一种自激振动式分层深松整地联合作业机的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于农业机械技术领域，具体涉及对土壤耕作和整地的机具。
技术背景
[0002]长期采用翻耕、旋耕等浅层作业方式耕作导致农田土壤结构严重失衡，土壤耕层变薄，在耕作下形成坚硬的犁底层。犁底层严重地妨碍了作物根系吸收土壤水分及营养物质，阻挡水分的渗透，加剧了水土流失，不利于农业的可持续发展。机械深松具有打破犁底层、改善耕层结构、提高土壤的蓄水保墒能力等作用，能够有效的促进农作物的生长。我国现有深松机具均存在阻力过大、能耗过高、作业质量不佳等问题，尤其是在我国北方旱作农业地区，随着深松深度的增加，深松耕作阻力显著增大，能耗也不断攀升，在增加农户生产成本的同时，对环境也造成了不良影响。因此，迫切需要研制深松整地效果良好、节能减阻性能优越的深松整地联合作业机。
[0003]在各种减阻节能措施中，振动减阻的效果尤为明显，现有的强迫振动机具虽然能减少耕作阻力，但驱动振动部件使拖拉机发动机功率消耗增加，省力不省功。而自激振动机具是在普通深松机上安装弹性装置，无需拖拉机动力输出或其他的动力输出源。在田间作业时引起机具自激振动的主要因素包括土壤力学性质分布不均匀、土壤中包含杂物、深松过程中耕深的变化以及拖拉机发动机或深松机牵弓I系统的振动等。将自激振动减阻技术应用于深松机具的设计过程中，机具不仅能达到与强迫振动相同的作业效果，还可以有效的降低能源消耗、减小振动对机具的损伤。
[0004]分层深松的特点主要体现在“分层深松”和“间隔深松”上。分层深松的独特之处是创造“间隔深松、虚实并存”的耕层结构。深松部位通透性很强，可大量渗透雨水，实部位有丰富的毛细管体系，使疏松部位所贮水分上升，供给垄台根系，促进农作物的生长。分层深松的过程中，由于深松铲位置前后、上下相错，前深松铲将耕作层土壤疏松，使耕作层土壤与犁底层土壤脱离，减小了耕作层土壤对犁底层土壤的压实作用，降低了后深松铲打破犁底层土壤的难度，从而实现耕作阻力的减小。同时，在作业过程中，前、后铲将土壤表层、犁底层和底土层分离，土层不会出现剧烈扰动，耕后土壤散碎适度，且在深松部位耕层中无土块架空，表土、底土位置不变，使底土层在原位熟化，能够有效的减少土层的翻转，提高土壤可耕作性。
【发明内容】
[0005]为解决现有深松机具耕作阻力大、能源消耗高、作业效果不佳等问题，本发明提供了一种自激振动式分层深松整地联合作业机，该机在设计过程中采用了自激振动减阻原理以及中耕分层深松技术。深松过程中，通过深松铲前后、上下的错位，实现对耕作层与犁底层土壤有先后顺序的分层深松，形成“间隔深松、虚实并存”的耕层结构，提高土壤的蓄水保墒能力及对土壤的松碎效果。同时，深松铲与自激振动装置之间的相互作用能够使深松铲在一定范围内振动，使工作部件产生较有利的切削条件及对土壤破碎有利的受力状态，其中部分阻力由振动部件的振动作用所抵消，从而减少深松过程的耕作阻力与能源消耗。
[0006]为解决以上问题，本发明采用了以下技术方案:
[0007]本发明提供了一种如下结构的自激振动式分层深松整地联合作业机，包括:1、三点悬挂架；2、自激振动板；3、弹簧端盖；4、弹簧；5、螺母；6、弹簧固定杆；7、自激振动装置固定板；8、机架；9、U型螺栓；10、U型螺栓固定螺母；11、直立式圆弧形深松铲柄；12、前铲铲尖固定螺栓；13、箭形深松铲尖；14、前深松铲固定架；15、销钉；16、固定螺栓；17、倾斜式圆弧形深松铲柄；18、后铲铲尖固定螺栓；19、凿形深松铲尖；20、后深松铲固定架；21、板簧振动装置固定架；22、板簧；23、预紧力调节弹簧；24、板簧固定杆；25、镇压装置固定架；26、镇压装置连接板；27、碎土辊子；28、辊子固定螺栓；29、辊子连接架；30、整地辊子。
[0008]所述机架包括四道横梁，其上布置有四个弹簧振动装置、四个前深松铲、四个后深松铲、四个板簧振动装置、一个镇压整地装置。振动装置之间的横向距离、深松铲之间的横向间距和前后深松铲间的上下间距可以进行调节。
[0009]所述机架采用三点悬挂形式，三点悬挂架的后悬挂点位于第三道横梁上。
[0010]所述前深松铲为直立式圆弧形深松铲，采用两个销钉与前深松铲固定架相连，其中一个是限位销，前深松铲固定架采用螺栓与机架第二道横梁连接；前深松铲上有5个间隔5cm的调节孔，可实现对前深松铲上下位置的调节，以满足不同作业条件的需求。
[0011]所述后深松铲为斜铲柄圆弧形深松铲，倾斜角度为30°，采用两个销钉与后深松铲固定架相连，其中一个是限位销，后深松铲固定架采用螺栓与机架第三道横梁相连；后深松铲采用等应力设计，深松铲宽度由上向下逐渐减小，以降低应力集中对机具造成的损伤，增加深松铲使用寿命。
[0012]所述弹簧振动装置由自激振动板、弹簧端盖、弹簧、螺母、弹簧固定杆、自激振动装置固定板组成，并通过自激振动板与前深松铲相互作用，实现前深松铲铲尖在-5°?5°范围内前后振动。
[0013]所述板簧振动装置由板簧振动装置固定架、板簧、预紧力调节弹簧、板簧固定杆、螺母组成，板簧与后深松铲直接接触，实现后深松铲铲尖在-5°?5°范围内前后振动。
[0014]所述板簧振动结构中板簧后端加有预紧力调节弹簧，可通过调节螺母、板簧在板簧固定轴上的相对位置，对板簧振动结构的预紧力进行调节，以满足不同作业条件的需求。
[0015]所述前深松铲固定架上端开有弧形槽，前深松铲与前深松铲固定架采用销钉连接，由于振动作用可使销钉在弧形槽内前后摆动，实现前深松铲的前后振动；同时，弧形槽可限制前深松铲的振动位置，将前深松铲的振动范围限制在-5°?5°内。
[0016]所述后深松铲固定架下端开有弧形槽，后深松铲与后深松铲固定架采用销钉连接，由于振动作用可使销钉在弧形槽内前后摆动，实现后深松铲的前后振动；同时，弧形槽可限制后深松铲的振动位置，将后深松铲的振动范围控制在-5°?5°内。
[0017]所述镇压整地装置采用螺栓与机架相连。
[0018]所述镇压整地装置带有两个辊子，并采用辊子固定螺栓、辊子固定架相连接。其中，前辊子齿较疏，主要功能为碎土 ；后辊子齿较密，其主要功能为整地，两个辊子配合作业能够有效的改善深松机的作业质量。
[0019]本发明具有以下特点:
[0020]前深松铲可通过调节孔调节其与后深松铲在垂直方向的间距；后深松铲采用等应力设计，减小应力集中，能够有效延长深松铲的使用寿命。
[0021]在阻力波动较大时，深松铲固定板上弧形槽可限制深松铲的振动范围，能有效保证耕深的稳定。
[0022]双镇压辊能够有效的提高深松机的碎土整地性能。
[0023]结构简单、安装便捷、节能减阻等特点，作业时可根据实际作业要求对耕深、铲距进行调整，适用性广。
【附图说明】
[0024]下面结合附图对本发明进行进一步说明。
[0025]附图1为一种自激振动式分层深松整地联合作业机具体的结构图。
[0026]附图2为一种自激振动式分层深松整地联合作业机振动装置与深松铲布置位置示意图
[0027]附图3为一种自激振动式分层深松整地联合作业机机架结构图。
[0028]附图4为直立式圆弧形深松铲铲柄。
[0029]附图5为倾斜式圆弧形深松铲铲柄。
[0030]附图6为弹簧振动装置结构图。
[0031]附图7为板簧振动装置结构图。
[0032]附图8为前深松铲固定架。
[0033]附图9为后深松铲固定架。
[0034]附图10板簧振动装置固定架结构图。
[0035]附图11为镇压装置结构图。
[0036]附图12为镇压辊结构图。
[0037]图1中:1、三点悬挂架；2、自激振动板；3、弹簧端盖；4、弹簧；5、螺母；6、弹簧固定杆；7、自激振动装置固定板；8、机架；9、U型螺栓；10、U型螺栓固定螺母；11、直立式圆弧形深松铲柄；12、前铲铲尖固定螺栓；13、箭形深松铲尖；14、前深松铲固定架；15、销钉；16、固定螺栓；17、倾斜式圆弧形深松铲柄；18、后铲铲尖固定螺栓；19、凿形深松铲尖；20、后深松铲固定架；21、板簧振动装置固定架；22、板簧；23、预紧力调节弹簧；24、板簧固定杆；25、镇压装置固定架；26、镇压装置连接板；27、碎土辊子；28、辊子固定螺栓；29、辊子连接架；30、整地辊子。
具体实施方案
[0038]下面结合附图对本发明的具体实施方案进行进一步详细说明。
[0039]如图1所示，一种自激振动式分层深松整地联合作业包括:1、三点悬挂架；2、自激振动板；3、弹簧端盖；4、弹簧；5、螺母；6、弹簧固定杆；7、自激振动装置固定板；8、机架；9、U型螺栓；10、U型螺栓固定螺母；11、直立式圆弧形