組合式船形開(kāi)畦溝裝置的制作方法

本發(fā)明屬于農(nóng)業(yè)機(jī)械中農(nóng)田開(kāi)溝機(jī)具技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種油麥兼用播種機(jī)上使用的組合式船形開(kāi)畦溝裝置。

背景技術(shù)：

我國(guó)長(zhǎng)江中下游地區(qū)雨水較多，油菜、小麥作為該地區(qū)冬季種植的主要油料和糧食作物，其播期和播種工序相似，播種作業(yè)時(shí)需同時(shí)在種床廂面兩側(cè)開(kāi)出用于排水或旱時(shí)灌溉用的畦溝。長(zhǎng)江中下游地區(qū)油菜、小麥播種多在水稻收獲后的稻茬田進(jìn)行，稻茬田土壤黏重板結(jié)、秸稈量大，用于北方沙壤性土壤開(kāi)溝筑壟作業(yè)的機(jī)具不適用該區(qū)域的開(kāi)畦溝作業(yè)。目前用于長(zhǎng)江中下游地區(qū)油菜、小麥機(jī)械化開(kāi)畦溝作業(yè)的方式主要有兩種：一種是使用主動(dòng)旋轉(zhuǎn)開(kāi)溝機(jī)開(kāi)畦溝，此方法開(kāi)出溝型穩(wěn)定，但消耗功率大；另一種是使用入土角為銳角得到單面或雙面開(kāi)畦溝犁進(jìn)行開(kāi)畦溝作業(yè)，采用此方法開(kāi)溝簡(jiǎn)單、輕便，但不能保證開(kāi)出穩(wěn)定溝型，且在土壤含水率較大或地表秸稈量大時(shí)，土壤與機(jī)具之間出現(xiàn)粘附及堵塞的現(xiàn)象。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的就是針對(duì)上述技術(shù)的不足，針對(duì)長(zhǎng)江中下游地區(qū)油菜、小麥機(jī)械化播種開(kāi)畦溝作業(yè)功耗大及難以開(kāi)出穩(wěn)定溝型等問(wèn)題，提供一種組合式船形開(kāi)畦溝裝置，適合在油麥兼用播種機(jī)上使用，從而能適應(yīng)于在稻茬田黏重板結(jié)土壤的開(kāi)畦溝作業(yè)。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所設(shè)計(jì)的組合式船形開(kāi)畦溝裝置，包括兩塊對(duì)稱(chēng)布置的播種機(jī)側(cè)板，以及均支撐在兩個(gè)播種機(jī)側(cè)板之間的機(jī)架前橫梁和機(jī)架后橫梁，每塊所述播種機(jī)側(cè)板的前端和后端均分別設(shè)置有開(kāi)溝前犁和船形開(kāi)畦溝犁，且每個(gè)所述船形開(kāi)畦溝犁的尾部均鉸接有船形托板；

所述開(kāi)溝前犁為包括前犁犁柱、前犁犁面、前犁側(cè)板、前犁底板及前犁犁托的單面鏵式犁，所述前犁底板焊接在前犁梨柱的底部，所述前犁犁柱底部的前犁底板，所述前犁犁托連接前犁犁面和前犁犁柱，所述前犁犁柱的上端插入至播種機(jī)側(cè)板前端的前犁固定座內(nèi)；所述前犁側(cè)板與播種機(jī)側(cè)板平行，所述前犁犁面方向偏向播種機(jī)機(jī)組內(nèi)側(cè)；

所述船形開(kāi)畦溝犁的后犁犁柱上端插入至播種機(jī)側(cè)板后端的后犁固定座內(nèi)，所述船形開(kāi)畦溝犁的后連接板中間部位設(shè)有后犁連接座；

所述船形托板包括兩塊前側(cè)板及兩塊后側(cè)板，兩塊前側(cè)板的破土曲面相交的曲線(xiàn)為刃口直線(xiàn)，且兩塊前側(cè)板和兩塊后側(cè)板均沿刃口直線(xiàn)所在的平面對(duì)稱(chēng)布置；前側(cè)板的后連接邊和后側(cè)板的前連接邊均與梯形連接板的側(cè)邊相連使得兩塊前側(cè)板與兩塊后側(cè)板通過(guò)梯形連接板連接，且兩塊后側(cè)板的下底邊通過(guò)下連接板圍合形成閉合的下底面；

所述船形托板還包括橫跨在刃口直線(xiàn)上端與梯形連接板中部之間的托板連接桿及焊接在所述下連接板中后部位置的托板連接座，所述托板連接桿的前端部與所述后犁連接座鉸接，所述托板連接座與限位調(diào)節(jié)拉桿的一端鉸接，所述限位調(diào)節(jié)拉桿的另一端與所述后座連接桿一端鉸接，所述后座連接桿的另一端焊接在后犁固定座上。

進(jìn)一步地，所述限位調(diào)節(jié)拉桿包括中間調(diào)節(jié)桿及中間調(diào)節(jié)桿兩端的連接頭，所述連接頭的一端通過(guò)螺紋與中間調(diào)節(jié)桿相連，且螺紋連接處安裝有起限位作用的定位螺母。

進(jìn)一步地，所述開(kāi)溝前犁的前犁犁面為由直元線(xiàn)沿導(dǎo)曲線(xiàn)按照元線(xiàn)角連續(xù)運(yùn)動(dòng)形成的犁體曲面，其犁體曲面元線(xiàn)角為40°～45°、導(dǎo)曲線(xiàn)高度H與開(kāi)度L的比值為1.7～1.8、入土角為20°～30°及導(dǎo)曲線(xiàn)兩端點(diǎn)切線(xiàn)夾角Ω為105°～125°。

進(jìn)一步地，所述兩塊前側(cè)板的夾角γ等于所述船形開(kāi)畦溝犁兩塊破土板的夾角α。

進(jìn)一步地，所述后側(cè)板的傾斜角度等于所述船形開(kāi)畦溝犁平土板的傾斜角度。

進(jìn)一步地，所述前犁犁柱上沿高度方向開(kāi)設(shè)有用于調(diào)節(jié)機(jī)具作業(yè)深度的若干前犁調(diào)節(jié)孔，所述后犁犁柱上沿高度方向開(kāi)設(shè)有用于調(diào)節(jié)機(jī)具作業(yè)深度的若干后犁調(diào)節(jié)孔。

進(jìn)一步地，所述兩塊前側(cè)板和所述梯形連接板圍合形成的上表面設(shè)置有上連接板，所述托板連接桿的中后部焊接在所述上連接板的中間位置。

進(jìn)一步地，所述后座連接桿與所述后犁固定座之間斜撐有加強(qiáng)板。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)：

1、本發(fā)明通過(guò)開(kāi)溝前犁破土、翻垡，后置船形開(kāi)畦溝犁對(duì)前犁開(kāi)出的溝進(jìn)行翻壓形成畦溝溝型，其后連接的船形托板進(jìn)一步對(duì)畦溝進(jìn)行整形，能開(kāi)出溝型穩(wěn)定、溝底干凈的畦溝；

2、本發(fā)明在黏重板結(jié)且含水率高的土壤條件下工作時(shí)，開(kāi)溝前犁、船型畦溝成型器和船形后托板之間不會(huì)發(fā)生土壤堵塞和粘附的現(xiàn)象，播種機(jī)整機(jī)通過(guò)性能良好；

3、本發(fā)明采用開(kāi)溝前犁、船形開(kāi)畦溝犁和船形托板組合式開(kāi)畦溝，便于掛接于播種機(jī)上使用，可根據(jù)不同土壤作業(yè)環(huán)境，拆裝船形托板，以簡(jiǎn)化開(kāi)溝裝置結(jié)構(gòu)。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明組合式船形開(kāi)畦溝裝置的立體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為圖1的側(cè)視示意圖；

圖3為圖1中開(kāi)溝前犁的立體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為圖1中船形開(kāi)畦溝犁的立體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為圖4的主視示意圖；

圖6為圖4的左側(cè)示意圖；

圖7為圖4的俯視示意圖；

圖8為圖1中船形托板的立體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖9為圖8的主視示意圖；

圖10為圖8的左側(cè)示意圖；

圖11為圖8的俯視示意圖；

圖12為船形開(kāi)畦溝犁與船形托板連接示意圖；

圖13為圖12中限位調(diào)節(jié)拉桿的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖14為開(kāi)溝前犁元線(xiàn)角變化圖；

圖15為開(kāi)溝前犁導(dǎo)曲線(xiàn)設(shè)計(jì)圖；

圖16為船形開(kāi)畦溝犁破土板刃口曲線(xiàn)圖；

圖17為船形開(kāi)畦溝犁整形板形成原理圖；

圖18為船形開(kāi)畦溝犁整形板導(dǎo)曲線(xiàn)設(shè)計(jì)圖；

圖19為本發(fā)明組合式船形開(kāi)畦溝裝置的開(kāi)畦溝效果圖。

圖中各部件標(biāo)號(hào)如下：播種機(jī)側(cè)板1、開(kāi)溝前犁2(其中：前犁犁柱2a、前犁犁面2b、前犁側(cè)板2c、前犁底板2d、前犁犁托2e、前犁調(diào)節(jié)孔2f)、機(jī)架前橫梁3、前犁固定座4、后犁固定座5、船形開(kāi)畦溝犁(其中：后犁犁柱6a、成型架體6b、破土板6c、刃口曲線(xiàn)6c1、整形板6d、平土板6e、后連接板6f、前連接板6g、下底板6h、后犁調(diào)節(jié)孔6i)、托板連接桿7、船形托板8(其中：前側(cè)板8a、刃口直線(xiàn)8a1、后側(cè)板8b、上連接板8c、下連接板8d、梯形連接板8e)、限位調(diào)節(jié)拉桿9(其中：連接頭9a、中間調(diào)節(jié)桿9b、定位螺母9c)、后座連接桿10、機(jī)架后橫梁11、定位銷(xiāo)12、插銷(xiāo)13、加強(qiáng)板14、后犁連接座15、托板連接座16、畦溝17、種床帶廂面18。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。

如圖1、圖2所示的組合式船形開(kāi)畦溝裝置，包括兩塊對(duì)稱(chēng)布置的播種機(jī)側(cè)板1，以及平行支撐在兩個(gè)播種機(jī)側(cè)板1之間的機(jī)架前橫梁3和機(jī)架后橫梁11，每塊播種機(jī)側(cè)板1的前端均設(shè)置有開(kāi)溝前犁2，每塊播種機(jī)側(cè)板1的后端均設(shè)置有船形開(kāi)畦溝犁6，且每個(gè)船形開(kāi)畦溝犁6的尾部均鉸接有船形托板8，兩個(gè)開(kāi)溝前犁2、兩個(gè)船形開(kāi)畦溝犁6及兩個(gè)船形托板8均對(duì)稱(chēng)布置。

結(jié)合圖2所示，開(kāi)溝前犁2為包括焊接為一體的前犁犁柱2a、前犁犁面2b、前犁側(cè)板2c、前犁底板2d及前犁犁托2e的單面鏵式犁，前犁底板2d焊接在前犁犁柱2a的底部，前犁犁托2e連接前犁犁面2b和前犁犁柱2a，前犁犁柱2a的上端插入至播種機(jī)側(cè)板1前端的前犁固定座4內(nèi)，通過(guò)定位銷(xiāo)和插銷(xiāo)將前犁犁柱2a固定在前犁固定座4上；如圖14、圖15所示，前犁犁面2b為由直元線(xiàn)沿導(dǎo)曲線(xiàn)按照元線(xiàn)角連續(xù)運(yùn)動(dòng)形成的犁體曲面，其犁體曲面元線(xiàn)角為40°～45°、導(dǎo)曲線(xiàn)高度H與開(kāi)度L的比值為1.7～1.8、入土角為20°～30°及導(dǎo)曲線(xiàn)兩端點(diǎn)切線(xiàn)夾角Ω為105°～125°，同時(shí)，前犁側(cè)板2c與播種機(jī)側(cè)板1平行，前犁犁面2b方向偏向播種機(jī)機(jī)組(即廂面)內(nèi)側(cè)；另外，前犁犁柱2a上沿高度方向開(kāi)設(shè)有用于調(diào)節(jié)機(jī)具作業(yè)深度的若干前犁調(diào)節(jié)孔2f。

船形開(kāi)畦溝犁6為中國(guó)發(fā)明專(zhuān)利申請(qǐng)(公開(kāi)號(hào)106105500A、公開(kāi)日2016.11.16)公開(kāi)的一種播種時(shí)同步開(kāi)畦溝用船形畦溝成型裝置，如圖4、5、6、7所示，包括后犁犁柱6a及后犁犁柱6a的成型架體6b。結(jié)合圖2、圖3所示，成型架體6b包括前部觸土模塊的兩塊破土板6c、中部觸土模塊的兩塊整形板6d及后部觸土模塊的兩塊平土板6e，兩塊破土板6c的破土曲面相交的曲線(xiàn)為刃口曲線(xiàn)6c1，且兩塊破土板6c、兩塊整形板6d及兩塊平土板6e均沿刃口曲線(xiàn)6c1所在的平面對(duì)稱(chēng)布置；兩塊破土板6c與兩塊整形板6d通過(guò)前連接板6g連接，即破土板6c的連接邊、整形板6d的前連接邊均與前連接板6g的側(cè)邊相連，兩塊整形板6d與兩塊平土板6e通過(guò)后連接板6f連接，即整形板6d的后連接邊、平土板6e的連接邊均與后連接板6f的側(cè)邊相連，且平土板6e垂直于后連接板6f；同時(shí)，兩塊破土板6c的連接邊的下底端及前連接板6g的下底端匯于刃口的底端，后連接板6f的下底邊與兩塊整形板6d的下底邊通過(guò)下底板6h圍合形成閉合的下底面，即兩塊破土板6c、兩塊整形板6d和兩塊平土板6e通過(guò)前連接板6g、后連接板6f及下底板6h焊接形成閉合的船型結(jié)構(gòu)，其原理在此不再贅述。另外，本實(shí)施例中船形開(kāi)畦溝犁6的后犁犁柱6a上端插入至播種機(jī)側(cè)板1后端的后犁固定座5內(nèi)，通過(guò)定位銷(xiāo)和插銷(xiāo)將后犁犁柱6a固定在后犁固定座5上，同時(shí)，后犁犁柱6a上沿高度方向開(kāi)設(shè)有用于調(diào)節(jié)機(jī)具作業(yè)深度的若干后犁調(diào)節(jié)孔6i，并且，后連接板6f中間部位焊接有后犁連接座15。

結(jié)合圖8、圖9、圖10級(jí)圖11所示，船形托板8包括兩塊前側(cè)板8a及兩塊后側(cè)板8b，兩塊前側(cè)板8a的破土曲面相交的曲線(xiàn)為刃口直線(xiàn)8a1，且兩塊前側(cè)板8a和兩塊后側(cè)板8b均沿刃口直線(xiàn)8a1所在的平面對(duì)稱(chēng)布置；前側(cè)板8a的后連接邊和后側(cè)板2b的前連接邊均與梯形連接板8e的側(cè)邊相連使得兩塊前側(cè)板8a與兩塊后側(cè)板8b通過(guò)梯形連接板8e連接，且兩塊后側(cè)板8b的下底邊通過(guò)下連接板8d圍合形成閉合的下底面；另外，船形托板8還包括橫跨在刃口直線(xiàn)8a1上端與梯形連接板8e中部之間的托板連接桿7及焊接在下連接板8d中后部位置的托板連接座16，本實(shí)施例中，兩塊前側(cè)板8a和梯形連接板8e圍合形成的上表面設(shè)置有上連接板8c，而托板連接桿7的中后部焊接在上連接板8c的中間位置。另外，兩塊前側(cè)板8a的夾角γ等于船形開(kāi)畦溝犁6兩塊破土板6c的夾角α，而后側(cè)板8b向內(nèi)的傾斜角度等于船形開(kāi)畦溝犁6平土板6e向內(nèi)的傾斜角度。

如圖12所示，托板連接桿7的前端部與船形開(kāi)畦溝犁6后連接板6f中間部位的后犁連接座15鉸接，托板連接座16與限位調(diào)節(jié)拉桿9的一端鉸接，限位調(diào)節(jié)拉桿9的另一端與后座連接桿10一端鉸接，后座連接桿10的另一端焊接在后犁固定座5上，后座連接桿10與后犁固定座5之間斜撐有加強(qiáng)板14。本實(shí)施例中，結(jié)合圖13所示，限位調(diào)節(jié)拉桿包括中間調(diào)節(jié)桿9b及中間調(diào)節(jié)桿9b兩端的連接頭9a，連接頭9a的一端通過(guò)螺紋與中間調(diào)節(jié)桿9b相連，且螺紋連接處安裝有起限位作用的定位螺母9c；即中間調(diào)節(jié)桿9b一端的連接頭的另一端與托板連接座16鉸接，中間調(diào)節(jié)桿9b另一端的連接頭的另一端與后座連接桿10鉸接。通過(guò)調(diào)節(jié)限位調(diào)節(jié)拉桿9的長(zhǎng)度以保證船形托板8的下連接板8d與水平地表平行，從而對(duì)開(kāi)出畦溝的溝底進(jìn)行整形。

再次如圖14、圖15所示，開(kāi)溝前犁2的犁體曲面元線(xiàn)角Φ的變化為40°～45°，導(dǎo)曲線(xiàn)高度H為211mm，開(kāi)度L為121mm，導(dǎo)曲線(xiàn)兩端點(diǎn)切線(xiàn)夾角Ω為115°，鏵刃入土角為30°，犁體耕寬為170mm，作業(yè)時(shí)調(diào)整開(kāi)溝前犁2耕深在180～220mm。

如圖16所示，船形開(kāi)畦溝犁6的主要切土模塊兩塊破土板6c形成的刃口曲線(xiàn)為指數(shù)函數(shù)曲線(xiàn)，對(duì)稱(chēng)布置的破土板6c夾角α為40°，曲線(xiàn)的起始滑切角γ_A為25°、終止滑切角γ_B為45°，曲線(xiàn)縱向尺寸a為200mm，破土板的高h(yuǎn)為330mm。如圖17、圖18所示，船形開(kāi)畦溝犁6的主要觸土模塊整形板6d的曲面為由水平直元線(xiàn)法形成的犁體曲面，直元線(xiàn)EE'沿導(dǎo)曲線(xiàn)AA'按照元線(xiàn)角θ逐漸減小的規(guī)律形成犁體曲面ABCD，導(dǎo)曲線(xiàn)AA'為拋物線(xiàn)，起始點(diǎn)A的切線(xiàn)與機(jī)具前進(jìn)方向夾角β為20°、高度s為220mm、開(kāi)度l為96.21mm，兩端點(diǎn)切線(xiàn)夾角ω為160°；最大元線(xiàn)角θ_max為直線(xiàn)AB與水平面的夾角，其值為76.4°。最小元線(xiàn)角θ_min為直線(xiàn)CD與水平面的夾角，其值為69.5°。整形板的下底邊(即BC邊)所在的面與水平面之間的夾角δ為3°。

再次如圖8及圖11所示，船形托板8的主要分土模塊前側(cè)板8a形成的刃口直線(xiàn)8a1，對(duì)稱(chēng)布置的兩塊前側(cè)板8a的夾角γ等于船形開(kāi)畦溝犁6兩塊破土板6c的夾角α，為40°，主要觸土面兩塊后側(cè)板8b長(zhǎng)度為220mm。

本實(shí)施例的具體配置方式為：兩組組合式船形開(kāi)畦溝裝置對(duì)稱(chēng)安裝于播種機(jī)兩側(cè)，寬幅為2300mm，開(kāi)溝前犁2與船形開(kāi)畦溝犁6前后間距650mm，在拖拉機(jī)的牽引下，完成開(kāi)畦溝作業(yè)。開(kāi)溝前犁2對(duì)未耕地土壤進(jìn)行破土、翻垡形成初步溝型，后置船形開(kāi)畦溝犁6對(duì)開(kāi)出的溝進(jìn)一步進(jìn)行擠壓成型，其后連接的船形托板進(jìn)一步對(duì)畦溝進(jìn)行整形。經(jīng)多次試驗(yàn)開(kāi)出如圖19的畦溝，呈上寬250～300mm、下寬100～110mm、深180～220mm的梯形畦溝17，且種床帶廂面18寬度W為1900～2000mm，溝底干凈、溝壁平滑且溝深一致，能有效抑制土壤回流，符合油菜、小麥種植開(kāi)畦溝的要求。并且在黏重板結(jié)且含水率高的土壤條件下工作時(shí)，開(kāi)溝前犁、船型畦溝成型器和船形后托板之間不會(huì)發(fā)生土壤堵塞和粘附的現(xiàn)象，播種機(jī)整機(jī)通過(guò)性能良好；而船形托板8為可拆卸部件，根據(jù)實(shí)際作業(yè)的需要，可進(jìn)行加裝或拆卸。