[发明专利]一种仿形仿生镇压辊

说明书

技术领域

本发明属于农业机械技术领域中的一种仿形仿生镇压辊。

背景技术

镇压辊是农业机械的一种，作用是播种后将土壤压紧压实，使土壤密度增大以利于保持土壤水分、便于种子发芽出苗。镇压辊没有应用以前，农民在播种后脚踩土壤依靠人体的重力使土壤压紧压实，这样的方法效率低下并且土壤紧密程度不均匀。人们发明了镇压辊，用来替代人工将播种后的土壤压紧压实。目前的镇压辊是由辊架和设置在辊架上的数个辊子组成，其辊子的轴线与辊架的纵轴线(即辊架的前进方向)相垂直。作业时镇压辊靠牵引机械带动，在播种后的垄台上滚过，这样依靠镇压辊本身的重力和外加的压力将土壤压紧压实。这样的镇压辊在作业时存在粘连土壤现象，因为播种时的土壤一般含有比较大的水分，这样的土壤有一定粘度，镇压辊滚过土壤时，容易粘连土壤，影响作业质量，粘连土壤严重时，必须停机清除粘连在镇压辊表面的土壤。为了解决粘连土壤问题，人们在镇压辊外面加了橡胶外套，橡胶外套与镇压辊本体之间有一定的间隙，镇压辊滚动时橡胶外套不断的蠕动变形，使土壤不容易粘连在外套上，这种方法减轻了镇压辊粘连土壤的程度，但是存在以下缺点:1、橡胶外套增加了镇压辊成本；2、作业质量不好，镇压辊镇压过的土壤紧密度不均匀；3、镇压辊在工作工程中对土壤的压力不够。

发明内容

本发明的目的在于克服现在普遍使用的镇压辊所存在的粘连土壤、镇压后的土壤紧密度不均匀以及镇压辊对土壤镇压力不够的缺点，提供一种仿形仿生镇压辊，以达到降低土壤与镇压辊的粘连程度，使镇压后土壤紧密度均匀，增加镇压辊对土壤的压力的目的，本发明的技术方案如下：

本发明所述的一种仿形仿生镇压辊，包括一个镇压辊辊筒和一个中心轴，其特征在于：镇压辊辊筒表面分布有仿生弹片，中心轴上固定安装有轴环，轴环和仿生弹片之间安装有弹性辐条。

进一步的技术方案包括：所述的弹性辐条包括支撑杆、套筒、挡板、1号弹簧和2号弹簧，支撑杆伸入套筒上端，支撑杆底端与套筒内一柱形挡板焊接在一起，挡板的两个端面分别与1号弹簧和2号弹簧的一端焊接在一起，1号弹簧和2号弹簧的另一端则与套筒的两个端盖的内壁焊接，支撑杆顶端有通孔，套筒底部焊接有一个连杆，连杆的底端同样有通孔。

所述的仿生弹片轮廓曲面方程是以方程y＝-0.7571x²-0.0857为素线，以方程y＝-0.0554z²+0.0305z-0.0733为脊线，素线沿脊线运动而形成的，其中:x为辊筒的轴线方向，y为辊筒表面的法线方向，z为辊筒表面的切线方向，原点位于辊筒表面上。

所述的仿生弹片的内侧固定有凸耳，凸耳上有用于和弹性辐条上的支撑杆连接的通孔。

所述的仿生弹片在镇压辊辊筒表面按照两条三角函数曲线分布，两条三角函数按照镇压辊辊筒滚动方向中心线对称，曲线方程为：y＝Asin(6πx/D)+B，其中：x代表辊筒的圆周方向，y代表与辊筒表面的法线方向，D为镇压辊直径，A和B为常数，A取值范围为50-100mm；B取值范围为100-200mm。

所述的中心轴上焊接有六个轴环，分别对应镇压辊辊筒上相应位置的仿生弹片，这六个轴环包括四个三孔轴环和两个六孔轴环，每个三孔轴环上加工三个孔，且均匀分布,每个六孔轴环上加工六个孔，均匀分布，在轴环的圆周方向上，第一个六孔轴环的第一个孔与第一个三孔轴环的一个孔呈30度；第二个三孔轴环的第一个孔与第一个三孔轴环的一个孔呈60度，第三个三孔轴环的孔的位置与第一个三孔轴环的孔的位置相同，第二个六孔轴环的孔的位置与第一个六孔轴环的孔的位置相同，第四个三孔轴环的位置与第一个三孔轴环的孔的位置相同。

本发明与现有技术相比有益效果是：

本发明所述的一种仿形仿生镇压辊是针对镇压辊工作过程中表面粘土严重和对土壤压力不够的问题，设计了一种仿生弹片结构及其排列方式和能进行地面仿形的弹性辐条。镇压辊辊筒上的仿生弹片是仿鸵鸟爪趾轮廓形状及鸵鸟奔跑过程中爪趾与土壤接触过程所设计的，在运动过程中弹片插入土壤，不仅有良好的固土作用，而且能够有效防止镇压辊打滑；能进行地面仿形的弹性辐条直接与仿生弹片连接，改变了以往在镇压辊架上设置地面仿形的方式，而使镇压辊架与农机具采用刚性连接，靠弹性辐条的伸缩进行地面仿形，与前者相比镇压辊对土壤压实效果更好，压力更大；镇压辊表面热处理形成的一层尼龙层，使镇压辊在工作过程中不粘土。

附图说明

图1为本发明所述的一种仿形仿生镇压辊结构组成的轴测投影图；

图2为本发明所述的一种仿形仿生镇压辊结构组成的左视图；