[发明专利]一种振动式仿生开沟器

说明书

一种振动式仿生开沟器属农业机械技术领域，本发明中垂面缓冲机构中的左端与平面缓冲机构中支撑板的上端经销轴活动连接；铲柄的上端与垂面缓冲机构中弹簧Ⅰ的下端固接，铲柄的近上端与平面缓冲机构中深沟球轴承定位环中的深沟球轴承的内圈过盈连接，铲柄的下端经螺栓与仿生开沟入土机构的上端固接。本发明能开出波浪形的沟形，能极大地增加土壤的受光面积，利于种床条件的构建，并能应对土壤中的冲击，不仅使沟形相对稳定，更能减少机组功耗和石子等对开沟器的破坏磨损。

技术领域

本发明属于农业机械技术领域，具体涉及一种振动式仿生开沟器。

背景技术

开沟器是播种机施肥机上面的关键部件，其作用是在播种机工作时，开出一定深度和宽度的种沟，引导种子或肥料落入沟内并覆盖湿土。通过开沟作业对种床土攘产生扰动，改变种子周围土壤的种床物理特性，创造出适合种子发芽的种沟环境，满足作物对土壤中水分和养分的需要，为作物后期的生长创造良好的条件。

开沟器进行作业时，会面临复杂的土壤环境，当开沟器触碰土壤中的石子，土壤水稳态团聚体时，使开沟器面临突然地重压或冲击从而使土壤扰动增加，影响开出沟型的农艺要求，并增加机组功耗。

发明内容

本发明的目的是解决现有开沟部件在复杂土壤环境工作时工作阻力波动大，对开沟器表面破坏严重，减少开沟器使用寿命的问题，提供一种新型结构的开沟器主体和配套开沟器承载机构。它采用獾的犬齿提取的曲线轮廓设计而成，达到减小开沟正压力和穿透阻力的目的。并通过两个弹簧的相互作用来实现缓冲冲击，碰撞来实现振动行为。

本发明由垂面缓冲机构A、平面缓冲机构B、仿生开沟入土机构C、铲柄1、螺栓2和销轴3组成，其中垂面缓冲机构A中的左端与平面缓冲机构B中支撑板10的上端经销轴3活动连接；铲柄1的上端与垂面缓冲机构A中弹簧I8的下端固接，铲柄1的近上端与平面缓冲机构B中深沟球轴承定位环16中的深沟球轴承17的内圈过盈连接，铲柄1的下端经螺栓2与仿生开沟入土机构C的上端固接。

所述的垂面缓冲机构A由连杆5、过渡杆6、空心杆7和弹簧I 8组成，其中连杆5左端设有孔I 4，连杆5的右端与过渡杆6的上端左侧固接；过渡杆6、空心杆7和弹簧I 8自上而下顺序排列，且空心杆7的上端与过渡杆6的下端固接，空心杆7的下端与弹簧I 8的上端固接。

弹簧I 8的最大扭转角度与开沟器作业过程中开沟器角度变化的关系如下：

其中：A_N为扭转弹簧的最大扭转角，ξ为相关系数，为开沟器入土部分的水平面内角度变化量。

所述的平面缓冲机构B由悬挂架9、支撑板10、环形槽12、弹簧II 13、压力环14、短连杆15、定位环16和深沟球轴承17组成，其中支撑板10上设有孔II 11；支撑板10的下端与悬挂架9的上端固接；悬挂架9、环形槽12、弹簧II 13、压力环14、短连杆15和定位环16自左至右顺序排列，且弹簧II 13左端经环形槽12固接于悬挂架9下部右侧，弹簧II 13右端经压力环14和短连杆15与定位环16的左侧固接；深沟球轴承17的外圈与定位环16的内圈过盈连接。簧弹簧II 13的变形量和开沟器在机组前进方向上位移量有如下关系：

Δx＝εΔl，(0.7≤ε≤0.9)，

其中：Δx为压缩弹簧的变形量，ε为相关系数，Δl为开沟器入土部分在机组前进方向位移量。

仿生开沟入土机构C由入土刀19、侧翼I 20、侧翼II 21和涂层22组成，入土刀19的轮廓曲线由HJ曲线和HI曲线组成；

侧翼I 20和侧翼II 21对称位于入土刀19两侧，涂层22覆盖于侧翼I 20和侧翼II21的边缘，其中侧翼I 20刃线的方程为：