小型换行往复作业底盘的制作方法

本发明涉及一种小型换行往复作业底盘，属于农业机械技术领域，特别涉及设施农业小型往复作业动力底盘技术。

背景技术：

温室大棚果蔬、花卉、特种作物种植在我国占有重要地位，温室大棚生产技术发展优势在于机械化及智能化，机械化主要作业环节包括耕整地、起垄、铺膜、播种、育苗、移栽、植保、收获、运输等；当前，大多数塑料大棚两端结构均为固定结构，仅有供菜农出入的小门，大型设备难以进入，即便设备勉强进入棚内，但受空间限制，掉头作业难度大，辅助作业时间长，作业效率也很低，并且大棚两端留有作业死角，影响温室大棚生产关键环节全过程机械化作业。

温室大棚常见作业机械为微耕机，以其小巧、灵活及低成本而被广泛采用，但微耕机功率小、操作者劳动强度大，难以胜任温室大棚生产关键环节全过程机械化作业要求；因此小型拖拉机配套必要机具，能完成旋耕、犁耕、开沟等多种功耗较大作业的大棚管理机械得到应用，但是其掉头作业转弯半径太大，造成大棚两端留有较大作业死角，降低了作业覆盖率；目前新型专用动力底盘配备必要配套机具形成多功能田园管理机，通过减小转弯半径，提高了作业覆盖率及作业效率，获得经济条件好的合作社或农业生产经营公司青睐。探索一种基于通用小型拖拉机或专用动力底盘，通过换行实现动力底盘前进和后退往复作业，对温室大棚生产全程机械化具有重要意义。

技术实现要素：

本发明的目的是要提供一种小型换行往复作业底盘，针对温室大棚中低矮、狭小的作业环境，通过换行实现动力底盘前进和后退往复作业，解决地头转弯半径影响作业覆盖率问题。

为了达到本发明的目的所采取的技术方案如下：

小型换行往复作业底盘包括：两组换行机构通过支架7分别固连于动力底盘8的车架前、后端，两组换行机构运动平面分别垂直于动力底盘8的作业速度方向v；

上述的换行机构由主动曲柄1、连杆2、从动曲柄3、连架杆4、支承杆5、支承靴6组成，主动曲柄1、连杆2、从动曲柄3、连架杆4依次顺序转动联接，各转动轴线平行，主动曲柄1与从动曲柄3等长，连杆2与连架杆4等长，主动曲柄1、连杆2、从动曲柄3、连架杆4组成同一相对运动平面内平行四边形机构，支承靴6通过支承杆5与连杆2固连，主动曲柄1、连杆2、从动曲柄3、连架杆4、支承杆5、支承靴6形成换行机构，两组换行机构的连架杆4通过支架7分别固连于动力底盘8的车架前、后端；

上述的动力底盘8为通用小型拖拉机，连接动力底盘8与换行机构的支架7长度b可以通过液压油缸进行调整，调整后锁定，以保障换行机构的连架杆4、支架7与动力底盘8的车架固连成一体。

上述的小型换行往复作业底盘，在田间采用前进和后退往复作业方式，作业过程中：动力底盘沿v向到达田间地头后，主动曲柄转动一周，当主动曲柄转过换行角a时，动力底盘完成垂直于作业速度方向v的横向移动，移动换行距离d实现换行，换行后动力底盘沿-v向继续工作；主动曲柄长度为e，换行距离d＝2*e*sin(a/2)，换行越障高度g＝e*[1-cos(a/2)]，当动力底盘的轮胎地面下陷量不同或支承靴与地面接触高度c变化时，通过调整支架的长度b，而保持换行角a不变，则换行距离d不变。

设定作物种植行距h，取换行距离d＝h；作业行数为1时，换行时主动曲柄转动1转，此时动力底盘移动距离h；作业行数为2时，换行时主动曲柄转动2转，此时动力底盘移动距离2h；作业行数为3时，换行时主动曲柄转动3转，此时动力底盘移动距离3h；作业行数为k时，换行时主动曲柄转动k转，此时动力底盘移动距离k*h。

本发明的有益效果在于，所提出的一种小型换行往复作业底盘，采用前后两组换行机构，通过垂直于作业速度方向v的横向移动换行，实现动力底盘前进和后退往复作业，解决田间地头转弯半径影响作业覆盖率问题。

附图说明

图1为小型换行往复作业底盘主视原理图；

图2为小型换行往复作业底盘侧视布置图；

图3为小型换行往复作业底盘换行原理图；

图4为小型换行往复作业底盘换行过程图；

图中，1：主动曲柄；2：连杆；3：从动曲柄；4：连架杆；5：支承杆；6：支承靴；7：支架；8：动力底盘。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。

图1所示的小型换行往复作业底盘主视原理图，小型换行往复作业底盘包括：两组换行机构通过支架7分别固连于动力底盘8的车架前、后端，两组换行机构运动平面分别垂直于动力底盘8的作业速度方向v(如图2所示)；其中：动力底盘8为通用小型拖拉机，当作物种植行距为h时，动力底盘轮距取h、2h、3h或4h。

图1所示的小型换行往复作业底盘主视原理图中，换行机构由主动曲柄1、连杆2、从动曲柄3、连架杆4、支承杆5、支承靴6组成，其中主动曲柄1、连杆2、从动曲柄3、连架杆4依次顺序转动联接，各转动轴线平行，主动曲柄1与从动曲柄3等长，连杆2与连架杆4等长，主动曲柄1、连杆2、从动曲柄3、连架杆4组成同一相对运动平面内平行四边形机构，支承靴6通过支承杆5与连杆2固连，连杆2、支承杆5及支承靴6组成位于平行四边形机构相对运动平面内的同一刚性运动体，主动曲柄1、连杆2、从动曲柄3、连架杆4、支承杆5、支承靴6形成换行机构；两组换行机构的连架杆4通过支架7分别固连于动力底盘8的车架前、后端，支架7的长度b可以通过液压油缸进行调整，调整后锁定液压控制阀，以保障换行机构的连架杆4、支架7与动力底盘8的车架固连成一体。

图3所示的小型换行往复作业底盘换行原理图，小型换行往复作业底盘在田间采用前进和后退往复作业方式，作业过程中：动力底盘沿v向前进到达田间地头后，主动曲柄转动一周，当主动曲柄转过换行角a时，动力底盘完成垂直于作业速度方向v的横向移动，移动换行距离d实现换行，换行完成后动力底盘沿-v向后退继续工作；当动力底盘沿-v向后退到达田间另一端地头后，主动曲柄转动一周，动力底盘横向移动换行距离d再一次换行，换行完成后动力底盘沿v向前进继续工作。主动曲柄长度为e时，换行距离d＝2*e*sin(a/2)，换行越障高度g＝e*[1-cos(a/2)]，当动力底盘的轮胎地面下陷量不同或支承靴与地面接触高度c变化时，通过调整支架的长度b，而保持换行角a不变，则换行距离d＝h不变。

图4所示的小型换行往复作业底盘换行过程图，动力底盘到达田间地头换行时，主动曲柄转动1周，转动过程中：支承靴与地面开始接触到支承靴与地面脱离接触，对应主动曲柄转过换行角a，动力底盘完成垂直于作业速度方向v的横向移动，移动一个换行距离d实现换1行，当主动曲柄转到a/2时，车轮跨越垄高正上方，换行越障高度g＝e*[1-cos(a/2)]，当换行越障高度大于垄高时，车轮越过垄高换行不影响垄上作物生长。

设定作物种植行距h，取换行距离d＝h；作业行数为1时，换行时主动曲柄转动1转，此时动力底盘移动距离h；作业行数为2时，换行时主动曲柄转动2转，此时动力底盘移动距离2h；作业行数为3时，换行时主动曲柄转动3转，此时动力底盘移动距离3h；作业行数为4时，换行时主动曲柄转动4转，此时动力底盘移动距离4h。

为了减小主动曲柄驱动扭矩，提高换行时动力底盘稳定性，取换行距离d＝h/2，主动曲柄转动2转，此时动力底盘移动距离h；即移动2个换行距离d实现换1行。通过换行实现动力底盘前进和后退往复作业，提高了作业覆盖率及作业效率。