[發(fā)明專利]一種主動(dòng)式分層螺旋碎土深松機(jī)及方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810185312.2
• 申請(qǐng)日: 2018-03-07
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108337928A
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-07-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 苑進(jìn);牛子孺;辛振波;劉雪美;李揚(yáng);鄒亮亮
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 山東農(nóng)業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): A01B13/08
• 分類號(hào): A01B13/08
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

1.一種主動(dòng)式螺旋分層碎土深松作業(yè)機(jī)，其特征在于：包括機(jī)架、傳動(dòng)裝置、螺旋深松碎土裝置；所述的機(jī)架用于支撐固定其他裝置，并與拖拉機(jī)懸掛系統(tǒng)掛接或牽引，為機(jī)具提供牽引力與深松碎土裝置所需動(dòng)力；所述的傳動(dòng)裝置將拖拉機(jī)動(dòng)力輸出軸動(dòng)力分動(dòng)并傳至螺旋深松碎土裝置；所述的螺旋深松碎土裝置通過(guò)螺旋旋轉(zhuǎn)破碎犁底層，用來(lái)代替?zhèn)鹘y(tǒng)深松耕作用于實(shí)現(xiàn)分層碎土功能，完成深松碎土整地增墑作業(yè)，且螺旋深松碎土裝置安裝與前進(jìn)方向平行，前進(jìn)速度相對(duì)粉壟機(jī)械可以更快，并不易受外力影響變形損壞；

所述的機(jī)架由相互連接固定的方形管、懸掛裝置構(gòu)成，用于安裝、固定其它裝置，并與拖拉機(jī)的懸掛系統(tǒng)相掛接，對(duì)機(jī)具進(jìn)行牽引、動(dòng)力輸入；

所述的傳動(dòng)裝置整體安裝于機(jī)架上，包括動(dòng)力輸入軸、動(dòng)力分配裝置、隔土罩構(gòu)成；所述的動(dòng)力輸入軸安裝于機(jī)架橫梁上方，并于拖拉機(jī)動(dòng)力輸出軸相連，動(dòng)力輸入軸末端與動(dòng)力分配裝置連接；所述動(dòng)力分配裝置包括分動(dòng)箱、變速箱；動(dòng)力分配裝置安裝于機(jī)架上，其中分動(dòng)箱輸出軸末端與變速箱動(dòng)力輸入軸連接，變速箱輸出端將動(dòng)力傳至螺旋深松碎土裝置；所述動(dòng)力分配裝置中變速箱有低、中、高三個(gè)作業(yè)檔位，可根據(jù)地況設(shè)置不同作業(yè)檔位，在低檔位時(shí)螺旋碎土裝置作業(yè)轉(zhuǎn)速為5-10R/Min、在中檔位時(shí)螺旋碎土裝置作業(yè)轉(zhuǎn)速為10-15R/Min、在高檔位時(shí)螺旋碎土裝置作業(yè)轉(zhuǎn)速為15-25R/Min；所述的隔土罩安裝于傳動(dòng)裝置外，整體截面呈錐形，用于保護(hù)傳動(dòng)部分傳動(dòng)平穩(wěn)，傳動(dòng)齒潤(rùn)滑順暢并將耕作后的土塊排出；

所述的螺旋深松碎土裝置由耕作深度控制裝置、分層螺旋碎土齒組構(gòu)成；所述的耕作深度控制裝置由地輪、旋轉(zhuǎn)手柄、升降器構(gòu)成，旋轉(zhuǎn)手柄設(shè)在升降器上端，升降器下端設(shè)有地輪，安裝于機(jī)架的兩側(cè)；使用旋轉(zhuǎn)手柄通過(guò)升降器控制地輪的高度，使深松機(jī)達(dá)到合適的作業(yè)高度；

所述的分層螺旋碎土齒組包括螺旋碎土齒總成、驅(qū)動(dòng)齒輪、變向惰輪構(gòu)成；驅(qū)動(dòng)齒輪經(jīng)動(dòng)力輸出齒輪與變速箱輸出端相接，安裝于機(jī)架下端，端面與螺旋碎土齒總成固連，拖拉機(jī)動(dòng)力經(jīng)分動(dòng)箱與變速箱驅(qū)動(dòng)螺旋碎土齒總成旋轉(zhuǎn)，通過(guò)螺旋碎土齒的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)將耕作層與犁底層疏松，沿機(jī)具前進(jìn)方向，右側(cè)碎土齒總成旋轉(zhuǎn)方向?yàn)槟鏁r(shí)針，左側(cè)旋轉(zhuǎn)方向?yàn)轫槙r(shí)針，有利于破碎土壤的向中間苗帶聚攏，增墑效果更優(yōu)；

所述的螺旋碎土齒總成包括碎土齒、排土錐和固定支撐裝置構(gòu)成；所述的碎土齒位于排土錐前部，碎土齒的首部有尖角，利于土塊的破碎，其固連于排土錐端面圓柱，排土錐端面圓柱末端與驅(qū)動(dòng)齒輪固連，通過(guò)驅(qū)動(dòng)齒輪帶動(dòng)碎土齒的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)；所述的所述的排土錐位于碎土齒中間位置，將碎土齒打碎土塊快速排除，有利于對(duì)較大土塊的進(jìn)一步破碎，同時(shí)減小了機(jī)具前進(jìn)阻力；所述的固定支撐裝置位于螺旋碎土齒總成后部，通過(guò)螺栓安裝于機(jī)架下，軸向固定周向可旋轉(zhuǎn)；

所述的碎土齒結(jié)構(gòu)為一組升角相同為θ的螺旋耐磨鋼材，針對(duì)不同地質(zhì)大田，提供多種螺旋升角θ與輪廓曲線半徑R碎土齒，其中螺旋升角θ與所耕作區(qū)域土壤緊實(shí)度P、土壤容重ρ、土壤類型μ、機(jī)具額定前進(jìn)速度v、碎土齒額定工作深度有關(guān)，滿足關(guān)系：

同時(shí)輪廓曲線半徑R滿足：

經(jīng)試驗(yàn)仿真，此時(shí)對(duì)于土壤破碎增墑效果更優(yōu)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種主動(dòng)式螺旋分層碎土深松作業(yè)機(jī)的作業(yè)方法，其特征在于，包括如下步驟：

1)、機(jī)具掛接：將作業(yè)機(jī)具懸掛至拖拉機(jī)懸掛裝置上，將傳動(dòng)裝置中的動(dòng)力輸入軸與拖拉機(jī)動(dòng)力輸出軸相連；

2)、調(diào)整適宜深松作業(yè)深度：使用旋轉(zhuǎn)手柄控制升降器帶動(dòng)地輪升高或降低高度，使作業(yè)機(jī)具達(dá)到合適的作業(yè)深度；

3)、更換合適螺旋碎土齒總成：根據(jù)大田地況、種植作物情況和大田水分含量墑情等更換螺旋升角與輪廓曲線半徑碎土齒；

4)、動(dòng)力分配裝置參數(shù)初始化：在機(jī)具作業(yè)前使用土壤緊實(shí)度儀器測(cè)試大田土壤緊實(shí)度，土壤緊實(shí)度P≤4000KPa時(shí)，動(dòng)力分配裝置調(diào)節(jié)至高檔位，螺旋碎土裝置作業(yè)轉(zhuǎn)速為15-25R/Min；土壤緊實(shí)度4000KPa≥P≥5000KPa時(shí)，動(dòng)力分配裝置調(diào)節(jié)至中檔位，螺旋碎土裝置作業(yè)轉(zhuǎn)速為10-15R/Min；土壤緊實(shí)度P≥5000KPa時(shí)，動(dòng)力分配裝置調(diào)節(jié)至低檔位，螺旋碎土裝置作業(yè)轉(zhuǎn)速為5-10R/Min；

5)、深松整地作業(yè)：拖拉機(jī)牽引機(jī)具工作，在初始作業(yè)時(shí)，螺旋碎土裝置開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)，拖拉機(jī)液壓提升裝置緩慢將轉(zhuǎn)動(dòng)中的螺旋碎土裝置壓入待耕作大田，待機(jī)具完全進(jìn)入待耕作大田穩(wěn)定作業(yè)后，可逐漸提升作業(yè)速度，達(dá)到提高作業(yè)效率目的。