[发明专利]一种具有脱附减阻功能的树木移栽机锹铲

说明书

技术领域

本发明涉及园林机械技术领域，具体的说是一种具有脱附减阻功能的树木移栽机锹铲。

背景技术

随着我国现代化城市建设的快速发展和城市绿色生态环境建设要求的不断提高，在我国园林绿化工程中，树木移栽机得到了越来越多的应用。生产实践中应用的树木移栽机，主要由机架、锹铲、导轨、液压缸和升降机构组成，其中，锹铲是树木移栽机进行移植作业的主要工作部件。生产中使用的树木移栽机铲刀数量一般有3~4把，铲刀个数由工作铲的形状、结构参数、总体设计、应用工况、工作环境等因素决定，相同工作条件下，工作铲个数越少，则单铲工作阻力相对较大，锹铲使用寿命缩短。

目前国内市场上的锹铲形状主要分为菱形锹铲和匙形锹铲，使用菱形铲的移栽机在挖掘结束时，铲组会在地面形成一个空心圆锥面，因此，每个菱形铲可以看做是圆锥面的一部分。匙形锹铲是一种球面铲、纵截平面与铲工作面的交线是曲线，横截平面与铲刀工作面的交线也是曲线。移栽机锹铲闭合时铲组呈空心椭圆球体。对于菱形锹铲而言，锹铲一般都配置在导轨的内部，在挖掘同一规格的土球时，由于菱形铲在直线导轨上所移动的直线距离相对曲线导轨会更长，因此这种移栽机构外形尺寸相对较大，工作阻力也较大，挖掘相同胸径的树木时需要更大的动力。实践表明菱形锹铲移栽机相对于匙形锹铲移栽机，普遍存在工作效率不高，能源利用率低，树木根系挖掘不完整的缺点；对于匙形锹铲而言，移栽机的外形尺寸相对较小，铲组所包容的土球体积相对菱形铲大，保留的树木根系多，对移栽后树木的生长有利，此种形式的锹铲机构多用于大树或株行距较小的苗木的移栽。但是实践表明匙形锹铲移栽机普遍存在土壤粘附严重、铲刀易变型的弱点。

树木移栽作为一项保护天然资源和快速提高城市居民生活质量的重要手段和技术措施，已越来越以其特有的绿化功效而得到广泛的重视和普遍采用，实践表明，铲刀的触土形状、结构参数对挖掘时的能量消耗、工作阻力、土壤粘附有极大的影响，如何设计出具有高效脱附减阻效果的树木移栽机锹铲，无疑具有重大的现实意义。

发明内容

本发明的目的是提供一种具有脱附减阻功能的树木移栽机锹铲，基于几何学原理对锹铲的结构重新进行设计，使其工作阻力和土壤粘附情况大大降低。

本发明为实现上述目的所采用的技术方案为：一种具有脱附减阻功能的树木移栽机锹铲，包括锹铲本体，锹铲本体的凹凸两面分别为结构相同的内触土面和外触土面，锹铲本体的前端为具有两个凸型侧刃部的入土端，后端为具有两个凹型铲肩的顶翼端，其中，两个凸型侧刃部的前端部相交，两个凸型侧刃部的后端部分别与两个凹型铲肩的前端部连接，两个凹型铲肩的后端部通过圆弧线段连接；锹铲本体的内触土面由元线沿准线平行拉伸而成，元线是由直径比为1：1.033：1、圆心角比为1:0.897:1的第一圆弧线段、第二圆弧线段和第三圆弧线段依次连接而成；准线符合参数方程                                               和，t取值范围为0~150。

本发明中，锹铲本体的触土曲面由元线垂直准线方向，并使第二圆弧线段的中点处于准线上，由元线沿准线平行拉伸构成。

将现有已知的铁锹边缘结构用在本发明的铁锹本体上，由于本发明限定了锹铲本体的内触土面结构，根据限定的该触土面形状，对其上运动的土壤产生引导效应，亦能使铁锹达到脱土减阻的目的。优选的，铁锹本体的两个凸型侧刃部可以采用现有技术中的弧形结构，也可以采用渐开型曲线结构，即凸型侧刃部与锹铲本体的内触土面连接的轮廓线符合参数方程和，t取值范围为0~150；凸型侧刃部与锹铲本体的外触土面连接的轮廓线可以采用弧形结构，亦可以通过参数方程限定：和，t取值范围为0~150。通过轮廓线方程限定的凸型侧刃部结构，具有变曲率特征，能够改变土壤在与锹铲入土端部表面接触时的运动状态，使锹铲具有较强的入土能力和较好的脱土能力。

本发明中，凹型铲肩与锹铲本体的内触土面连接的轮廓线为圆弧线段，该圆弧线段与第一圆弧线段的直径比为1.403:1、圆心角比为4：3；连接两个凹型铲肩后端部的圆弧线段与第一圆弧线段的直径比为1.033：1、圆心角比为0.897：1。