本發(fā)明涉及農(nóng)業(yè)機(jī)械技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種仿生中耕培土整形機(jī)。

背景技術(shù)：

玉米、煙草、甘蔗等高稈作物在生長期間，需要通過高培土以防倒伏并利于排水以促進(jìn)根莖的生長，但我國使用的犁刀式培土方法所需機(jī)器動(dòng)力大，土壤細(xì)度不均勻，且難以實(shí)現(xiàn)高壟培土，并且存在高培土之后壟形難保持，易被破壞，需要對壟側(cè)土壤進(jìn)行整形。目前我國使用的培土整形方法傳輸?shù)膭?dòng)力小，導(dǎo)致土壤不夠緊湊，效率低，整形動(dòng)作不平穩(wěn)，土壤中若含有石頭，或遇到坑洼的地方，易對仿生整形裝置造成損壞。為了實(shí)現(xiàn)作物田間管理期間更高質(zhì)高效的培土整形作業(yè)，需要發(fā)明一種新的培土整形裝置來解決這些不足。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是：現(xiàn)有的培土方法難以實(shí)現(xiàn)高壟培土，且整形裝置整形動(dòng)作不平穩(wěn)，適應(yīng)能力差，為解決上述問題，提供一種仿生中耕培土整形機(jī)。

本發(fā)明的目的是以下述方式實(shí)現(xiàn)的：

一種仿生中耕培土整形機(jī)，包括固定支架，在固定支架的前側(cè)設(shè)置有對土壤斜向切削的犁刀，在固定支架的后側(cè)與犁刀面對應(yīng)位置連接有對犁刀輸送的土壤進(jìn)行破碎和輸送的螺旋培土裝置，在螺旋培土裝置的外側(cè)設(shè)置有對破碎后土壤導(dǎo)向的導(dǎo)向罩裝置，沿土壤流動(dòng)方向，在導(dǎo)向罩裝置后側(cè)設(shè)置有與固定支架連接的仿生整形裝置。

仿生整形裝置包括與固定支架連接的飛輪，固定支架上設(shè)置有與飛輪連接的飛輪支座，飛輪上連接有對稱布置的連桿機(jī)構(gòu)，在連桿機(jī)構(gòu)上連接有拍打板。

拍打板為三棱柱型，在拍打板的兩端均設(shè)置有圓角，在拍打板外側(cè)面均布有仿生手指狀的凸起。

連桿機(jī)構(gòu)與拍打板之間連接有緩沖裝置。

連桿機(jī)構(gòu)包括一端鉸接在飛輪上的連桿ⅱ，連桿ⅱ的另一端鉸接在連桿ⅰ中部，在飛輪支座下端連接有支撐架，連桿ⅰ的里端與支撐架鉸接，連桿ⅰ的外端通過緩沖裝置與拍打板連接，連桿ⅰ通過拍打板角度調(diào)節(jié)裝置與拍打板連接，連桿ⅰ與拍打板角度調(diào)節(jié)裝置的鉸接點(diǎn)位于連桿ⅱ與連桿ⅰ的鉸接點(diǎn)和連桿ⅰ與緩沖裝置的鉸接點(diǎn)之間。

拍打板角度調(diào)節(jié)裝置包括相連接的上側(cè)板和下側(cè)板，上側(cè)板和下側(cè)板上均設(shè)置有至少兩個(gè)連接孔。

連桿ⅰ上設(shè)置有與連桿ⅱ連接的調(diào)節(jié)孔。

緩沖裝置包括與連桿ⅰ鉸接的大套筒，在大套筒的下端套裝有小套筒，大套筒和小套筒之間設(shè)置有彈性裝置，小套筒與拍打板鉸接。

大套筒包括左半大套筒和右半大套筒，左半大套筒和右半大套筒通過鎖緊套固定，在大套筒內(nèi)設(shè)置有與小套筒連接的階梯孔，彈性裝置包括設(shè)置在小套筒內(nèi)的鋼珠，在鋼珠和階梯孔底部之間設(shè)置有彈簧。

相對于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明通過在導(dǎo)向罩裝置的后側(cè)直接設(shè)置仿生整形裝置，在培土裝置對犁刀切削出的土壤進(jìn)行多次切削并對流向進(jìn)行控制，使土壤破碎并把土壤輸送到植株的根部，并且培土量大，壟形高，仿生整形裝置能夠?qū)Ω吲嗤良皶r(shí)地整形，將壟側(cè)面土壤壓實(shí)。

附圖說明

圖1是本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是仿生整形裝置結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是緩沖裝置結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4是緩沖裝置剖視圖。

圖5拍打板角度調(diào)節(jié)裝置結(jié)構(gòu)示意圖。

圖6是拍打板剖視圖。

圖7是壟形調(diào)節(jié)裝置結(jié)構(gòu)示意圖。

圖8是壟底寬調(diào)節(jié)裝置結(jié)構(gòu)示意圖。

圖9是護(hù)葉裝置結(jié)構(gòu)示意圖。

圖10是導(dǎo)向罩結(jié)構(gòu)示意圖。

其中，1是固定支架；2是壟形調(diào)節(jié)裝置；3是飛輪；4是拍打板；5是緩沖裝置；6是拍打板角度調(diào)節(jié)裝置；7是犁刀；8是螺旋培土刀；9是護(hù)葉裝置；10是支撐板；11是支撐桿；12是支撐架；13是連桿?。?4是連桿ⅱ；15是鎖緊套；16是導(dǎo)向罩；17是環(huán)形螺母；18是鎖緊螺桿；19是鎖緊壓板；20是調(diào)節(jié)槽；21是側(cè)板；2-1是調(diào)節(jié)絲杠；2-2是螺紋套；2-3是滑動(dòng)座；2-4是拉桿；5-1是左半大套筒；5-2是小套筒；5-3是鋼珠；5-4是彈簧；5-5是右半大套筒；6-1是調(diào)節(jié)孔；6-2是調(diào)節(jié)拉桿；9-1是護(hù)葉板；9-2是護(hù)葉板支撐；9-1-1是護(hù)葉板尖；9-1-2是護(hù)葉板下邊緣；9-1-3是護(hù)葉板斜邊緣；16-1是外導(dǎo)向罩；16-2是導(dǎo)向筋。

具體實(shí)施方式

如圖1-圖10所示，一種仿生中耕培土整形機(jī)，包括固定支架1，在固定支架1的前側(cè)設(shè)置有對土壤斜向切削的犁刀7，在固定支架1的后側(cè)與犁刀面對應(yīng)位置連接有對犁刀輸送的土壤進(jìn)行破碎和輸送的螺旋培土裝置，在螺旋培土裝置的外側(cè)設(shè)置有對破碎后土壤導(dǎo)向的導(dǎo)向罩裝置，沿土壤流動(dòng)方向，在導(dǎo)向罩裝置后側(cè)設(shè)置有與固定支架連接的仿生整形裝置。螺旋培土裝置為螺旋培土刀8。

仿生整形裝置包括與固定支架1連接的飛輪3，固定支架1上設(shè)置有與飛輪3連接的飛輪支座，飛輪支座內(nèi)設(shè)置有驅(qū)動(dòng)飛輪3的液壓馬達(dá)，飛輪上連接有對稱布置的連桿機(jī)構(gòu)，在連桿機(jī)構(gòu)上連接有拍打板。

拍打板4為一端寬，一端窄的三棱柱形，在拍打板的兩端均設(shè)置有圓角，設(shè)置圓角的目的是為了防止安裝時(shí)刮傷人體，在其外側(cè)面均布有仿生手指狀的凸起，拍打板的結(jié)構(gòu)如圖6所示，在對壟進(jìn)行整形后形成一道道凸起的直壁，可以加固壟形，壟上凹槽部分形成導(dǎo)流槽，下雨時(shí)，雨水順勢流向壟底，可以防止雨水積留和沖刷破壞壟形，而且在整形的過程中，拍打板和壟之間易產(chǎn)生氣流，拍打板上的凹槽部分又可以起到導(dǎo)氣的作用，防止土壤的下滑，另外整形后壟側(cè)面的起伏可增加壟的表面積，增加表土受光面積，有利于農(nóng)作物形成氣生根，還可以減少水分的蒸發(fā)。

連桿機(jī)構(gòu)與拍打板4之間連接有緩沖裝置5。整形時(shí)遇到土壤中的石頭或坑，緩沖裝置可以起到緩沖作用，從而保護(hù)整個(gè)仿生整形裝置，而且可以保護(hù)壟形。

連桿機(jī)構(gòu)包括一端鉸接在飛輪上的連桿ⅱ14，連桿ⅱ14的另一端鉸接在連桿ⅰ13中部，在飛輪支座下端連接有支撐架12，連桿ⅰ13的里端與支撐架12鉸接，支撐架12下端與支撐桿11連接，支撐桿11連接在固定支架1上，支撐桿11中部由支撐板10支撐。連桿ⅰ13的外端通過緩沖裝置與拍打板4連接，連桿ⅰ13通過拍打板角度調(diào)節(jié)裝置6與拍打板4連接，連桿ⅰ13與拍打板角度調(diào)節(jié)裝置6的鉸接點(diǎn)位于連桿ⅱ14與連桿ⅰ13的鉸接點(diǎn)和連桿ⅰ13與緩沖裝置5的鉸接點(diǎn)之間。

拍打板角度調(diào)節(jié)裝置6為調(diào)節(jié)拉桿6-2，調(diào)節(jié)拉桿包括相連接的上側(cè)板和下側(cè)板，上側(cè)板和下側(cè)板上均設(shè)置有至少兩個(gè)連接孔，調(diào)節(jié)拍打板4的角度時(shí)，調(diào)節(jié)上側(cè)板和下側(cè)板上的連接孔即可。

調(diào)節(jié)拉桿6-2和連桿ⅰ13上的調(diào)節(jié)孔6-1用于調(diào)整拍打板的角度，調(diào)節(jié)孔6-1可以大致調(diào)節(jié)拍打板4與壟側(cè)面之間的角度，調(diào)節(jié)拉桿6-2可以進(jìn)一步調(diào)節(jié)拍打板4與壟側(cè)面間的角度，直到與之平行，結(jié)合空間四連桿機(jī)構(gòu)，仿生鳥類在飛行過程中改變翅膀的角度來改變飛行方向。

連桿ⅰ13上設(shè)置有與連桿ⅱ14連接的調(diào)節(jié)孔6-1，調(diào)節(jié)孔為設(shè)置在連桿ⅰ13上的至少兩個(gè)通孔，通孔之間通過條形孔連通。

緩沖裝置5包括與連桿ⅰ13鉸接的大套筒，在大套筒的下端套裝有小套筒5-2，大套筒和小套筒5-2之間設(shè)置有彈性裝置，小套筒與拍打板鉸接。

大套筒包括左半大套筒5-1和右半大套筒5-5，左半大套筒5-1和右半大套筒5-5通過鎖緊套15固定，在大套筒內(nèi)設(shè)置有與小套筒5-2連接的階梯孔，彈性裝置包括設(shè)置在小套筒內(nèi)的鋼珠5-3，在鋼珠5-3和階梯孔底部之間設(shè)置有彈簧5-4。

本發(fā)明提出一種仿生中耕培土整形機(jī)，包括固定支架1、壟形調(diào)節(jié)裝置2、飛輪3、拍打板4、緩沖裝置5、拍打板角度調(diào)節(jié)裝置6、犁刀7、螺旋培土刀8、護(hù)葉裝置9等組成。拍打板4是一端寬、一端窄類似三棱柱形狀的板，目的在于在拍打的那一面更能貼合壟的側(cè)面，完整地對壟面進(jìn)行壓實(shí)，其上有仿生手指狀結(jié)構(gòu)的凸起，對壟進(jìn)行整形后形成直壁，可以加固壟形，而且在整形的過程中，拍打板4和壟之間易產(chǎn)生氣流，所形成的凹槽又可以起到導(dǎo)氣的作用，防止高處土壤下落，另外整形后壟側(cè)面的起伏可增加壟的表面積，增加表土受光面積，有利于農(nóng)作物形成氣生根，減少水分的蒸發(fā)，促進(jìn)農(nóng)作物的生長。其中緩沖裝置5由左半套筒5-1，小套筒5-2，鋼珠5-3，彈簧5-4，右半大套筒5-5組成，將鋼珠5-3裝入小套筒5-2后，鋼珠5-3直徑和小套筒5-2的內(nèi)徑大小相差很小，防止其在傾斜角度下工作時(shí)受力導(dǎo)致歪斜，從而影響其緩沖性能，再將彈簧5-4壓在鋼珠5-3上，左半大套筒5-1和右半大套筒5-5在小套筒5-2外，再用鎖緊套15將左半大套筒5-1和右半大套筒5-5固定，小套筒5-2一端扣合在左右兩半大套筒內(nèi)，另一端連接在拍打板4上，整個(gè)大套筒的另一端連接在連桿ⅰ13上，在拍打板4遇到石頭或坑的沖擊時(shí)，彈簧5-4能夠吸收沖擊產(chǎn)生的能量，起到緩沖作用，從而保護(hù)拍打裝置。犁刀7對土壤切削后，螺旋培土刀8將土壤輸送到植物根部時(shí)，拍打板4在液壓馬達(dá)的驅(qū)動(dòng)下，進(jìn)行往復(fù)拍打動(dòng)作，其速度仿生中頻率飛行的鳥類撲翼頻率，在能夠滿足完整地整形壟側(cè)面前提下，相比仿生高頻率撲翼動(dòng)作，不需要大動(dòng)力輸入，從而節(jié)省能源，將壟側(cè)面土壤壓實(shí)。

如圖7所示，壟形調(diào)節(jié)裝置2具體通過壟形調(diào)節(jié)連桿機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)其功能，壟形調(diào)節(jié)連桿機(jī)構(gòu)包括調(diào)節(jié)絲杠2-1，螺紋套2-2，滑動(dòng)座2-3和拉桿2-4組成，在固定支架1的中間安裝有滑動(dòng)座2-3，滑動(dòng)座2-3上面安裝有調(diào)節(jié)絲杠2-1和螺紋套2-2，螺紋套2-2與調(diào)節(jié)絲杠2-1通過螺紋傳動(dòng)，且螺紋套2-2的兩端分別連接有拉桿2-4，拉桿2-4的另一端連接在側(cè)板21上面，拉桿2-4的兩端分別可繞螺紋套2-2、側(cè)板21轉(zhuǎn)動(dòng)，通過螺紋套2-2在調(diào)節(jié)絲杠2-1上的移動(dòng)帶動(dòng)螺旋培土刀8繞底部鎖緊螺桿6-2的轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)壟形的調(diào)節(jié)。其中壟底寬調(diào)節(jié)裝置由環(huán)形螺母17，鎖緊螺桿18，鎖緊壓板19，調(diào)節(jié)槽20等組成，通過環(huán)形螺母17，鎖緊螺桿18，鎖緊壓板19共同作用實(shí)現(xiàn)側(cè)板21下方的固定，當(dāng)環(huán)形螺母17松開時(shí)，通過鎖緊螺桿18在調(diào)節(jié)槽20內(nèi)的移動(dòng)實(shí)現(xiàn)壟底寬度的調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)槽20設(shè)置在固定支架1上。

導(dǎo)向罩16由外導(dǎo)向罩16-1和導(dǎo)向筋16-2組成，導(dǎo)向罩16與螺旋培土刀8之間的距離可通過設(shè)置在外導(dǎo)向罩5-1上的槽孔進(jìn)行調(diào)節(jié)，如圖10所示，導(dǎo)向筋5-2在其安裝位置上基本呈水平布置。其中，護(hù)葉裝置由護(hù)葉板9-1，護(hù)葉板支撐9-2等組成，護(hù)葉板支撐9-2連接在與螺旋培土裝置連接的連接板上，在作業(yè)時(shí)，護(hù)葉板下邊緣9-1-2緊貼壟形上方，護(hù)葉板尖9-1-1將貼著壟形的作物葉片鏟起，讓作物葉片沿著護(hù)葉板斜邊緣9-1-3向上收攏，防止土壤拋灑對作物葉片遭到損傷，進(jìn)而達(dá)到護(hù)葉的目的，如圖9所示。

本發(fā)明提出一種仿生培土整形機(jī)構(gòu)，模仿鳥類在飛翔時(shí)翅膀的拍打動(dòng)作，在自然界中，鳥類的飛行大致方式分為三類：低頻率撲動(dòng)飛行，撲動(dòng)頻率較低，速度較慢；中頻率撲動(dòng)飛行，撲動(dòng)頻率相對較高，速度相對較快；高頻率撲動(dòng)飛行，這種飛行方式是采用頻率極高，翅膀運(yùn)動(dòng)規(guī)律復(fù)雜的撲翼形式，速度極快。本機(jī)構(gòu)采用模仿中頻率的撲翼動(dòng)作，在整形壟時(shí)可以調(diào)節(jié)拍打板4與壟側(cè)面的角度，往復(fù)拍打的速度比較合理，不會有遺漏的壟面；若采用模仿高頻率撲翼動(dòng)作，在能夠完成壟形整形的前提下需要的動(dòng)力更大，易浪費(fèi)能源。這種方式能夠?qū)艂?cè)面的土壤拍的更實(shí)，提高作物防風(fēng)抗倒伏的能力。緩沖裝置能夠一定程度上減少仿生整形裝置在遇到石頭或坑時(shí)產(chǎn)生的沖擊力，保護(hù)仿生整形裝置，還可以保護(hù)壟形。拍打板上有手指狀的凸起，形成仿生手指結(jié)構(gòu)，在對壟進(jìn)行整形后形成一道道凸起的直壁，可以加固壟形，壟上凹槽部分形成導(dǎo)流槽，雨水順勢流向壟底，可以防止雨水積留和沖刷破壞壟形，而且在整形的過程中，拍打板4和壟之間易產(chǎn)生氣流，拍打板上凸起之間的凹槽部分又可以起到導(dǎo)氣的作用，防止土壤的下滑，另外整形后壟側(cè)面的起伏可增加壟的表面積，增加表土受光面積，有利于農(nóng)作物形成氣生根，還可以減少水分的蒸發(fā)。該機(jī)構(gòu)通過一套空間四桿機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)拍打板，使拍打板快速往復(fù)擺動(dòng)，仿生中頻率撲翼鳥類的速度，實(shí)現(xiàn)對壟側(cè)面的壓實(shí)作用。

以上所述的僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明整體構(gòu)思前提下，還可以作出若干改變和改進(jìn)，這些也應(yīng)該視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。