[发明专利]一种兼具覆土功能的镇压轮设计方法

说明书

一种兼具覆土功能的镇压轮设计方法属农业机械技术领域，本发明的方法包括下列步骤：设定由结构完全相同、对称布置的二覆土镇压轮和轮轴组成的零部件；设计二覆土镇压轮的几何参数；设定二覆土镇压轮中柱形轮壳的宽度l₁、锥形轮壳的宽度l₂、二覆土镇压轮的间隙l₃、锥形轮壳的锥角α；设计柱形轮壳的宽度l₁、锥形轮壳的宽度l₂、二覆土镇压轮的间隙l₃的具体尺寸；设计锥形轮壳中锥角α的取值范围；本发明所设计的镇压轮，可实现播种作业过程中的单独镇压轮作业，兼具覆土和镇压功能，简化播种机具结构，提高机具作业稳定性。

技术领域

本发明属于农业机械技术领域，具体涉及兼具覆土功能的镇压轮设计方法，特别是一种对称布置的带有柱形和锥形轮壳结构的可覆土镇压轮的设计方法。

背景技术

覆土和镇压是播种作业过程中的关键环节，作为东北垄作区播种作业的一项传统农艺技术措施，覆土作业应满足将种沟内的种子覆盖严密，并达到覆土量适宜和覆土均匀的目的。镇压作业的作用是通过提高土壤紧实度，以使苗带土壤吸收水分能力增加，同时使种子与周围湿土密接，起到提墒、保墒和供墒作用。现有的播种机大多由单独的覆土装置和镇压装置来实现覆土和镇压作业，覆土装置主要有八字形板式、双圆盘式和挤压式3种，镇压装置主要包括平面、凹面、凸面和锥面四种形式。国外免耕播种机上应用最多的是集镇压与覆土于一体的挤压式覆土镇压器，但该覆土镇压器多为浅覆土作业，不能满足传统覆土作业对覆土厚度的要求。因此，对具有覆土和镇压功能于一体的多功能镇压轮的研究，对简化机具结构，提高机具作业过程中的稳定性具有重要意义。

发明内容

本发明的目的是提供一种兼具覆土功能的镇压轮的设计方法，以代替传统单独的覆土装置和镇压装置，起到播种作业过程中的覆土和镇压作用，并能简化作业机具结构，提高机具作业过程中的稳定性，进而提高播种作业质量。为实现上述目的，本发明从覆土和镇压作业过程中种沟土壤的运动趋势及受力关系出发，结合开沟器作业后的种沟形状及播种作业模式对垄距的要求，提出了一种兼具覆土功能的镇压轮设计方法。

本发明的一种兼具覆土功能的镇压轮设计方法，包括下列步骤：

1.1设定兼具覆土功能的镇压轮的零部件：兼具覆土功能的镇压轮由右覆土镇压轮Ⅰ、左覆土镇压轮Ⅱ和轮轴Ⅲ组成，其中右覆土镇压轮Ⅰ和左覆土镇压轮Ⅱ的结构完全相同，均由幅板D、支撑架E、锥形轮壳1、柱形轮壳2、加强筋组Ⅰ3和加强筋组Ⅱ4组成，其中：幅板D为空心圆盘形，幅板D上幅条组5的4个幅条呈十字排列，镂空组6的4个镂空间隔均布于4个幅条间；支撑架E为圆柱形，其中心设有通孔7；轮轴Ⅲ一端设有键槽8；幅板D的外圆与锥形轮壳1的内壁中间固接，幅板D中4个幅条内端与支撑架E的圆柱面固接；加强筋组Ⅰ3由4个呈三角形的筋板组成，4个筋板的底边固接于幅板D的4个幅条外面，筋板短边固接于锥形轮壳1的内壁；加强筋组Ⅱ4由4个呈三角形的筋板组成，4个筋板的底边固接于幅板D的4个幅条内面；筋板短边固接于锥形轮壳1的内壁；右覆土镇压轮Ⅰ和左覆土镇压轮Ⅱ以二者中加强筋组Ⅱ4相向的位置，经轮轴Ⅲ固接。

1.2设定步骤1.1所述右覆土镇压轮Ⅰ和左覆土镇压轮Ⅱ的几何参数：柱形轮壳2的外径d₁、柱形轮壳2的宽度l₁、锥形轮壳1的宽度l₂、右覆土镇压轮Ⅰ与左覆土镇压轮Ⅱ的间隙l₃、锥形轮壳1的锥角α，其中柱形轮壳2的外径d₁为300～600mm,，以满足作业过程中既能保证传动，又尽量减少滑移现象。