一种沙漠治沙草方格铺设固沙装置及方法

文档序号:31532223发布日期:2022-09-16 20:44阅读:680来源:国知局
一种沙漠治沙草方格铺设固沙装置及方法

1.本发明属于固沙装置技术领域,具体涉及一种沙漠治沙草方格铺设固沙装置及方法。


背景技术:

2.实践证明在工程治沙技术中最有效的方法是铺设草方格,传统草方格铺设即将作物秸秆用铁锹等农具将其从中部压入沙中,插入沙中的深度为15-25cm,露出沙地表面的高度为15-25cm。实验表明草方格的尺寸为1m
×
1m方形格是最科学和最经济的,草方格可将地面风速降低40多倍,经过3-4年麦草腐烂后可重新再扎。如此循环,有机质在沙层表面沉积,形成一层沙结皮,最终自然成为沙地表层的保护膜,流沙便可被固定。草方格铺设机器人的工作原理是以机械插入的方式快速形成草方格,大大提高了作业效率并降低作业成本。
3.现有的草方格沙障一般采用人工铺设,人工工作量大,并且由于沙漠工作环境较为恶劣,导致种植难度增大,铺设效率低,且需要众多人力进行。
4.目前我国已经成功研制出立体固沙车,其形成的草方格质量比人工作业更高,能够增加沙漠表面的粗糙度,消减风力、阻止流沙移动并截留雨水。但是该设备价格昂贵,未大面积推广使用;且该设备仅适用于大面积开阔平坦区域,不利于沙漠丘陵地形的固沙作业,只能依靠传统的人力铺设沙障进行防沙固沙。
5.对比人工治沙,机械化治沙的技术手段不仅能保证良好的治沙效果,还能提高防治效率,实现机械装备治沙,加速荒漠化治理的进程。机械化治沙更具科学性和高效性,对环境保护和生态建设有着重要作用,在未来荒漠治理中值得推广,因此着力提高固沙造林的机械化水平成为当下防沙治沙的迫切需要。
6.现有专利cn202635077u公开了“多行草方格沙障全自动铺设栽植联合机”,该联合机械既可同时进行纵向多行草方格沙障铺设和栽植,又可同时在车辆连续行进的过程中按规定的间距完成横向草方格沙障的铺设与栽植。不足之处在于大型机械及联合工作的模式,对沙漠地形要求高,不适应于部分沙漠地形,且大型机械不适用于小面积作业,制造成本高,维护困难,不易推广,在进行铺草作业时,其横向栽植系统直上直下的工作模式,使得进行横向栽植作业时,机械整体需停止位移完成横向直上直下的栽植作业,完成后重新启动机械位移,使得机械磨损增加,降低使用寿命,增加能耗,效率较低。
7.现有专利cn201962662u公开了“一种步进式横向插草装置”,通过间歇送草装置与刮草棘轮、辅助滚轮处和同步带,将草料输送到横向插刀处。实现草方格沙障铺设过程中横向草沙障的压入。不足之处在于其间歇工作的方式一定程度上工作耗时更长,每次启动时对装置的磨损影响装置使用寿命,效率较低。
8.现有专利cn205530208u公开了“一种沙地铺设草方格装置”,在液压装置、轮盘登机构的作用下进行往复运动完成草方格的铺设。不足之处在于完成机器压草作业后前进过程中,其压草装置与已插入沙地中的草料呈一定角度,使得压草装置会将已插入的草料带出或压倒,功能上存在一定缺陷。
9.现有专利cn210247786u公开了“一种微型铺草压沙一体机”,在人力和压沙轮的共同作用下实现草方格的铺设。不足之处是机器作业时,需要一定人力介入控制机器整体,且机器本身只能实现一个方向草料的压入,功能性有一定缺陷。
10.现有专利cn1675979a公开了“一种防风固沙草方格铺设机器人”,利用液压缸和气缸实现草料的横向输送压入。不足之处在于机器本身体积巨大,结构复杂,工作时不足以应对各种沙漠地形,制造成本高,不易推广,间歇工作的工作方式容易磨损机器,影响使用寿命,效率较低。


技术实现要素:

11.针对现有技术中的上述不足,本发明提供了一种沙漠治沙草方格铺设固沙装置及方法,其通过固沙车履带驱动轮与横向铺草机构、纵向铺草机构及横向压草机构的传动关系,实现了固沙车整体行进间同时完成铺草和压草的工作任务,相对现有压草机械,本发明结构简单,更加节能高效,使用寿命长,体积小,维护容易,容易推广,也更容易应对沙漠地形。
12.为达到上述目的,本发明采用的技术方案为:
13.一种小型行进间固沙车,包括履带底盘总成1、车架2、横向草料装载箱3、横向铺草装置4、纵向草料装载箱5、纵向铺草装置6、压草架7、横向压草机构8、纵向压草机构9,其中
14.所述车架2为一体化支架,包括车架前端框架201和车架后端框架202,其中车架后端框架202底部连接在履带底盘总成1上,车架前端框架201下方内侧分别设有运动导向槽 203,车架前端框架201底部前后外侧面分别设有凸台205,纵向草料装载箱5固定在车架后端框架202上;
15.所述横向草料装载箱3包括第一箱体本体和弯折板,其中多个弯折板均匀设置在第一箱体本体内部下方,每两个弯折板之间形成一个波浪形状槽303,第一箱体本体伸入车架前端框架201内,且位于运动导向槽203上方,波浪形状槽303上方的第一箱体本体内部为草料装载区301;第一箱体本体左右侧壁底部设有锯齿形草料出口板305,每个锯齿形草料出口板305对应一个波浪形状槽303,且锯齿形草料出口板305位于运动导向槽203下方,每个锯齿形草料出口板305顶部前后两端的第一箱体本体侧壁上分别设有通孔304;
16.所述横向铺草装置4包括横向铺草主动同步轮401、横向铺草主动同步轮转轴402、横向铺草从动同步轮403、横向铺草从动同步轮转轴404、横向铺草同步带408、凸轮406、横向草料连接架405和草料挡板407,其中横向草料连接架405四周通过运动导向槽203配合连接在车架前端框架201下方内部,且横向草料连接架405的前后两端分别配合连接在对应凸台205上设置的通孔内,且横向草料连接架405左右两侧分别设有多个均匀布置的滑槽 1003;
17.履带底盘总成1前轮轮轴的前后两端分别焊接有横向铺草主动同步轮转轴402,横向铺草主动同步轮转轴402外套置有横向铺草主动同步轮401,车架前端框架201前后两端的底部设有横向铺草从动同步轮转轴404,横向铺草从动同步轮转轴404外套置有凸轮406,凸轮406外套置有横向铺草从动同步轮403,且横向铺草主动同步轮401和横向铺草从动同步轮403之间通过横向铺草同步带408连接;同时横向草料连接架405位于凸台205上方,使得其前后两端分别与对应的横向铺草从动同步轮403顶面接触;
18.所述草料挡板407包括横向草料挡板转轴1101、滑轴转轴连杆1102、横向草料挡板滑轴1103、草料挡板1104,其中横向草料挡板转轴1101左右两端分别套置在波浪形状槽303 下方的通孔304内,且横向草料挡板转轴1101的端部固定有滑轴转轴连杆1102,滑轴转轴连杆1102的另一端通过横向草料挡板滑轴1103连接在对应的一个滑槽1003内,且横向草料挡板转轴1101底部固定有草料挡板1104;
19.所述纵向铺草装置6包括纵向铺草主动同步轮601、纵向铺草主动同步轮转轴602、纵向铺草从动同步轮603、纵向铺草从动同步轮转轴604、纵向铺草同步带605和纵向草料铺设滚筒606,其中履带底盘总成1后轮轮轴的前后两端分别焊接有纵向铺草主动同步轮转轴 602,纵向铺草主动同步轮转轴602外套置有纵向铺草主动同步轮601,纵向铺草从动同步轮转轴604活动连接在纵向草料装载箱5上,且纵向铺草主动同步轮转轴604的前后两端外分别套置有纵向铺草从动同步轮603,纵向铺草主动同步轮601和与其同侧的纵向铺草从动同步轮603之间通过纵向铺草同步带605连接,位于车架前端框架201内部的纵向铺草主动同步轮转轴604外套置有纵向草料铺设滚筒606,且纵向草料铺设滚筒606位于纵向草料装载箱5的纵向草料出口502上方;
20.所述压草架7前后两端分别通过上下两个连杆10与车架后端框架202连接,其中连杆 10左侧活动连接在车架后端框架202右侧端部,连杆10右侧焊接在压草架7上;
21.所述横向压草机构8包括横向压草机构主动同步轮801,横向压草主动轮转轴802,横向压草从动轮一803,横向压草从动轮转轴一804,横向压草从动轮二806,横向压草从动轮转轴二805,横向压草同步带807,横向插刀816,张紧轮817,其中纵向铺草主动同步轮转轴602外侧端部焊接有横向压草主动轮转轴802,横向压草机构主动同步轮801套置在横向压草主动轮转轴802外,横向压草从动轮转轴一804通过轴承连接在车架后端框架202右端上方,且横向压草从动轮转轴一804前后两端外分别套置有横向压草从动轮一803,横向压草从动轮转轴二805连接在压草架7上方,且横向压草从动轮转轴二805前后两端外分别套置有横向压草从动轮二806,横向压草从动轮转轴二805前后两端的外部分别套设一套传动机构,传动机构两端的外侧同时与压草架7活动连接;且传动机构底部固定有横向插刀 816;张紧轮817设置在横向压草从动轮一803斜下方的车架后端框架202上,横向压草同步带807底部套置在横向压草机构主动同步轮801外,横向压草同步带807顶部左侧套置在横向压草从动轮一803外,顶部右侧套置在横向压草从动轮二806外,横向压草机构主动同步轮801和横向压草从动轮二806之间的位于右侧的横向压草同步带807被张紧轮817挤压在横向压草从动轮一803上;
22.所述纵向压草机构9包括纵向插草轮901和纵向插草轮转轴902,其中纵向插草轮901 位于横向插刀816之间的压草架7内,且纵向插草轮901圆心处通过纵向插草轮转轴902连接在压草架7底部。
23.所述纵向草料装载箱5包括第二箱体本体和纵向草料出口502,其中第二箱体本体固定在车架后端框架202上,且第二箱体本体底面为向右侧倾斜的斜面,该斜面端部设有向第二箱体本体底部延伸的纵向草料出口502,纵向草料出口502与第二箱体本体之间的第二箱体本体下方的前后两端分别设有通孔504,纵向铺草从动同步轮转轴604的前后两端分别通过轴承连接在纵向草料装载箱5两侧的通孔504内。
24.所述横向草料装载箱3的第一箱体本体的前后侧壁底部均设有焊接槽302,第一箱
体本体通过焊接槽302固定在车架前端框架201顶部前后两个金属桁架上,第一箱体本体的左右侧壁外部焊接在车架前端框架201顶部的左右两个金属桁架上。
25.所述横向草料连接架405包括推杆1001和横向草料开合架1002,其中横向草料开合架 1002前后两端分别固定有推杆1001,且横向草料开合架1002左右两侧分别设有多个滑槽 1003;横向草料开合架1002通过运动导向槽203连接在车架前端框架201下方内部,即横向草料开合架1002左右两侧桁架的前后两端分别配合连接在对应的一个运动导向槽203内,且推杆1001配合连接在对应凸台205上设置的通孔内,横向草料开合架1002位于凸台205 上方,使得推杆1001与横向铺草从动同步轮403顶面接触。
26.所述横向草料挡板还包括限位片1105,其中横向草料挡板滑轴1103未与滑轴转轴连杆 1102连接的一端固定有限位片1105,且限位片1105的直径大于滑槽1003的高度,使得限位片1105卡在对应的滑槽1003上,防止横向草料挡板滑轴1103从滑槽1003中滑出脱离。
27.所述压草架7分为三部分:前半框架、后半框架和中间框架,其中前半框架和后半框架通过中间框架固定在一起,前半框架和后半框架的结构相同,均包括从上往下依次设置的三层正方形架体,其中每两层正方形架体的四角处分别通过短柱连接,且每层正方形架体前后两端中部分别设有轴承座,其中最上方的正方形架体上的轴承座为第一轴承座701,第二层正方形架体上的轴承座为第三轴承座703,最底层正方形架体上的轴承座为第四轴承座704,且第二层正方形架体中部设有连接杆,该连接杆中部设有第二轴承座702;所述前半框架和后半框架的外侧分别通过上下两个连杆10与车架后端框架202连接,其中上下两个连杆10 右侧分别焊接在压草架7的后半框架后端端部的第一轴承座701和第三轴承座703上,前半框架和后半框架内侧的第四轴承座704底部设有凸台,该凸台上设有第五轴承座705。
28.所述横向压草从动轮转轴二805连接在压草架7上的各第一轴承座701内,且前半框架和后半框架内的横向压草从动轮转轴二805外部分别套设一套传动机构。
29.所述传动机构包括横向压草主动杆主动同步轮808,横向压草主动杆从动同步轮809,横向压草主动杆同步带810,横向压草主动杆811,横向压草连杆812,横向压草从动杆813,连接转轴一814,连接转轴二815,其中压草架7的前半框架和有框架内的横向压草从动轮转轴二805外部分别套设一对横向压草主动杆主动同步轮808;横向压草主动杆主动同步轮 808通过横向压草主动杆同步带810与对应的横向压草主动杆从动同步轮809连接;
30.所述横向压草主动杆件811为一体件,包括横杆1201、连接杆1203和短杆1202,其中横杆1201两端底部分别设有连接杆1203,连接杆1203底部外侧设有短杆1202;
31.横向压草主动杆从动同步轮809套置在横杆1201外,且横杆1201与两个横向压草主动杆从动同步轮809共同通过一个轴承连接在第二轴承座702内,短杆1202通过轴承连接在横向压草连杆812上端内,横向压草从动杆件813通过转轴连接在第四轴承座704内的轴承内,横向压草从动杆件813的下方通过转轴815连接在横向压草连杆812的中部内;前半框架和后半框架内的横向压草连杆812底部均固定有横向插刀816;
32.纵向插草轮901位于前半框架和后半框架之间,且其左右两端分别位于两个中间框架内,且纵向插草轮转轴902中部套置在纵向插草轮901圆心通孔内的轴承内,纵向插草轮转轴902两端分别通过轴承连接在压草架7中间框架底部的第五轴承座705内。
33.所述滑槽1003的个数与通孔304数量相同,且每个滑槽1003的前端端部与其对应
的通孔304前端端部对齐设置。
34.一种基于上述一种小型行进间固沙车的草方格十字铺设方法,包括如下内容:
35.一,横向压草机构8由履带底盘总成1后轮带动,横向压草机构主动同步轮801经过一系列传动,最终通过横向压草主动杆从动同步轮809带动横向压草主动杆811工作,将转速相同的横向压草从动同步轮二806、横向压草主动杆从动同步轮809、横向压草主动杆主动同步轮808和横向压草主动杆811定义为一系列传动机构2103,将小型行进间固沙车定义为固沙车2101;以草料压入点为原点o,固沙车2101前进方向为x轴正方向,垂直于前进方向向上为y轴正方向,建立直角坐标系;
36.二,草料铺设分为草料横向铺设和草料纵向铺设;
37.其中草料横向铺设:草料放置于横向草料装载箱3中,铺设时,草料沿横向草料装载箱 3进入第一箱体本体下部的波浪形状槽303,到达草料挡板1104处,固沙车2101前进过程中履带底盘总成1的前轮持续转动并带动凸轮406转动,使得横向铺草从动同步轮403通过推杆1001带动横向草料开合架1002在运动导向槽203内上下滑动,进而带动锯齿形草料出口板305前后的两个草料挡板1104分别绕其对应的横向草料挡板滑轴1103转动,以实现两个草料挡板1104相对于锯齿形草料出口板305呈打开状态,草料挡板1104打开一次即将草料送至沙地表面成为待插入的待压入草料2104,固沙车2101继续前进,两个草料挡板1104 呈关闭,实现横向草料在固沙车2101行进间的间歇性铺设;
38.草料纵向铺设:草料放置于纵向草料装载箱5中,固沙车2101前进过程中履带底盘总成1的后轮2102持续转动并通过带传动带动纵向草料铺设滚筒606转动将草料输送至纵向草料出口502,在重力作用下草料落至沙地表面,实现纵向草料在固沙车行进间的连续铺设;
39.三,草料压入过程分为草料横向压入过程和草料纵向压入过程;
40.其中草料横向压入过程又分为草料压入前初始状态、横向插刀下压运动、横向插刀退回运动、横向插刀复位运动;
41.草料压入前初始状态:在一中建立的直角坐标系中,横向插刀816与y轴重合且横向插刀816下边缘位于待压入草料2104的待压入处,横向压草主动杆811、横向压草从动杆 813均与横向压草连杆812垂直,履带底盘总成1的后轮2102与x轴相切于点m;为满足横向草料行进间压入的作业要求,需在固沙车2101每前进一段距离,使得横向插刀816下压一次并复位,此过程的实现需横向主动杆811相对固沙车2101绕第二轴承座702转动 360
°
,故要求传动比满足其中横向压草主动轮转轴802输出转速为n1,横向压草主动杆811的转速为n,第二轴承座702处转速为n2,显然n=n2,后轮2102半径为r;
42.横向插刀下压运动:固沙车2101前进,即后轮2102从点m运动至点m

,由传动比关系,此时横向压草主动杆从动同步轮809转过90
°
,横向插刀816随之沿y轴负方向位移,进而将待压入草料2104从直角坐标系的原点o压入地下;
43.横向插刀退回运动:固沙车2101再前进,即后轮2102从点m

运动至点m

,由传动比关系,此时横向压草主动杆从动同步轮809再转过90
°
,横向插刀816随之沿y轴正方向位移,进而横向插刀816从地下退出;
44.横向插刀复位运动:固沙车2101再前进,即后轮2102从点m

运动至点m
″′
,由传动
比关系,此时轮横向压草主动杆从动同步轮809再转过180
°
,横向插刀816产生沿x轴正方向的位移,进而横向插刀816回复至初始状态时相对于固沙车2101的相同位置,此时横向插刀816位于下一横向的待压入草料2104压入点上方;
45.纵向草料压入过程:纵向插草轮902在固沙车2101前进过程中一直插入沙中,持续将纵向草料压入;
46.四,单行十字草料压入:重复上述草料压入过程,横向压入草料与纵向压入草料形成连续的呈十字形的十字草料1801;
47.相邻两行十字草料1801形成草方格:在上一行十字草料1801相邻位置进行十字草料 1801压入,每相邻两行压入的十字草料1801即形成符合需求的草方格。
48.本发明的有益效果:
49.本方法中,固沙车整体仅由履带底盘总成提供动力,即可完成横纵向草料铺设及压入作业,其中,利用铰链平行四边形机构一边在竖直方向固定,使得固定边对边在竖直方向作往复运动同时绕一点作圆周运动,同时整体以一定速度前进,在圆周运动与直线运动的和运动过程中实现了横向插刀定点插入,具有在行进间完成了横纵向同时铺草及压入形成草方格的优势,大大提高了草方格铺设作业的效率,减少能源消耗,同时也大大减轻对机械结构的损耗,延长使用寿命。同时由于本固沙车本身总体尺寸较小,更能够适应不同面积大小、各种沙漠地形。
附图说明
50.图1为本发明一种小型行进间固沙车示意图
51.图2为本发明一种小型行进间固沙车车架示意图
52.图3为本发明一种小型行进间固沙车横向草料装载箱局部剖示意图
53.图4为本发明一种小型行进间固沙车横向草料挡板开合装置示意图
54.图5为本发明一种小型行进间固沙车横向草料挡板示意图。
55.图6为本发明一种小型行进间固沙车横向草料铺设机构机构简图。
56.图7为本发明一种小型行进间固沙车横向草料铺设机构示意图。
57.图8为本发明一种小型行进间固沙车纵向草料装载箱示意图
58.图9为本发明一种小型行进间固沙车纵向草料铺设机构示意图
59.图10为本发明一种小型行进间固沙车压草架示意图
60.图11为本发明一种小型行进间固沙车横向压草主动杆示意图
61.图12为本发明一种小型行进间固沙车横向压草从动杆示意图
62.图13为本发明一种小型行进间固沙车横向压草连杆示意图
63.图14为本发明一种小型行进间固沙车横向插刀示意图
64.图15为本发明一种小型行进间固沙车横向压草机构机构简图
65.图16为本发明一种小型行进间固沙车横向压草机构示意图
66.图17为本发明一种小型行进间固沙车纵向草料铺设机构示意图
67.图18为本发明一种小型行进间固沙车横向插刀初始状态简化示意图
68.图19为本发明一种小型行进间固沙车横向插刀下压简化示意图
69.图20为本发明一种小型行进间固沙车横向插刀退回简化示意图
70.图21为本发明一种小型行进间固沙车横向插刀复位示意图
71.图22为本发明一种小型行进间固沙车单行“十字”草料压入
72.图23为本发明一种小型行进间固沙车相邻两行“十字”草料形成草方格示意图
73.图24为本发明一种小型行进间固沙车多行“十字”草方格铺设效果
具体实施方式
74.实施例1
75.一种小型行进间固沙车,包括履带底盘总成1、车架2、横向草料装载箱3、横向铺草装置4、纵向草料装载箱5、纵向铺草装置6、压草架7、横向压草机构8、纵向压草机构9,其中
76.所述车架2为一体化支架,包括车架前端框架201和车架后端框架202,其中车架后端框架202底部连接在履带底盘总成1上方,车架前端框架201的竖直桁架下方内侧分别设有运动导向槽203,车架前端框架201底部前后两个桁架外侧面上分别设有凸台205,且凸台 205上设有通孔,纵向草料装载箱5固定在车架后端框架202上,且车架后端框架202右端端部设有多个轴承座204;
77.所述横向草料装载箱3包括第一箱体本体和弯折板,其中多个弯折板均匀设置在第一箱体本体内部下方,且弯折板的左右两端分别固定在第一箱体本体的左右侧壁上,每两个弯折板之间形成一个波浪形状槽303,第一箱体本体伸入车架前端框架201内,且其第一箱体本体的外壁固定在车架前端框架201上,且位于运动导向槽203上方,波浪形状槽303位于车架前端框架201内,波浪形状槽303上方的第一箱体本体内部为草料装载区301;第一箱体本体左右侧壁底部设有均匀设置并左右一一对应的锯齿形草料出口板305,每个锯齿形草料出口板305对应一个波浪形状槽303,且锯齿形草料出口板305位于运动导向槽203下方,每个锯齿形草料出口板305顶部前后两端的第一箱体本体侧壁上分别设有通孔304;
78.所述横向铺草装置4包括横向铺草主动同步轮401、横向铺草主动同步轮转轴402、横向铺草从动同步轮403、横向铺草从动同步轮转轴404、横向铺草同步带408、凸轮406、横向草料连接架405和草料挡板407,其中横向草料连接架405四周通过运动导向槽203配合连接在车架前端框架201下方内部,且横向草料连接架405的前后两端分别配合连接在对应凸台205上设置的通孔内,且横向草料连接架405左右两侧分别设有多个均匀布置的滑槽 1003;
79.履带底盘总成1前轮轮轴的前后两端分别焊接有横向铺草主动同步轮转轴402,(横向铺草主动同步轮转轴402与履带底盘总成1前轮轮轴同心焊接,即横向铺草主动同步轮转轴 402相当于将履带底盘总成1前轮轮轴前后两端各向外侧延长出一部分),横向铺草主动同步轮转轴402外套置有横向铺草主动同步轮401,使得横向铺草主动同步轮401能够随着履带底盘总成1前轮轮轴转动,车架前端框架201前后两端的最底部的横向桁架底部分别设有横向铺草从动同步轮转轴404,其中横向铺草从动同步轮转轴404通过轴承固定在车架前端框架201底部前后两端的桁架上,横向铺草从动同步轮转轴404外套置有凸轮406,凸轮406 外套置并固定有横向铺草从动同步轮403,且横向铺草主动同步轮401和横向铺草从动同步轮403之间通过横向铺草同步带408连接;同时横向草料连接架405位于凸台205上方,使得其前后两端分别与对应的横向铺草从动同步轮403顶面接触;
80.凸轮406随横向铺草从动同步轮403在横向铺草同步带408的带动下随着履带底盘
总成 1前轮转动而转动,进而使得凸轮406转动时,通过推杆1001推动横向草料开合架1002在运动导向槽203中上下滑动,草料挡板滑轴1103安装在草料挡板开合架1002的滑槽1003 中;
81.所述草料挡板407包括横向草料挡板转轴1101、滑轴转轴连杆1102、横向草料挡板滑轴1103、草料挡板1104,其中横向草料挡板转轴1101左右两端分别套置在波浪形状槽303 下方的左右对应的两个通孔304内,且横向草料挡板转轴1101的端部固定有滑轴转轴连杆 1102,滑轴转轴连杆1102的另一端通过横向草料挡板滑轴1103连接在对应的一个滑槽1003 内,滑轴转轴连杆1102位于横向草料装载箱3外面,且其连接横向草料挡板转轴1101的一端位于横向草料开合架1002与横向草料装载箱3之间),草料挡板1104固定在横向草料挡板转轴1101底部;
82.如图6,横向铺草装置4运动简图,横向铺草从动同步轮403转动,通过推杆1001带动横向草料开合架1002在运动导向槽203内上下滑动,进而带动锯齿形草料出口板305前后的两个草料挡板1104分别绕其对应的横向草料挡板滑轴1103转动,以实现两个草料挡板 1104相对于锯齿形草料出口板305的开合;当两个草料挡板1104相对于锯齿形草料出口板 305打开时,波浪形状槽303内掉落的草料被锯齿形草料出口板305和两个草料挡板1104 挡住,无法掉落,反之波浪形状槽303内掉落的草料能够掉落;
83.所述纵向草料装载箱5固定在车架后端框架202上;
84.所述纵向铺草装置6包括纵向铺草主动同步轮601、纵向铺草主动同步轮转轴602、纵向铺草从动同步轮603、纵向铺草从动同步轮转轴604、纵向铺草同步带605和纵向草料铺设滚筒606,其中履带底盘总成1后轮轮轴的前后两端分别焊接有纵向铺草主动同步轮转轴 602,(纵向铺草主动同步轮转轴602与履带底盘总成1后轮轮轴同心焊接),纵向铺草主动同步轮转轴602外套置并固定有纵向铺草主动同步轮601,纵向铺草从动同步轮转轴604 的前后两端活动连接在纵向草料装载箱5上,且纵向草料装载箱5外侧的纵向铺草主动同步轮转轴604的前后两端外分别套置有纵向铺草从动同步轮603,纵向铺草主动同步轮601和与其同侧的纵向铺草从动同步轮603之间通过纵向铺草同步带605连接,位于车架前端框架 201内部的纵向铺草主动同步轮转轴604外套置有纵向草料铺设滚筒606,且纵向草料铺设滚筒606位于纵向草料装载箱5的纵向草料出口502上方;使得履带底盘总成1后轮带动纵向铺草主动同步轮601转动时,通过纵向铺草同步带605带动纵向铺草从动同步轮603转动,进而带动纵向草料铺设滚筒606转动。
85.所述压草架7前后两端分别通过上下两个连杆10与车架后端框架202连接,其中连杆 10左侧活动连接在车架后端框架202右侧端部,连杆10右侧焊接在压草架7上;
86.所述横向压草机构8包括横向压草机构主动同步轮801,横向压草主动轮转轴802,横向压草从动轮一803,横向压草从动轮转轴一804,横向压草从动轮二806,横向压草从动轮转轴二805,横向压草同步带807,横向插刀816,张紧轮817,其中纵向铺草主动同步轮转轴602外侧端部焊接有横向压草主动轮转轴802(横向压草主动轮转轴802与履带底盘总成1后轮同心焊接),横向压草机构主动同步轮801套置在横向压草主动轮转轴802外,横向压草从动轮转轴一804通过轴承连接在车架后端框架202右端上方端部的轴承座204内,且横向压草从动轮转轴一804前后两端外分别套置有横向压草从动轮一803,横向压草从动轮转轴二805连接在压草架7上方中部,且横向压草从动轮转轴二805前后两端外分别套置有横向
压草从动轮二806,位于压草架7内的横向压草从动轮转轴二805前后两端的外部分别套设一套传动机构,传动机构两端外侧同时与压草架7活动连接;且传动机构底部固定有横向插刀816;张紧轮817设置在横向压草从动轮一803斜下方的车架后端框架202上,横向压草同步带807底部套置在横向压草机构主动同步轮801外,横向压草同步带807顶部左侧套置在横向压草从动轮一803外,顶部右侧套置在横向压草从动轮二806外,横向压草机构主动同步轮801和横向压草从动轮二806之间的位于右侧的横向压草同步带807被张紧轮 817挤压在横向压草从动轮一803上;
87.其中张紧轮817通过张紧轮转轴818连接在车架后端框架202上,具体为:张紧轮转轴 818固定在车架后端框架202上,张紧轮817套置在张紧轮转轴818外。小型行进间固沙车
88.横向压草从动轮一803与张紧轮817的存在切断了横向压草机构主动同步轮801与横向压草从动轮二806之间的直接联系,使得连杆10转动使机器在工作状态与非工作状态间切换时能正常切换,若省略横向压草从动轮一803,直接由传送带连接横向压草机构主动同步轮801和横向压草主动轮转轴802,或省略张紧轮817,传送带直接连接三个轮盘,则在三个轴,即横向压草主动轮转轴802,横向压草从动轮转轴一804,横向压草从动轮转轴二805 三轴间形成稳定的三角形结构,不能切换工作与非工作形态;
89.所述纵向压草机构9包括纵向插草轮901和纵向插草轮转轴902,其中纵向插草轮901 位于横向插刀816之间的压草架7内,且纵向插草轮901圆心处通过纵向插草轮转轴902连接在压草架7底部。
90.所述纵向草料装载箱5包括第二箱体本体和纵向草料出口502,其中第二箱体本体固定在车架后端框架202上,且第二箱体本体底面为向右侧倾斜的斜面,该斜面端部设有向第二箱体本体底部延伸的与第二箱体本体内部连通的纵向草料出口502,纵向草料出口502与第二箱体本体之间的第二箱体本体下方的前后两端分别设有用于安装纵向铺草从动同步轮转轴604通孔504,纵向铺草从动同步轮转轴604的前后两端分别通过轴承连接在纵向草料装载箱5两侧的通孔504内。
91.所述横向草料装载箱3的第一箱体本体的前后侧壁底部均设有焊接槽302,通过焊接槽 302固定在车架前端框架201顶部前后两个金属桁架上,第一箱体本体的左右侧壁外部焊接在车架前端框架201顶部的左右两个金属桁架上。
92.所述横向草料连接架405包括推杆1001和横向草料开合架1002,其中横向草料开合架 1002前后两端的两个横向桁架上分别固定有推杆1001,且横向草料开合架1002左右两侧的两个竖向桁架上分别设有多个滑槽1003;横向草料开合架1002通过运动导向槽203连接在车架前端框架201下方内部,即横向草料开合架1002左右两侧桁架的前后两端分别配合连接在对应的一个运动导向槽203内,且推杆1001配合连接在对应凸台205上设置的通孔内,横向草料开合架1002位于凸台205上方,使得推杆1001与横向铺草从动同步轮403顶面接触。
93.所述横向草料挡板还包括限位片1105,其中横向草料挡板滑轴1103未与滑轴转轴连杆1102连接的一端固定有限位片1105,且限位片1105的直径大于滑槽1003的高度,使得限位片1105卡在对应的滑槽1003上,防止横向草料挡板滑轴1103从滑槽1003中滑出脱离。
94.所述压草架7分为三部分:前半框架、后半框架和中间框架,其中前半框架和后半框架之间的左右两端分别通过中间框架固定在一起(即左侧的中间框架:其右侧前端焊接
在前半框架的后端左侧桁架上,右侧后端端焊接在后半框架的前端左侧桁架上,右侧的中间框架:其左侧前端焊接在前半框架的后端右侧桁架上,左侧后端焊接在后半框架的前端右侧桁架上,其中中间框架为u形架),前半框架和后半框架的结构相同,均包括从上往下依次设置的三层正方形架体,其中每两层正方形架体的四角处分别通过短柱连接,且每层正方形架体前后两端桁架中部分别设有轴承座,其中最上方的正方形架体上的轴承座为第一轴承座701,第二层正方形架体上的轴承座为第三轴承座703,最底层正方形架体上的轴承座为第四轴承座704,且第二层正方形架体中部设有连接杆,该连接杆中部设有第二轴承座702;所述前半框架和后半框架的外侧分别通过上下两个连杆10与车架后端框架202连接,其中连杆10 左侧通过轴承连接在车架后端框架202右侧端部的轴承座204内,上下两个连杆10右侧分别焊接在压草架7的后半框架后端端部的第一轴承座701和第三轴承座703上,前半框架和后半框架内侧的第四轴承座704底部设有凸台,该凸台上设有第五轴承座705。
95.所述横向压草从动轮转轴二805通过轴承依次连接在压草架7上方中部的各第一轴承座 701内,且压草架7前后两端的前半框架和后半框架内的横向压草从动轮转轴二805外部分别套设一套传动机构。
96.所述传动机构包括两个横向压草主动杆主动同步轮808,两个横向压草主动杆从动同步轮809,两个横向压草主动杆同步带810,一个横向压草主动杆811,两个横向压草连杆812,两个横向压草从动杆813,一个连接转轴一814,两个连接转轴二815,其中压草架7前后两端(即压草架7的前半框架和有框架内)的横向压草从动轮转轴二805外部分别套设一对即两个横向压草主动杆主动同步轮808;横向压草主动杆主动同步轮808通过横向压草主动杆同步带810与对应的横向压草主动杆从动同步轮809连接;
97.所述横向压草主动杆件811为一体件,包括横杆1201、两个连接杆1203和两个短杆 1202,其中横杆1201两端底部分别设有连接杆1203,连接杆1203底部外侧设有短杆1202;
98.横向压草主动杆从动同步轮809套置在横向压草主动杆件811上方的横杆1201外,且横杆1201与两个横向压草主动杆从动同步轮809共同通过一个轴承连接在第二轴承座702 内,横向压草主动杆件811下方的短杆1202通过轴承连接在横向压草连杆812上端通孔1401 内,横向压草从动杆件813通过转轴及其上方通孔1301连接在第四轴承座704内的轴承内,横向压草从动杆件813的下方通孔1302通过转轴815连接在横向压草连杆812的中部通孔 1402内;前半框架和后半框架内的横向压草连杆812底部均固定有横向插刀816(横向插刀 816通过其底部两端设置的凸起1501焊接在前半框架和后半框架内的两个横向压草机构连杆812底部的槽1403中);
99.纵向插草轮901位于前半框架和后半框架之间,且其左右两端分别位于两个中间框架内,且纵向插草轮转轴902中部套置在纵向插草轮901圆心通孔内的轴承内,纵向插草轮转轴902两端分别通过轴承连接在压草架7中间框架底部延伸出的两个第五轴承座705内。
100.所述滑槽1003的个数与通孔304数量相同,且每个滑槽1003的前端端部与其对应的通孔304前端端部对齐设置。
101.一种基于上述一种小型行进间固沙车的草方格十字铺设方法,包括如下内容:
102.一,横向压草机构8由履带底盘总成1后轮带动,横向压草机构主动同步轮801经过一系列传动,最终带动横向压草主动杆从动同步轮809,进而带动横向压草主动杆811工作,
如图18所示,将固沙车整体简化为固沙车2101,履带底盘总成1后轮记为后轮2102,一系列传动机构记为一系列传动机构2103,待压入草料记为待压入草料2104);其中,一系列传动机构2103包括转速相同的横向压草从动同步轮二806、横向压草主动杆从动同步轮809、横向压草主动杆主动同步轮808和横向压草主动杆811;以草料压入点为原点o,固沙车2101 前进方向为x轴正方向,垂直于前进方向向上为y轴正方向,建立直角坐标系;
103.二,草料铺设分为草料横向铺设和草料纵向铺设;
104.其中草料横向铺设:草料放置于宽度为1m的横向草料装载箱3中,铺设时,草料沿横向草料装载箱3进入第一箱体本体下部的波浪形状槽303,到达草料挡板1104处,固沙车 2101前进过程中履带底盘总成1的前轮持续转动并通过带传动带动凸轮406转动,在凸轮机构作用下,固沙车2101每前进1m,使得横向铺草从动同步轮403通过推杆1001带动横向草料开合架1002在运动导向槽203内上下滑动,进而带动锯齿形草料出口板305前后的两个草料挡板1104分别绕其对应的横向草料挡板滑轴1103转动,以实现两个草料挡板1104 相对于锯齿形草料出口板305呈打开状态,草料挡板1104打开一次即将草料送至沙地表面成为待插入的待压入草料2104,固沙车2101继续前进,两个草料挡板1104呈关闭关闭,实现横向草料在固沙车2101行进间的间歇性铺设;
105.草料纵向铺设:草料放置于宽度为1m的纵向草料装载箱5中,固沙车2101前进过程中履带底盘总成1的后轮2102持续转动并通过带传动带动纵向草料铺设滚筒606转动将草料输送至纵向草料出口502,在重力作用下草料落至沙地表面,实现纵向草料在固沙车行进间的连续铺设;
106.三,草料压入过程分为草料横向压入过程和草料纵向压入过程;
107.其中草料横向压入过程又分为草料压入前初始状态、横向插刀下压运动、横向插刀退回运动、横向插刀复位运动;
108.草料压入前初始状态:在一中建立的直角坐标系oxy中,横向插刀816与y轴重合且横向插刀816下边缘位于待压入草料2104中间的待压入处,横向压草主动杆811、横向压草从动杆813均与横向压草连杆812垂直且位于y轴一边,履带底盘总成1的后轮2102与x 轴相切于点m;为满足横向草料行进间压入的作业要求,需在固沙车2101每前进1m一段距离,使得横向插刀816下压一次并复位,此过程的实现需横向主动杆811相对固沙车2101 绕第二轴承座702转动360
°
,故要求传动比满足其中横向压草主动轮转轴802 输出转速为n1,横向压草主动杆811转速为n,第二轴承座702处转速为n2,显然n=n2,后轮2102半径为r;
109.横向插刀下压运动:如图19所示,固沙车2101前进0.25m,即后轮2102从点m运动至点m

,s
m-m

=0.25m,由传动比关系,此时横向压草主动杆从动同步轮809转过90
°
,横向插刀816随之沿y轴负方向位移,进而将待压入草料2104从直角坐标系的原点o压入地下;
110.横向插刀退回运动:如图20所示,相对于图19所示位置,固沙车2101再前进0.25m,即后轮2102从点m

运动至点m

,即sm′‑m″
=0.25m,由传动比关系,此时横向压草主动杆从动同步轮809再转过90
°
,横向插刀816随之沿y轴正方向位移,进而横向插刀816从地下退出;此时相对于初始状态,固沙车已前进0.5m,即后轮2102从点m运动至点m

, s
m-m

=0.5m,由传动比关系,此时横向压草主动杆从动同步轮809以转过180
°
,横向插刀816相对地面回到
的横向草料挡板转轴1101。
123.如图4,横向草料开合装置由推杆1001与横向草料开合架1002焊接而成。本例的推杆 1001与横向草料开合架1002均由45号钢通过一体化车削加工得到;在横向草料开合架1002 两横向桁架上对应横向草料装载箱3底部的锯齿形横向草料出口305开设相应的滑槽1003,用于将草料挡板407的滑动轴1103安装在其中。
124.如图5,草料挡板407由横向草料挡板转轴1101、滑轴转轴连杆1102、横向草料挡板滑轴1103、草料挡板1104按照图示位置直接焊接而成,本例横向草料挡板转轴1101、滑轴转轴连杆1102、横向草料挡板滑轴1103、草料挡板1104均由45号钢通过一体化车削加工得到。
125.如图6,横向铺草装置4运动简图,横向铺草从动同步轮403转动,通过推杆1001带动横向草料开合架1002在运动导向槽203内上下滑动,进而带动锯齿形草料出口板305前后的两个草料挡板1104分别绕其对应的横向草料挡板滑轴1103转动,以实现两个草料挡板 1104相对于锯齿形草料出口板305的开合;当两个草料挡板1104相对于锯齿形草料出口板 305打开时,波浪形状槽303内掉落的草料被锯齿形草料出口板305和两个草料挡板1104 挡住,无法掉落,反之波浪形状槽303内掉落的草料能够掉落;
126.如图7,横向铺草装置4由横向铺草主动同步轮401,横向铺草主动同步轮转轴402,横向铺草从动同步轮403,横向铺草从动同步轮转轴404,横向铺草同步带405,凸轮406,推杆1001、横向草料开合架1002,草料挡板407组成,其中,横向铺草主动同步轮转轴402 与履带底盘总成1前轮同心焊接,横向铺草主动同步轮401固连在横向铺草主动同步轮转轴 402上,横向铺草从动同步轮转轴404焊接在车架前端框架201底部纵向桁架中部下端,横向铺草从动同步轮403固连在横向铺草从动同步轮转轴404上,横向铺草同步带405连接两同步轮,凸轮406固连在横向铺草从动同步轮403后方,随横向铺草从动同步轮403转动而转动,横向草料开合装置推杆1001和横向草料开合架子1002按图示位置安装在对应运动导向槽203中,使得凸轮406转动时,推动横向草料开合架子1002在运动导向槽203中上下滑动,横向草料挡板滑轴1103安装在草料挡板开合架1002的运动导向槽203中,且将横向草料挡板转轴1103安装在草料装载箱底部锯齿形草料出口板305底部的通孔304中,使得推动草料挡板开合架1002上下移动时,带动草料挡板407绕横向草料挡板转轴1103转动。
127.如图8,纵向草料装载箱5由金属板材按图示焊接而成。本例金属板材是不锈钢钢板,纵向草料装载箱5的底面503为斜面,便于草料沿斜面滑至纵向草料出口502,纵向草料出口502从纵向草料装载箱5底部延伸而出即可,并在图示纵向草料装载箱5两侧位置开有通孔504,用于安装纵向铺草从动同步轮转轴604,纵向草料装载箱5的底面503与车架2通过焊接成为一体。
128.如图9,纵向铺草装置6由纵向铺草主动同步轮601,纵向铺草主动同步轮转轴602,纵向铺草从动同步轮603,纵向铺草从动同步轮转轴604,纵向铺草同步带605,纵向草料铺设滚筒606组成。本例纵向铺草主动同步轮转轴602,纵向铺草从动同步轮转轴604均由 45号钢通过一体化车削加工得到;纵向铺草主动同步轮转轴602与履带底盘总成1后轮同心焊接,纵向铺草主动同步轮601固连在纵向铺草主动同步轮转轴602上,纵向铺草从动同步轮转轴604穿过纵向草料装载箱5两侧位置开有通孔504,纵向铺草从动同步轮603固连在纵向铺草主动同步轮转轴604一端,用纵向铺草同步带605连接纵向铺草主动同步轮601 和纵向铺草从动同步轮603;将纵向草料铺设滚筒606按图示位置固连在纵向铺草主动同步轮转轴
604上,本例纵向草料铺设滚筒601采用硬质材料加工得到,该硬质材料包括但不限于金属材料或硬质塑料,使得纵向铺草主动同步轮601转动时,通过纵向铺草同步带605带动纵向铺草从动同步轮603转动,进而带动纵向草料铺设滚筒606转动。
129.如图10,压草架7由金属桁架按图示焊接而成。本例的金属桁架材料是不锈钢,框架整体分为三部分:左右框架和中间框架,左右框架分为三层,并在每层纵向桁架中间位置焊接轴承座,其位置左右对称,以左侧框架为例说明轴承座位置,具体为顶层两纵向桁架中间分别焊接一个轴承座701,中间层中间桁架焊接一个轴承座702,左边桁架中间焊接一个轴承座703,底层两纵向桁架中间各焊接一个轴承座704。
130.如图11,横向压草主动杆811由金属轴按图示弯曲加工制成。本例金属轴材料采用45 号钢,轴中段区域用作横向压草主动杆811从动同步轮809焊接固连区域1201,轴两端焊接区域1202用于与横向压草连杆812上端孔1401中的轴承固连。
131.如图12,横向压草从动杆813由金属板材按图示切割加工制成。本例金属材料采用45 号钢,在横向压草从动杆813两端分别开通孔一1301和通孔二1302。
132.如图13,横向压草连杆812由钢质板材按图示切割加工制成。本例金属材料采用45号钢,在横向压草连杆812一端中部开通孔一1401和通孔二1402,另一端开槽1402。
133.如图14,横向插刀816由钢质板材按图示切割加工制成。在横向插刀816上方有两凸起1501用于配合在横向压草机构连杆812底部的槽1403中并通过焊接固连。
134.如图15,横向压草机构运动简图,机构整体为平行四边形四连杆机构,横向压草主动杆同步带810带动横向压草主动杆从动同步轮809进而带动横向压草主动杆811绕第二轴承座702转动,通过横向压草连杆812带动横向压草从动杆813绕连接转轴一814旋转,横向压草连杆812与横向插刀816刚性连接,当机构整体水平移动时,可实现横向压草连杆812 和横向插刀816相对地面在竖直方向的运动。
135.如图16,横向压草机构由横向压草机构主动同步轮801,横向压草主动轮转轴802,横向压草从动轮一803,横向压草从动轮转轴一804,横向压草从动轮二806,横向压草从动轮转轴二805,横向压草同步带807,横向压草主动杆主动同步轮808,横向压草主动杆从动同步轮809,横向压草主动杆同步带810,横向压草主动杆811,横向压草连杆812,横向压草从动杆813,连接转轴一814,连接转轴二815,横向插刀816,张紧轮817组成。
136.其中本例横向压草主动轮转轴802,横向压草从动轮转轴一804,横向压草从动轮转轴二805材料采用45号钢,在固沙车两端,横向压草主动轮转轴802同心焊接在履带底盘总成1两后轮圆心处,横向压草从动轮转轴一804固连在车架后端两边各两个轴承座上204,横向压草从动轮一803按图示位置固连在横向压草从动轮转轴一804上,张紧轮817与横向压草从动轮二806相切的同时固连在车架2上,两横向压草从动轮转轴二805固连在压草架 7图示位置轴承座上,四横向压草主动杆主动同步轮808按图示位置两两固连在两横向压草从动轮转轴二805中部,两横向压草主动杆件811按固连在压草架7中间层中间桁架轴承座 702上,并在两横向压草主动杆件811中部焊接固连区域1201分别固连两个横向压草主动杆从动同步轮809,分别用四根横向压草主动杆同步带810连接横向压草主动杆主动同步轮 808和横向压草主动杆从动同步轮809,在横向压草连杆812和横向压草从动杆件813通孔中固连轴承,两横向压草主动杆811两端分别与横向压草连杆812上端通孔1401中的轴承固连,利用转轴815将横向压草连杆812中部通孔1402中的轴承与横向压草从动杆件813 一端
通孔1301中的轴承固连,利用转轴814将横向压草从动杆件813另一端通孔1302中的轴承与压草架7底层轴承座704固连,形成铰链平行四边形机构,将两横向插刀816焊接分别在两两横向压草机构连杆812下端的槽1403中。
137.如图17,纵向压草机构由纵向插草轮901,纵向插草轮转轴902组成。插草轮901圆心处开通孔,本例纵向插草轮901,纵向插草轮转轴902均由45号钢通过一体化车削加工得到,其中,轴承固连在纵向插草轮901圆心处通孔中,纵向插草轮转轴902中部固连在纵向插草轮901圆心通孔处的轴承上,两端固连在压草架7中间框架底部延伸出的两个轴承座 1105上。
138.本发明还公开了一种基于上述小型行进间固沙车的草方格“十字”铺设方法:
139.此处以铺设大小为1m
×
1m的草方格为例进行阐述:
140.简化图说明:
141.由传动关系:因为横向压草从动同步轮二806与横向压草主动杆主动同步轮808均连接于横向压草从动轮转轴二805上,横向压草主动杆主动同步轮808和横向压草主动杆从动同步轮809是尺寸参数完全相同的同步轮,横向压草主动杆从动同步轮809与横向压草主动杆811均连接于第二轴承座702上,所以横向压草从动同步轮二806,横向压草主动杆从动同步轮809,横向压草主动杆主动同步轮808,横向压草主动杆811转速均相同,因此简化成为一个轮即可。如图18所示简化图中:将上述简化后的轮用横向压草主动杆从动同步轮809 表示,将固沙车整体简化为2101,履带底盘总成1后轮记为固沙车后轮2102,待压入草料记为(2106)。并以草料压入点为原点,固沙车前进方向为x轴正方向,垂直于前进方向向上为y轴正方向,建立直角坐标系。
142.草料铺设分为横向草料铺设和纵向草料铺设;
143.横向草料铺设:横向草料放置于宽度为1m的横向草料装载箱3中,铺设时,草料沿横向草料装载箱3进入箱体本体下部的波浪形状槽303,到达草料挡板1104处,固沙车前进过程中履带底盘总成1的前轮持续转动并通过带传动带动凸轮406转动,在凸轮机构作用下,固沙车每前进1m,草料挡板1104打开一次将横向草料送至沙地表面并关闭,实现横向草料在固沙车行进间的间歇性铺设;
144.纵向草料铺设:纵向草料放置于宽度为1m的纵向草料装载箱5中,固沙车前进过程中履带底盘总成1后轮持续转动并通过带传动带动纵向草料铺设滚筒606转动将草料输送至纵向草料出口502,在重力作用下落至沙地表面,实现纵向草料在固沙车行进间的连续铺设;
145.草料压入过程分为横向草料压入过程和纵向草料压入过程,其中,横向草料压入过程又分为草料压入前初始状态、横向插刀下压运动、横向插刀退回运动、横向插刀复位运动;
146.横向草料压入过程将根据简化图进行阐述:
147.横向草料压入之草料压入前初始状态:如图18所示,初始状态,在坐标系oxy中,初始状态时,横向插刀816与y轴重合且横向插刀816下边缘位于待压入草料2104中间压入处,横向压草主动杆811与横向压草主动杆811平行且等长,与横向压草主动杆811构成铰链平行四边形机构,横向压草主动杆811、横向压草主动杆811与横向压草主动杆811垂直且位于y轴左边,固沙车后轮2102与x轴相切于点m。设固沙车后轮2102半径为r,横向压草机构主动
同步轮801半径为r1,横向压草主动轮转轴802输出转速为n1,横向压草主动杆从动同步轮809半径为r2,第二轴承座702处转速为n2,横向压草主动杆811长度为l=0.25m,显然横向压草主动杆811转速n=n2,若要满足横向草料行进间压入的作业要求,传动比需要足
148.传动比计算之证明:为满足横向草料行进间压入的作业要求,需在固沙车每前进1m,横向插刀816下压一次并复位,此过程实现只需横向压草主动杆811相对固沙车绕第二轴承座702转动360
°
即可。在图18所示简图中,即固沙车2101前进1m,横向压草主动杆811绕第二轴承座702转动一周。
149.设经过时间t,固沙车整体前进s=1m,即固沙车后轮2102向前滚动1m;
150.有得进而求得固沙车后轮2102相对底面向前滚动而此时轮通过一系列传动2103带动正好转过360
°
,即即又因为得进而所以该传动比满足作业要求。
151.横向草料压入之横向插刀下压运动:如图19所示,固沙车2101前进0.25m,即固沙车后轮2102从点m运动至点m

,s
m-m

=0.25m,由传动比关系,此时横向压草主动杆从动同步轮809转过90
°
,横向插刀816随之沿y轴负方向位移进而将待压入草料2104从原点o压入地下。
152.横向草料压入之横向插刀退回运动:如图20所示,相对于图19所示位置,固沙车2101 再前进0.25m,即固沙车后轮2102从点m

运动至点m

,即sm′‑m″
=0.25m,由传动比关系,此时横向压草主动杆从动同步轮809再转过90
°
,横向插刀816随之沿y轴正方向位移进而横向插刀从地下退出。此时相对于初始状态,固沙车已前进0.5m,即固沙车后轮2102从点m运动至点m

,s
m-m

=0.5m,由传动比关系,此时横向压草主动杆从动同步轮809以转过180
°
,横向插刀816相对地面回到初始位置。
153.横向草料压入之横向插刀复位运动:如图21所示,相对于图20所示位置,固沙车2101 再前进0.5m,即固沙车后轮2102从点m

运动至点m
″′
,即sm″‑m″′
=0.5m,由传动比关系,此时横向压草主动杆从动同步轮809再转过180
°
,横向插刀816随之产生随沿x轴正方向的和位移进而横向插刀回复至初始状态时相对于固沙车相同位置,此时横向插刀816位于下一待插入待压入草料2104压入点上方。此时相对于初始状态,固沙车已前进1m,即轮2101 从点m运动至点m
″′
,s
m-m
″′
=1m,由传动比关系,此时横向压草主动杆从动同步轮809以转过180
°
,横向插刀816相对固沙车2101回到初始位置。
154.纵向草料压入过程:纵向插草轮902在固沙车前进过程中一直插入沙中,持续将纵向草料压入。
155.单行“十字”草料压入:如图22所示,重复上述草料压入过程,横向压入草料与纵向压入草料形成连续的“十字”形1801。
156.转向:当固沙车2101前进适当路程完成上述单行“十字”草料压入后,履带底盘总
成 1通过两边履带差速实现180
°
转向。
157.相邻两行“十字”草料形成草方格:如图23所示,在上一行“十字”形草料1801相邻直线位置进行上述“十字”草料压入,每相邻两行压入的“十字”草料1801即可形成符合实际应用需求的草方格。
158.多行“十字”草方格铺设效果:如图24所示,即为最终草方格铺设效果。
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