[發明專利]一種適應于沙地的高速翻轉犁以及其曲面設計方法

在審

• 申請號: 202010816051.7
• 申請日: 2020-08-14
• 公開（公告）號: CN112001045A
• 公開（公告）日: 2020-11-27
• 發明（設計）人: 胡燦;楊喬楠;何義川;鄭炫;王旭峰
• 申請（專利權）人: 塔里木大學;新疆農墾科學院
• 主分類號: G06F30/17
• 分類號: G06F30/17;G06Q50/02
• 代理公司: 北京久維律師事務所 11582
• 代理人: 杜權

本發明公開了一種適應于沙地的高速翻轉犁以及其曲面設計方法，本發明根據高速翻轉犁的鏵刃角θ₀、切土角ε、土垡寬度即犁溝寬度d、載荷角α確定犁鏵的設計參數，進而確定所述導曲線、主犁體曲面輪廓、翻土曲元線，最后添加輔助面，即可完成犁體的曲面設計，實現了高速低阻設計；通過限深輪滑桿和調節搖桿的設置，達到了使限深輪快速調節犁架高低的目的；通過犁體和犁柱的設置，提高了更換犁體的速度，通過拉力桿的設置，達到犁架的穩定性和平衡性。

技術領域

本發明涉及農業機械技術領域，具體為一種適應于沙地的高速翻轉犁以及其曲面設計方法。

背景技術

在我國設施農業中，農戶由于考慮流通的方便性，大都重茬種植，導致病菌滋生，因而迫切需要進行高速翻耕作業。同時為了便于對農作物進行種植，以及使得農作物的生長更加有利，因此在播種之前需要對土壤進行翻土作業，改善土壤的結構，增強土壤的透氣性和保水性以及保肥性，為作物的生長創造良好的條件。

隨著目前政府對大規模集中種植作業的大力推進，高效高速的犁也急需改進，鏵式犁的高速作業對于提高農業裝備作業效率和減少碳排放都具有重要意義。應用高速犁體作業，除了可以提高勞動生產率外，還可以減少金屬用量，減少保養和改善機組靈活性，使大馬力的拖拉機和懸掛犁的機組簡單化，研究高速犁體有助于提高國內高速犁的發展，同時能為廣大農戶在耕作時提供更多的配套選擇，降低能耗，節約資源，節省種植成本，為后續高速犁的研究提供一定的理論參考。

由于耕地質量的好壞和動力消耗取決于犁體曲面的設計水平，目前，對犁體曲面的設計難以滿足高速耕作的需要，并且存在耕作阻力大、量能力消耗大、耕作效率低下的技術問題。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明提供了一種適應于沙地的高速翻轉犁以及其曲面設計方法，解決了上述背景技術中提出的問題。

本發明提出一種適應于沙地的高速翻轉犁，包括犁體，所述犁架上通過U型螺桿安裝三點懸掛裝置，所述犁架上安裝拉力桿，所述犁架上安裝限深輪滑桿，所述限深輪滑桿上安裝調節搖桿，所述限深輪滑桿上安裝限深輪，所述犁架上通過U型螺桿安裝犁柱，所述犁柱固定連接犁體，所述犁體由犁柱、犁鏵、前犁壁、后犁壁組成，所述柱形曲面由前犁壁和后犁壁組合構成，所述前犁壁的脛刃形成內凹形復合曲線，所述犁鏵參數包括鏵刃角θ₀，切土角ε和載荷角α，鏵刃角θ₀為犁鏵刃與犁體前進方向的夾角，切土角ε為犁鏵末端在垂直于犁體前進方向的剖面上犁鏵與地面的夾角，載荷角α為犁尖平行于犁體前進方向的剖面上犁鏵與地面的夾角，其中θ₀＝35°，ε＝36.66°，α＝25°,根據所述鏵刃角θ₀、切土角ε、土垡寬度即犁溝寬度d、載荷角α確定犁鏵的設計參數，其中d＝250mm；進而確定所述導曲線、主犁體曲面輪廓、翻土曲元線，最后添加輔助面，即可完成犁體的曲面設計。

本發明還提供了一種適應于沙地的高速翻轉犁的曲面設計方法，所述高速翻轉犁包括犁架，所述犁架上通過U型螺桿安裝三點懸掛裝置，所述犁架上安裝拉力桿，所述犁架上安裝限深輪滑桿，所述限深輪滑桿上安裝調節搖桿，所述限深輪滑桿上安裝限深輪，所述犁架上通過U型螺桿安裝犁柱，所述犁柱固定連接犁壁，犁體由犁柱、犁鏵和犁壁組成，所述犁壁由前犁壁和后犁壁組成，犁體曲面由犁壁和犁鏵組合構成，所述曲面設計方法包括如下步驟：

步驟1，沙地的高速翻轉犁犁鏵的設計，首先確定鏵刃角θ₀、切土角ε、土垡寬度即犁溝寬度d、載荷角α，進而確定犁鏵的設計參數；其中鏵刃角θ₀為犁鏵刃與犁體前進方向的夾角，切土角ε為犁鏵(15)末端在垂直于犁體前進方向的剖面上犁鏵(15)與地面的夾角，載荷角α為犁尖平行于犁體前進方向的剖面上犁鏵(15)與地面的夾角；

步驟2，確定沙地的高速翻轉犁的導曲線；