕土發生干涉，使刀輥沉入地下，實現深耕。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于農業工程領域，具體涉及一種斜置潛土逆轉深旋耕裝置。
技術介紹
土壤耕作是重負荷作業，要消耗大量的能量。目前土壤耕作的主要方式仍以犁耕和旋耕為主。鏵式犁采用的是順序切土，翻土性能好且能達到深耕，但要想達到農藝要求，需要對耕后的土壤進行二次整理，作業程序復雜，效率低，能耗大，成本高。旋耕機具有耕地和耙地雙重作用，對殘茬、雜草、綠肥作物切碎能力強，耕后地表平整，土垡破碎，不需要整地作業就達到農藝要求，有利于搶農時，但其功耗大，覆蓋性能相對鏵式犁較差，耕后植被在耕層上較多，耕后雜草萌生較早。隨著農業技術的迅速發展，栽培技術也應用于根莖類作物栽培，為了提高根莖類作物的等級質量和產量，對耕作土壤的質量要求比較苛刻，即耕深加大、松碎土壤要求更高。為了滿足增厚土壤熟化層，改善深層透氣性，增大持水能力及秸稈還田的農藝要求，增加耕深、降耗節能、提高耕耘質量一直是耕作機械的主要研究方向之一。目前，正轉旋耕，因為刀軸位于地表以上，要加大耕深必須加大刀滾直徑，但刀滾直徑過大將使整機結構龐大笨重，功耗急劇增加。依據現行旋耕機設計理論，正轉作業時旋耕刀從刀滾中心水平線以下開始切土，刀片轉到垂直位置時基本上結束切土過程。當刀滾半徑R、耕深H、旋耕速比λ滿足關系式：H＝R(1-1/λ)時，刀滾轉動瞬心的水平跡線落在地表面上，正切刃切削速度垂直向下，獲得最小動態切土角，入土阻力較小。利用此關系式，按農藝要求確定目標耕深H后，刀滾半徑R≥Hλ/(λ-1)。旋耕速比λ的常用值為4～10，為提高碎土率和溝底平整度，同時為保證有合理的動態隙角，使旋耕刀正切面不擠推未耕土壤應選用偏大的λ值。由此式確定的R值相對較小，使旋耕機結構緊湊，但隨著耕深的增加，若增加耕深，其負荷功耗將急劇增加；刀滾切削土壤的阻力指向前上方，其垂直分力向上，阻礙刀滾入土，尤其快速前進時因刀背擠土反力更大，易產生旋耕機跳動，影響耕深穩定性；其水平分力向前，如果大于拖拉機滾動阻力與由機組其它工作部件產生的阻力之和時將推動機組前進而使拖拉機向前滑移，產生按封閉回路循環的寄生功率，加重了旋耕機和拖拉機傳動裝置的負荷，加大功耗并折損機械壽命。正置潛土反轉旋耕，即刀軸位于地表以下的旋耕方式，由于逆轉旋耕，旋耕刀旋轉方向與拖拉機驅動輪旋轉方向相反，從底部開始向上切削土壤，更多的土壤因張力作用而破裂，可以減少切削力和切削扭矩，降低碎土能耗，同時由于刀軸在地表以下，可以在短刀的情況下實現深耕，但正置潛土逆轉旋耕將被切土垡向后拋擲的同時有不少土垡因不能被拋擲到后面而堵塞在工作部件前方，造成前面產生壅土的現象，引起重耕，使作業負荷和功率消耗急劇增大，嚴重時裝置將無法工作。此外，為了使刀軸沉入地表以下，必須設置特珠的切土部件來避免旋耕機變速箱下緣、軸承座下緣與未耕地面發生干涉，使旋耕機結構復雜，傳動效率低。
技術實現思路
針對現有技術中存在不足，本專利技術提供了一種斜置潛土逆轉深旋耕裝置，在工作過程中實現高速有序切土，使土壤更多毀于“拉”，并且改變了拋土軌跡，減少了重耕，極大地減少了功耗，增加了耕深。為了解決以上技術問題，本專利技術采用順序切土，工作方式為斜置潛土逆轉旋耕，具體技術方案如下：一種斜置潛土逆轉深旋耕裝置，包括機架、懸掛件、變速箱、斜置刀輥；其特征在于：所述的變速箱位于機架的中央，其輸入軸通過萬向節與驅動拖拉機輸出軸連接且與拖拉機前進方向成110～125°角，變速箱輸出軸為花鍵軸，輸出軸兩側分別與兩邊的斜置刀輥軸的一端連接，斜置刀輥軸的另一端安裝在軸承座的軸承內，軸承座通過螺栓固定在機架上；所述的斜置刀輥由同向有序排列的旋耕刀組成，斜置刀輥與牽引拖拉機前進方向成55～70°斜置角，斜置刀輥上的旋耕刀的刀尖一致朝向前進方向的右邊，斜置刀輥最左側裝有一列側向力平衡刀，側向力平衡刀在與輪胎旋轉平面平行的平面內運動，即側向力平衡刀的旋轉中心軸與斜置刀輥成20～35°斜置角且與拖拉機驅動輪軸平行。優選地，所述的斜置刀輥是斜置潛土逆轉旋耕，即斜置刀輥軸位于地表以下5-10cm且旋轉方向與前進時拖拉機驅動輪旋轉方向相反。優選地，斜置刀輥軸的端部裝有斜置軸承座，斜置軸承座與機架通過螺栓固定連接，所述的斜置軸承座在驅動輪胎平行的平面內開有內槽，圓柱滾子軸承安裝在斜置軸承座的內槽中、且圓柱滾子軸承的外圈與斜置軸承座配合，鋼球座套在斜置刀輥軸上，且與圓柱滾子軸承的內圈配合，所述側向力平衡刀固定在刀盤上，所述刀盤固定在鋼球座上，斜置刀輥軸上開有凹槽，所述鋼球座與斜置刀輥軸之間設有鋼球，位于鋼球凹槽內。優選地，所述的鋼球座與圓柱滾子軸承的內圈過盈配合，圓柱滾子軸承的外圈與斜置軸承座過盈配合。優選地，所述側向力平衡刀的數量為4～6把。優選地，所述的側向力平衡刀只有側切面而沒有正切面，且側切面包含切削刃I和切削刃II。優選地，所述的切削刃I為笛卡爾葉形線；所述的切削刃II為α＝1，0.5<β<1,γ＝0時的威布爾分布，α、β、γ為威布爾分布的參數。優選地，相鄰旋耕刀的刀盤相距100～150mm，每個刀盤安裝2～3把旋耕刀，安裝在相鄰刀盤上的旋耕刀的相位角為60～90°。優選地，所述的旋耕刀刀長為150～250mm，刀厚為8～10mm，正切面寬為15～20mm，側切面寬為80～120mm。本專利技術的工作過程如下：拖拉機動力通過萬向節輸入變速箱，變速箱變速后由輸出軸帶動兩側的刀輥逆轉旋轉切土，即斜置刀輥軸位于地表以下5-10cm且旋轉方向與拖拉機驅動輪旋轉方向相反。由于刀輥在水平面內斜置，旋耕刀回轉平面與機具前進方向成一適當斜置角，旋耕刀切土時有一個沿刀輥軸向的相對速度，使土壤盡可能地毀于拉而避免毀于壓。旋耕刀在刀軸上的安裝彎向相同，達到順序切土的目的，使除第一列旋耕刀外，其它旋耕刀進行切土時側面減少了一個約束面，使土壤更容易破壞，由此達到節能降耗的目的。該裝置的工作方式是斜置潛土逆轉旋耕，旋耕刀從底部開始向上切削土壤，更多的土壤因張力作用而破裂，既具有深耕特性，又具有良好的碎土作用，入土性好、作業穩定、功耗低，被切土垡有指向側面已耕地的分速度，使被切土垡更多地拋向已耕地，減少了重耕，降低了能耗。此外，由于刀輥斜置且順序切土，在工作過程中斜置刀輥能夠切掉變速箱以及軸承座下面的土，避免了變速箱、軸承座與未耕土發生干涉，使變速箱、軸承座以及刀輥軸可以沉入地下，實現深耕。刀輥軸的左側開有凹槽，凹槽里設有鋼球，鋼球的一部分在凹槽內，一部分在安裝在斜置刀輥左側的鋼球座內，鋼球座與刀盤通過螺栓連接，刀盤上裝有側向力平衡刀，側向力平衡刀旋轉平面與拖拉機輪胎平行。刀輥軸轉動的同時通過鋼球傳動使鋼球座一起轉動，從而使側向力平衡刀不僅能夠切土，還能充當側板起到抵消刀輥工作過程時受到的軸向分力的作用。本專利技術具有有益效果：本專利技術通過將斜置刀輥與牽引拖拉機前進方向成55～70°斜置角，使旋耕刀切土時有一個沿刀輥軸向的相對速度，使土壤盡可能地毀于拉而避免毀于壓。同時，旋耕刀在刀軸上的安裝彎向相同，能達到順序切土的目的，使除第一列旋耕刀外，其它旋耕刀進行工作切土時側面減少了一個約束面，使土壤更容易破壞，由此達到節能降耗的目的。斜置刀輥左側安裝一列側向力平衡刀，側向力平衡刀的旋轉中心軸與斜置刀輥成20～35°斜置角且與拖拉本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種斜置潛土逆轉深旋耕裝置，包括機架(1)、懸掛件(2)、變速箱(3)、斜置刀輥(5)；其特征在于：所述的變速箱(3)位于機架(1)的中央，其輸入軸通過萬向節與拖拉機輸出軸連接且與拖拉機前進方向成110～125°角，變速箱(3)輸出軸(17)為花鍵軸，輸出軸(17)兩側分別與兩邊的斜置刀輥軸(7)的一端連接，斜置刀輥軸(7)的另一端安裝在軸承座(4)的軸承(18)內，軸承座(4)通過螺栓固定在機架(1)上；所述的斜置刀輥(5)由同向有序排列的旋耕刀(6)組成，斜置刀輥(5)與牽引拖拉機前進方向成55～70°斜置角，斜置刀輥(5)上的旋耕刀(6)的刀尖一致朝向前進方向的右邊，斜置刀輥(5)最左側裝有一列側向力平衡刀(16)，側向力平衡刀(16)在與驅動輪胎旋轉平面平行的平面內運動，即側向力平衡刀(16)的旋轉中心軸與斜置刀輥(5)成20～35°斜置角且與拖拉機驅動輪軸平行。
【技術特征摘要】
1.一種斜置潛土逆轉深旋耕裝置，包括機架(1)、懸掛件(2)、變速箱(3)、斜置刀輥(5)；其特征在于：所述的變速箱(3)位于機架(1)的中央，其輸入軸通過萬向節與拖拉機輸出軸連接且與拖拉機前進方向成110～125°角，變速箱(3)輸出軸(17)為花鍵軸，輸出軸(17)兩側分別與兩邊的斜置刀輥軸(7)的一端連接，斜置刀輥軸(7)的另一端安裝在軸承座(4)的軸承(18)內，軸承座(4)通過螺栓固定在機架(1)上；所述的斜置刀輥(5)由同向有序排列的旋耕刀(6)組成，斜置刀輥(5)與牽引拖拉機前進方向成55～70°斜置角，斜置刀輥(5)上的旋耕刀(6)的刀尖一致朝向前進方向的右邊，斜置刀輥(5)最左側裝有一列側向力平衡刀(16)，側向力平衡刀(16)在與驅動輪胎旋轉平面平行的平面內運動，即側向力平衡刀(16)的旋轉中心軸與斜置刀輥(5)成20～35°斜置角且與拖拉機驅動輪軸平行。2.根據權利要求1所述的斜置潛土逆轉深旋耕裝置，其特征在于：所述斜置刀輥(5)是斜置潛土逆轉旋耕，即斜置刀輥軸(7)位于地表以下5-10cm且旋轉方向與拖拉機前進時驅動輪旋轉方向相反。3.根據權利要求1所述的斜置潛土逆轉深旋耕裝置，其特征在于：斜置刀輥軸(7)的端部裝有斜置軸承座(21)，斜置軸承座(21)與機架通過螺栓固定連接，所述的斜置軸承座(21)在驅動輪胎平行的平面內開有內槽，圓柱滾子軸承(22)安裝在斜置軸承座(21)的內槽中、且圓柱滾子軸承(22)的外圈與斜置軸承座(21)配合，鋼...
【專利技術屬性】
技術研發人員：高建民，齊惠冬，
申請(專利權)人：江蘇大學，
類型：發明
國別省市：江蘇;32
還沒有人留言評論。發表了對其他瀏覽者有用的留言會獲得科技券。