[發明專利]一種就地翻土犁的犁體曲面設計方法

在審

• 申請號: 201910496651.7
• 申請日: 2019-06-10
• 公開（公告）號: CN110069900A
• 公開（公告）日: 2019-07-30
• 發明（設計）人: 劉元義;宋發成;郭志東;張銀平;邴坤;張晟昊
• 申請（專利權）人: 山東理工大學
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種就地翻土犁的犁體曲面設計方法，包括犁鏵（1）參數設計、導曲線（8）參數的設計、翻土曲元線變化規律，其中犁鏵（1）參數，包括鏵切角θ₀、切土角ε和載荷角α，翻土曲元線包括元線角變化規律和翻土曲線變化規律，其特征在于：就地翻土犁耕作時，土垡被犁體曲面翻轉至原犁溝的過程可分為：起土過程（Ⅰ）、翻垡過程（Ⅱ）和扣垡過程（Ⅲ），起土過程（Ⅰ）：鏵切角θ₀為犁鏵刃與犁體前進方向的夾角，θ₀的角度范圍35°～45°，切土角ε為犁鏵（1）末端在垂直于犁體前進方向的剖面上犁鏵（1）與地面的夾角，ε角度范圍0°～45°，載荷角α為犁尖平行于犁體前進方向的剖面上犁鏵（1）與地面的夾角，α角度范圍20°～30°，載荷角α、切土角ε和鏵切角θ₀的三者關系為tanα = tanεtanθ₀，當犁鏵刃全部作用到土壤上時，犁鏵刃末端的切土板（3）切割土壤形成土垡，此時土垡橫剖面底邊（7）與地面的夾角θ等于切土角ε，隨后土垡將在主犁體曲面被翻轉；翻垡過程（Ⅱ）：土垡形成后，在排土板（4）的引導下，隨著犁體前進，土垡進入犁胸（5）部分，土垡在犁胸（5）前部的作用下，其土垡橫剖面底邊（7）和地面的夾角先由ε變為0°，后土垡繼續運動至犁胸（5）中后部分，在排土板（4）的引導和犁胸（5）的翻轉作用下，土垡橫剖面底邊（7）和地面的夾角θ由0°變為90°；扣垡過程（Ⅲ）：土垡運動到犁翼（6）部分時，土垡橫剖面底邊（7）豎直，此時土垡還未到達翻轉的臨界狀態，犁翼（6）作用于此時土垡的上部，對土垡進一步翻垡，最終使其扣翻在犁溝；導曲線（8）是從犁鏵（1）末端開始依次經過犁頸（2）、犁胸（5）和犁壁的曲線，導曲線（8）是一段空間的曲線，曲線表示土垡橫剖面底邊（7）與地面夾角θ在犁頸（2）的引導下由ε變化到0°，在犁胸（5）的引導下從0°變化到90°，最后在犁翼（6）的作用下由90°變為180°，即土垡最終翻轉至原犁溝的過程；翻土曲元線包括元線角變化規律和翻土曲線變化規律，元線角變化規律：犁鏵（1）切土形成土垡后，土垡開始沿就地翻土犁犁體曲面翻轉，主要經歷了三個過程，即在犁頸（2）上翻轉至水平、在犁胸（5）上翻轉側被抬起至豎直、在犁翼（6）上被翻轉至原犁溝，土垡橫剖面底邊（7）與地面的夾角θ依次經歷了犁頸（2）上ε～ 0°、犁胸（5）上0°～90°和犁翼（6）上90°～180°三個過程，元線為土垡橫剖面底邊（7）所在的直線，元線與地面的夾角即土垡橫剖面底邊（7）與地面的夾角θ定義其為元線角，其沿y軸負方向的變化規律為元線角變化規律，翻土曲線變化規律：土垡橫剖面底邊（7）在犁體上翻轉時會有一定程度的彎曲，土垡不能完全按照元線角的變化規律翻轉，犁鏵（1）作用土壤形成土垡后，土垡沿著犁體曲面翻轉，其剖面底邊彎曲形成的曲線即稱為翻土曲線，翻土曲線沿y軸負方向的變化規律為元線角變化規律為翻土曲線變化規律。