[發(fā)明專利]一種耕整地用松土器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510230264.0
• 申請日: 2015-05-08
• 公開（公告）號: CN104947726B
• 公開（公告）日: 2017-10-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 郭志軍;望紅浩;岳東東;李濤;康翔宇;王永巍;陳毅超;謝寧;楊亞峰
• 申請（專利權(quán)）人: 河南科技大學(xué)
• 主分類號: E02F5/32
• 分類號: E02F5/32;E02F3/76
• 代理公司: 洛陽公信知識產(chǎn)權(quán)事務(wù)所(普通合伙)41120
• 代理人: 羅民健

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及土壤耕作技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種耕整地用松土器。

背景技術(shù)

松土器是履帶式推土機(jī)的一種主要的附屬裝置，通常懸掛在推土機(jī)后部的懸架上，主要用于工作面的預(yù)松作業(yè)。對于推土機(jī)而言，松土器不但能夠用于黏土、硬化的凍土等土層的疏松，還能夠用于鑠石、板結(jié)的鹽礦、層理發(fā)達(dá)的巖石等堅(jiān)硬作業(yè)面的剝離等作業(yè)，使其成為重要的工作裝置。現(xiàn)有的松土器主要由護(hù)板、齒尖和支角固定連接而成，其中，齒尖和護(hù)板與土壤直接接觸，是裂土的元件，但已知的齒尖和護(hù)板設(shè)計，并未充分考慮到齒尖和護(hù)板的觸土曲面特征，易造成如下問題：1、在松土器作業(yè)時，齒尖所受應(yīng)力集中，磨損嚴(yán)重，經(jīng)常更換；2、作業(yè)過程中，傳統(tǒng)圓弧護(hù)板對土壤的應(yīng)力集中，壓實(shí)土壤，阻力增大，作業(yè)效率降低；3、粘土問題嚴(yán)重，作業(yè)效率低。因此，如何減少應(yīng)力集中，提高耐磨性和作業(yè)效率，成為該技術(shù)領(lǐng)域亟待解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容

松土器在松土過程中所存在的問題，不僅與齒尖和護(hù)板的材料、機(jī)構(gòu)有關(guān)，還和與土壤滑動接觸的幾何形狀有關(guān)。本發(fā)明的目的是提供一種能夠分散齒尖應(yīng)力的耕整地用松土器，重新設(shè)計松土器齒尖和護(hù)板的觸土工作曲面，達(dá)到脫土減阻的效果。

本發(fā)明為實(shí)現(xiàn)上述目的所采用的技術(shù)方案為：一種耕整地用松土器，包括護(hù)板、齒尖、支角和固定銷，所述的齒尖通過固定銷安裝在支角下端并構(gòu)成入土端部，所述的護(hù)板通過固定銷安裝在支角的觸土面中部，護(hù)板與齒尖的上表面共同構(gòu)成松土器觸土曲面，該松土器觸土曲面是由護(hù)板上表面與齒尖上下表面弧形連接構(gòu)成曲面，齒尖的上下表面分別為內(nèi)觸土曲面和向內(nèi)觸土曲面彎曲的外觸土曲面，其內(nèi)觸土曲面的輪廓曲線符合方程，的取值范圍為0~13；其外觸土曲面的輪廓曲線符合方程，的取值范圍為-10~13。

將現(xiàn)有已知的護(hù)板結(jié)構(gòu)用在本發(fā)明的松土器上，由于本發(fā)明限定了松土器齒尖上下表面的結(jié)構(gòu)，根據(jù)限定的該觸土面形狀，對其上運(yùn)動的土壤產(chǎn)生引導(dǎo)效應(yīng)，分散齒尖所受的土壤應(yīng)力，亦能使松土器達(dá)到脫土減阻的目的。優(yōu)選的，護(hù)板的上表面采用漸開型曲線結(jié)構(gòu)，即護(hù)板上表面的輪廓曲線符合方程，的取值范圍為-3.5~-0.4。

本發(fā)明中，護(hù)板上表面的輪廓曲線和齒尖內(nèi)外觸土曲面的輪廓曲線均為在Solidworks同一坐標(biāo)系中，作出的原始曲線，在實(shí)際的生產(chǎn)加工中，可根據(jù)需要進(jìn)行縮放，曲線的內(nèi)蘊(yùn)幾何形式不發(fā)生改變。

進(jìn)一步，所述支角的下表面與鉛垂面之間的夾角呈84°，為了讓支角與齒尖更好接觸受力，同時防止齒尖工作時脫落，支角的入土端設(shè)計成傾斜一定角度的楔形。

本發(fā)明的有益效果：1、本發(fā)明對松土器齒尖和護(hù)板的結(jié)構(gòu)進(jìn)行重新設(shè)計，將一種仿生型曲線應(yīng)用于齒尖，將一種漸開線型應(yīng)用于護(hù)板，各部分對應(yīng)的曲線分別具有特殊的土壤幾何性能，在松土器工作時，能夠改變土壤在與齒尖觸土曲面接觸時的運(yùn)動狀態(tài)，使土壤顆粒產(chǎn)生滾動、波動效應(yīng)，且能夠?qū)\(yùn)動的土壤產(chǎn)生平滑的切削效應(yīng)，應(yīng)力場的持續(xù)波動更容易破碎硬土、碎石，并且能夠分散齒尖應(yīng)力，延長壽命；在粘土作業(yè)時會導(dǎo)致土壤粘附齒尖的的幾率大大降低，使齒尖具有較強(qiáng)的入土能力和較好的脫土效果，降低土壤阻力。

2、漸開型結(jié)構(gòu)的護(hù)板，其曲線的曲率形式呈現(xiàn)先增大后減小，再增大后減小的變化趨勢，能夠改變護(hù)板上表面與土壤接觸部位的運(yùn)動狀態(tài)，在推土機(jī)工作時，齒尖和護(hù)板切入土壤，使土體產(chǎn)生向下和水平兩個方向的復(fù)合運(yùn)動而分離，土壤的應(yīng)力場表現(xiàn)為連續(xù)的波動性能，應(yīng)力場的持續(xù)波動會導(dǎo)致土壤粘附松土器的幾率大大降低，使松土器具有較強(qiáng)的入土能力和較好的脫土效果；同時，在松土器作業(yè)時，能夠分散土壤壓力，減小觸土面積，改變土壤應(yīng)力結(jié)構(gòu)，從而減少土壤粘附，降低土壤阻力。

3、護(hù)板的觸土曲面采用漸開線型，能分散護(hù)板對前方土壤應(yīng)力，避免壓實(shí)土壤；漸開線型幾何結(jié)構(gòu)單體能夠?qū)\(yùn)動的土壤產(chǎn)生引導(dǎo)效應(yīng)和對土壤顆粒產(chǎn)生滾動效應(yīng)，起到減粘降阻的作用，在粘土作業(yè)時，效果尤為明顯。

附圖說明

圖1為松土器的示意圖；

圖2為本發(fā)明中松土器的爆炸分解圖。

附圖標(biāo)記：1、護(hù)板，2、齒尖，3、支角，4、固定銷，5、內(nèi)觸土曲面，6、外觸土曲面。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施例對本發(fā)明的耕整地用松土器作進(jìn)一步說明，以使本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以更好的理解本發(fā)明并能予以實(shí)施，但所舉實(shí)施例不作為對本發(fā)明的限定。