[發明專利]一種拖拉機三自由度農具懸掛機構

有效

• 申請號: 201810397381.X
• 申請日: 2018-04-28
• 公開（公告）號: CN108617176B
• 公開（公告）日: 2020-08-28
• 發明（設計）人: 韓江義;夏長高;商高高;高翔;劉存昊;趙艮權;楊宏圖;孫陳曦
• 申請（專利權）人: 江蘇大學
• 主分類號: A01B59/06
• 分類號: A01B59/06;A01B63/102
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種拖拉機三自由度農具懸掛機構，包括左伸縮拉桿，右伸縮拉桿，下拉桿，農具掛接框；其中，左伸縮拉桿，右伸縮拉桿是帶有移動副的拉桿，可伸長或縮短，左伸縮拉桿、右伸縮拉桿一端與拖拉機機體通過球副鉸接，另一端通過球副與農具掛接框鉸接。下拉桿一端通過通過轉動副與機體聯接，另一端通過虎克鉸與農具掛接框聯接，虎克鉸具有兩個正交的轉動自由度組成，一個轉動方向平行于與下拉桿在機體上轉動副方向，另一個轉動副方向平行于農具掛接框平面法線；通過調節移動副和轉動副來控制農具掛接框的位置和姿態，實現農具位置和姿態的調節。

技術領域

本發明涉及一種拖拉機三自由度農具懸掛機構。

背景技術

在中國，丘陵的國土面積占全國的43％以上，人口占全國的50％以上，耕地面積占全國的31.5％，糧食產量占全國的35.5％(2011年)，是中國重要的糧食、油料等農作物的生產基地，在中國農業生產中占有非常重要的地位。與中國廣大平原地區較高農業機械化水平相比，丘陵山區農業機械化水平還很低，已成為中國全面實現農業機械化的瓶頸。丘陵地區農業機械化水平低的原因除了包括丘陵山區農機作業水平低，作業條件惡劣以外，更重要的原因是現有的農業機械缺乏對山區坡地作業的適應性。農機具作業缺乏對坡地的適應性，表現在車輛底盤難以保持水平、容易傾翻，嚴重影響操作人員安全；農具缺乏對坡地作業的仿形，導致作業質量差。為此，最近一些能夠適應坡地作業的可調平的車輛底盤被提出，西北農業大學提出一種可調平底盤的小型履帶式拖拉機，江蘇大學提出一種底盤可調平的輪式拖拉機。當拖拉機的底盤具有坡地可調平功能時，拖拉機的懸掛機構需要控制農具的姿態，實現旋耕機或犁具對坡地的仿形作業，保證耕深的均勻性，避免農具作業時的偏牽引現象。為此，一些高校和研究院所分別在傳統的三點懸掛機構進行改進，利用一個提升臂和提升桿控制對應的下拉桿位置，實現農具耕作深度和農具傾斜角度姿態控制。由于傳統的三點懸掛桿件中，農具具有一個繞驅動橋轉動的自由度和另一個自由度是農具繞豎直方向的橫向擺動自由度，提升臂只能控制繞驅動橋轉動的自由度(該自由度可以控制農具高度位置)，無法限制農具的橫向擺動自由度；當農具在坡地作業時，農具重力會使農具產生橫向擺動，從而導致農具耕作時的偏牽引現象，影響了拖拉機農具組的坡地作業直線行駛性和安全性。

發明內容

本發明的目的在于提供一種拖拉機三自由度農具懸掛機構，山地坡地作業時，可以通過調整農具懸掛機構來實現對掛接農具的高度、位置和姿態的調節，實現農具與坡地地形的仿形作業。

為實現上述發明目的，本發明采取的技術方案為：一種拖拉機三自由度農具懸掛機構，包括拖拉機機體和農具掛接框，農具三點懸掛在所述農具掛接框上，所述拖拉機機體和所述農具掛接框之間通過左伸縮拉桿、右伸縮拉桿和下拉桿連接，所述左伸縮拉桿與所述拖拉機機體之間通過球副鉸接，所述左伸縮拉桿與所述農具掛接框之間通過球副鉸接，所述右伸縮拉桿與所述拖拉機機體之間通過球副鉸接，所述右伸縮拉桿與所述農具掛接框之間球副鉸接，所述下拉桿與所述拖拉機機體之間通過轉動副連接，所述下拉桿與所述農具掛接框之間通過虎克鉸連接，所述農具掛接框在所述虎克鉸的作用下既能夠實現沿平行于所述轉動副的方向轉動，又能夠實現沿垂直于所述農具掛接框的平面方向轉動。

上述方案中，所述虎克鉸包括U形塊、第一軸和第二軸，所述第一軸的兩端對應安裝在所述U形塊的兩臂上，所述第一軸的兩端與所述U形塊的兩臂通過轉動副連接，所述U形塊的底板與所述下拉桿固定連接，所述第二軸的軸線與所述U形塊的兩臂平行，所述第一軸穿過所述第二軸，所述第一軸和所述第二軸之間轉動副連接，所述第二軸與所述農具掛接框之間圓柱副連接。

上述方案中，所述左伸縮桿和所述右伸縮桿均包括前桿和后桿，所述前桿和所述后桿之間通過移動副連接，所述前桿與所述拖拉機機體之間通過球副鉸接，所述后桿與所述農具掛接框之間通過球副鉸接。

上述方案中，所述左伸縮拉桿和所述右伸縮桿上的移動副均為驅動運動副；所述下拉桿與所述拖拉機機體之間連接的轉動副為驅動運動副。

上述方案中，所述的左伸縮拉桿、所述右伸縮拉桿和所述下拉桿在空間中不共線。