[发明专利]一种变曲率脱土减阻圆盘耙

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于农业整地机械的圆盘耙，具体的说是一种变曲率脱土减阻圆盘耙。

背景技术

整地机械也称表土耕作机械，种类很多，常见的有圆盘耙、钉齿耙、镇压器、动力驱动耙、水田耙以及水田驱动耙。圆盘耙主要用于犁耕后的碎土和平地，也可用于搅土、除草、混肥，收获后的浅耕、灭茬，播种前的松土，飞机撒播后的盖种，是表土耕作机械中应用最多的一种机具。但传统圆盘耙的触土曲面设计为球面，即触土曲面各点等曲率半径或等曲率。这种圆盘耙在耕地过程中，存在磨损严重、工作阻力大以及翻土、脱土性能不理想的现象。

为克服磨损上述缺陷，传统方法是进行表面硬化，目前，常用的表面硬化技术有喷涂、沉积、镀层等，但由于硬化层厚度较薄，降低了地面机械触土部件在磨料磨损工况下使用的有效性；并且，工程材料表面硬度的提高也是有限度的。为克服工作阻力过大，传统技术是适当增加耙片曲率半径，但造成了圆盘耙的翻土性能降低；或是取较小的耙片刃角，但增加了耙刃的磨损速度，从而增加了维护成本；或是减小耙组偏角，耙片不宜入土，推土、铲草、碎土、翻土性能均减弱。为了改善上述状况，人们把目光更多的集中在提高材料刚度和增加圆盘耙厚度、匹配更大功率拖拉机等方面，但这些均不能从根本上改变圆盘耙工作时的阻力大、高粘附、磨损严重造成的使用寿命短的缺陷。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有圆盘耙工作阻力大，因粘土严重造成耕翻土效率低的问题，提供一种改善圆盘耙触土曲面的几何形状形式的变曲率圆盘耙。

本发明为解决上述问题所采用的技术方案为：一种变曲率脱土减阻圆盘耙，包括一体结构且等厚度的圆盘耙本体，圆盘耙本体的中心为用于与动力装置连接的装配部分，圆盘耙本体的外缘周面为用于破土的切削刃，切削刃上均布有互不连接的圆弧形刃口，圆盘耙本体相对设置的凸凹两面分别为外触土曲面和内触土曲面，内触土曲面是由导曲线沿圆盘耙本体的中心连续旋转运动360°得到的曲面，该导曲线符合方程                                               ，其中，x的取值范围为0~18。

所述的导曲线是在x取值范围为0~18mm内，在x和f(x)方向缩放相同比例得到的曲线段。

所述装配部分的中心设有方轴孔，且装配部分上沿其周面均布有耙片固定孔。

本发明中，通过圆盘耙本体直径的截面为等厚度，当圆盘耙本体的厚度≤5mm，切削刃的厚度≤0.8mm；当圆盘耙本体的厚度＞5mm，切削刃的厚度≤1mm。

有益效果为：1）、本发明改善了圆盘耙触土曲面的几何形状，将变曲率内触土曲面的几何形状附加在圆盘耙上，即使变曲率的导曲线沿圆盘耙中心绕360°连续运动形成的从回转中心到轮缘轮廓曲线，该几何结构能够改变土壤在与其接触表面的运动状态，对运动的土壤产生引导效应，使土壤颗粒产生滚动效应，并减小界面层的土壤颗粒数量，降低了土壤颗粒与圆盘耙表面的接触几率，由原来的滑动接触占优势改变为以滚动接触为主，使土壤对圆盘耙表面的阻力及粘附性降低，本发明的变曲率圆盘耙耐磨性比传统球面圆盘耙提高40%，减阻脱附性能提高40%。

2）、本发明的变曲率圆盘耙，沿其直径截面与内触土曲面交线是变曲率的，通过合适的调整原变曲率曲线的x、f(x)缩放比例，可以在圆盘耙直径不变的情况下，获得最优的入土角，相比现有技术的普通国标球面圆盘耙，可以在不增加圆盘耙直径、不改变犁组偏角的情况下，保持良好的入土、推土、碎土、翻土等性能。

附图说明

图1是本发明中导曲线的曲线图及缩放实例曲线图；

图2是本发明中圆盘耙的结构图；

图3为图2的正视图。

附图标记：1、外触土曲面，2、内触土曲面，3、装配部分，301、方轴孔，302、耙片固定孔，4、切削刃，5、圆弧形刃口。

具体实施方式

一种变曲率减阻圆盘耙，包括一体结构的圆盘耙本体，通过圆盘耙本体的直径的截面为等厚度。如图2和图3所示，圆盘耙本体的中心为用于与动力装置连接的装配部分3，装配部分3的中心设有方轴孔301，且装配部分3上沿其周面均布有耙片固定孔302，圆盘耙本体的外缘周面为用于破土的切削刃4，切削刃4上均布有互不连接的圆弧形刃口5。

其中，圆盘耙本体相对设置的凸凹两面分别为外触土曲面1和内触土曲面2，内触土曲面2是由导曲线沿圆盘耙本体的中心连续旋转运动360°得到的曲面，该导曲线符合多项式函数方程，其中，x的取值范围为0~18。