[發(fā)明專(zhuān)利]一種仿形仿生鎮(zhèn)壓輥

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410177756.3
• 申請(qǐng)日: 2014-04-29
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103918362A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-07-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 賈洪雷;莊健;王文君;姜鑫銘;王剛;李常營(yíng);劉春喜;齊江濤;袁洪方;范旭輝
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 吉林大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): A01B29/04
• 分類(lèi)號(hào): A01B29/04
• 代理公司: 長(zhǎng)春吉大專(zhuān)利代理有限責(zé)任公司 22201
• 代理人: 齊安全;胡景陽(yáng)

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于農(nóng)業(yè)機(jī)械技術(shù)領(lǐng)域中的一種仿形仿生鎮(zhèn)壓輥。

背景技術(shù)

鎮(zhèn)壓輥是農(nóng)業(yè)機(jī)械的一種，作用是播種后將土壤壓緊壓實(shí)，使土壤密度增大以利于保持土壤水分、便于種子發(fā)芽出苗。鎮(zhèn)壓輥沒(méi)有應(yīng)用以前，農(nóng)民在播種后腳踩土壤依靠人體的重力使土壤壓緊壓實(shí)，這樣的方法效率低下并且土壤緊密程度不均勻。人們發(fā)明了鎮(zhèn)壓輥，用來(lái)替代人工將播種后的土壤壓緊壓實(shí)。目前的鎮(zhèn)壓輥是由輥架和設(shè)置在輥架上的數(shù)個(gè)輥?zhàn)咏M成，其輥?zhàn)拥妮S線與輥架的縱軸線(即輥架的前進(jìn)方向)相垂直。作業(yè)時(shí)鎮(zhèn)壓輥靠牽引機(jī)械帶動(dòng)，在播種后的壟臺(tái)上滾過(guò)，這樣依靠鎮(zhèn)壓輥本身的重力和外加的壓力將土壤壓緊壓實(shí)。這樣的鎮(zhèn)壓輥在作業(yè)時(shí)存在粘連土壤現(xiàn)象，因?yàn)椴シN時(shí)的土壤一般含有比較大的水分，這樣的土壤有一定粘度，鎮(zhèn)壓輥滾過(guò)土壤時(shí)，容易粘連土壤，影響作業(yè)質(zhì)量，粘連土壤嚴(yán)重時(shí)，必須停機(jī)清除粘連在鎮(zhèn)壓輥表面的土壤。為了解決粘連土壤問(wèn)題，人們?cè)阪?zhèn)壓輥外面加了橡膠外套，橡膠外套與鎮(zhèn)壓輥本體之間有一定的間隙，鎮(zhèn)壓輥滾動(dòng)時(shí)橡膠外套不斷的蠕動(dòng)變形，使土壤不容易粘連在外套上，這種方法減輕了鎮(zhèn)壓輥粘連土壤的程度，但是存在以下缺點(diǎn):1、橡膠外套增加了鎮(zhèn)壓輥成本；2、作業(yè)質(zhì)量不好，鎮(zhèn)壓輥鎮(zhèn)壓過(guò)的土壤緊密度不均勻；3、鎮(zhèn)壓輥在工作工程中對(duì)土壤的壓力不夠。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)在普遍使用的鎮(zhèn)壓輥所存在的粘連土壤、鎮(zhèn)壓后的土壤緊密度不均勻以及鎮(zhèn)壓輥對(duì)土壤鎮(zhèn)壓力不夠的缺點(diǎn)，提供一種仿形仿生鎮(zhèn)壓輥，以達(dá)到降低土壤與鎮(zhèn)壓輥的粘連程度，使鎮(zhèn)壓后土壤緊密度均勻，增加鎮(zhèn)壓輥對(duì)土壤的壓力的目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

本發(fā)明所述的一種仿形仿生鎮(zhèn)壓輥，包括一個(gè)鎮(zhèn)壓輥輥筒和一個(gè)中心軸，其特征在于：鎮(zhèn)壓輥輥筒表面分布有仿生彈片，中心軸上固定安裝有軸環(huán)，軸環(huán)和仿生彈片之間安裝有彈性輻條。

進(jìn)一步的技術(shù)方案包括：所述的彈性輻條包括支撐桿、套筒、擋板、1號(hào)彈簧和2號(hào)彈簧，支撐桿伸入套筒上端，支撐桿底端與套筒內(nèi)一柱形擋板焊接在一起，擋板的兩個(gè)端面分別與1號(hào)彈簧和2號(hào)彈簧的一端焊接在一起，1號(hào)彈簧和2號(hào)彈簧的另一端則與套筒的兩個(gè)端蓋的內(nèi)壁焊接，支撐桿頂端有通孔，套筒底部焊接有一個(gè)連桿，連桿的底端同樣有通孔。

所述的仿生彈片輪廓曲面方程是以方程y＝-0.7571x²-0.0857為素線，以方程y＝-0.0554z²+0.0305z-0.0733為脊線，素線沿脊線運(yùn)動(dòng)而形成的，其中:x為輥筒的軸線方向，y為輥筒表面的法線方向，z為輥筒表面的切線方向，原點(diǎn)位于輥筒表面上。

所述的仿生彈片的內(nèi)側(cè)固定有凸耳，凸耳上有用于和彈性輻條上的支撐桿連接的通孔。

所述的仿生彈片在鎮(zhèn)壓輥輥筒表面按照兩條三角函數(shù)曲線分布，兩條三角函數(shù)按照鎮(zhèn)壓輥輥筒滾動(dòng)方向中心線對(duì)稱(chēng)，曲線方程為：y＝Asin(6πx/D)+B，其中：x代表輥筒的圓周方向，y代表與輥筒表面的法線方向，D為鎮(zhèn)壓輥直徑，A和B為常數(shù)，A取值范圍為50-100mm；B取值范圍為100-200mm。

所述的中心軸上焊接有六個(gè)軸環(huán)，分別對(duì)應(yīng)鎮(zhèn)壓輥輥筒上相應(yīng)位置的仿生彈片，這六個(gè)軸環(huán)包括四個(gè)三孔軸環(huán)和兩個(gè)六孔軸環(huán)，每個(gè)三孔軸環(huán)上加工三個(gè)孔，且均勻分布,每個(gè)六孔軸環(huán)上加工六個(gè)孔，均勻分布，在軸環(huán)的圓周方向上，第一個(gè)六孔軸環(huán)的第一個(gè)孔與第一個(gè)三孔軸環(huán)的一個(gè)孔呈30度；第二個(gè)三孔軸環(huán)的第一個(gè)孔與第一個(gè)三孔軸環(huán)的一個(gè)孔呈60度，第三個(gè)三孔軸環(huán)的孔的位置與第一個(gè)三孔軸環(huán)的孔的位置相同，第二個(gè)六孔軸環(huán)的孔的位置與第一個(gè)六孔軸環(huán)的孔的位置相同，第四個(gè)三孔軸環(huán)的位置與第一個(gè)三孔軸環(huán)的孔的位置相同。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比有益效果是：

本發(fā)明所述的一種仿形仿生鎮(zhèn)壓輥是針對(duì)鎮(zhèn)壓輥工作過(guò)程中表面粘土嚴(yán)重和對(duì)土壤壓力不夠的問(wèn)題，設(shè)計(jì)了一種仿生彈片結(jié)構(gòu)及其排列方式和能進(jìn)行地面仿形的彈性輻條。鎮(zhèn)壓輥輥筒上的仿生彈片是仿鴕鳥(niǎo)爪趾輪廓形狀及鴕鳥(niǎo)奔跑過(guò)程中爪趾與土壤接觸過(guò)程所設(shè)計(jì)的，在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中彈片插入土壤，不僅有良好的固土作用，而且能夠有效防止鎮(zhèn)壓輥打滑；能進(jìn)行地面仿形的彈性輻條直接與仿生彈片連接，改變了以往在鎮(zhèn)壓輥架上設(shè)置地面仿形的方式，而使鎮(zhèn)壓輥架與農(nóng)機(jī)具采用剛性連接，靠彈性輻條的伸縮進(jìn)行地面仿形，與前者相比鎮(zhèn)壓輥對(duì)土壤壓實(shí)效果更好，壓力更大；鎮(zhèn)壓輥表面熱處理形成的一層尼龍層，使鎮(zhèn)壓輥在工作過(guò)程中不粘土。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明所述的一種仿形仿生鎮(zhèn)壓輥結(jié)構(gòu)組成的軸測(cè)投影圖；

圖2為本發(fā)明所述的一種仿形仿生鎮(zhèn)壓輥結(jié)構(gòu)組成的左視圖；