一種田間深松鏟的設計

摘要：深松鏟結構會嚴重影響深松作業阻力的大小。針對目前深松作業普遍存在深松阻力大的問題，研制一種新型結構的深松鏟，介紹深松鏟的結構、工作原理及關鍵零部件設計，以此來提高深松機的整體性能、減小作業阻力及磨損，進而為保護性耕作技術的推廣應用提供技術支撐。

關鍵詞：深松鏟；深松；設計；零部件

中圖分類號：S222 " " "文獻標識碼：A " "文章編號：1674-1161（2024）01-0044-02

長期旋耕及犁耕等傳統耕作方式會造成土壤結構嚴重退化，使得犁底層加深加厚，不僅嚴重影響作物根系發展及土壤中水養分的吸收，還會嚴重阻礙農業可持續發展[1-2]。機械深松可以有效改善土壤物理特性、增強耕地基礎地力[3]、提高作物產量，使耕地保持高產能力，對我國生態環境保護、糧食安全、農民增收和農業可持續具有重要意義。目前國內外深松作業普遍存在深松阻力大等問題，其中深松鏟是深松作業過程中直接觸土的工作部件，其結構嚴重影響深松作業阻力的大小。為此，借鑒國內外深松鏟技術研究成果，研制一種新型結構的深松鏟，以此來提高深松機的整體性能、減小作業阻力及磨損，進而為保護性耕作技術的推廣應用提供技術支撐。

1 深松鏟的結構組成及工作原理

1.1 結構組成

該深松鏟由鏟柄、鏟尖組合體、刃口體、螺栓等組成，如圖1所示。鏟柄上端與機具的機架連接，鏟柄工作前端下部帶有開口槽，且開口槽底端帶有折彎結構；鏟尖組合體一端套置折彎結構，并通過螺栓連接；刃口體安裝在所述開口槽和鏟尖的頂面。深松鏟鏟柄的厚度W1小于刃口體的厚度W2，如圖2所示。

1.2 工作原理

該深松鏟工作時，首先由鏟尖入土，由于刃口體位于鏟尖上表面與鏟柄工作前端，可使切開土壤變得更容易；通過鏟尖及刃口體可同時帶動鏟尖組合體及鏟柄下部深松入土，有利于減少深松作業阻力。其采用的組合式結構，結構簡單、拆裝便利、結構強度高，能夠減少深松作業阻力、提高深松作業效果。

2 機具特點

1）該深松鏟的刃口體與鏟柄采用分體式設置，并采用柱銷式連接，且刃口體的下刃口向前下伸入到鏟尖上表面，這有利于減少深松作業阻力。

2）該深松鏟采用組合式結構，結構簡單、拆裝便利、結構強度高，能夠減少深松作業阻力、提高深松作業效果。

3）該深松鏟的鏟柄左側面與鏟柄右側面的距離小于刃口體左右側面的距離，這一設計減少了與土壤的接觸壓力，從而減少了深松作業阻力。

4）該深松鏟鏟柄的鏟尖固定端伸入到由鏟尖組合體的鏟尖下安裝面、鏟尖前安裝面、左側板內側面、右側板內側面組成的空間中并用螺柱固定連接，這便于磨損后的拆裝。

3 主要部件設計

3.1 鏟柄設計

鏟柄由鏟柄安裝孔、鏟尖固定安裝孔、鏟尖固定端、定位安裝孔、刃口安裝面、鏟柄側板等組成，如圖3所示。

鏟柄由一體成型的鏟柄安裝部、刃口體豎直安裝部和折彎部構成，鏟柄安裝部、刃口體豎直安裝部的截面為矩形，鏟柄安裝部、刃口體豎直安裝部的工作后端面平齊，刃口體豎直安裝部的刃口體安裝面向內等距縮進，刃口體安裝面與鏟柄安裝部的端面間為圓弧過渡面，刃口體安裝面上設有多個定位安裝孔；折彎端為鏟尖固定端，與豎直方向的傾斜角度a=150°～158°，其主要用于安裝鏟尖組合體；深松鏟柄下部靠近鏟尖固定端的位置設有連接鏟尖組合體的安裝孔；在鏟柄上部設有多個鏟柄安裝孔，其通過安全銷與機架連接。

3.2 刃口體設計

刃口體的刃口為凹弧形，整體則近似三角形，刃口體的兩直邊分別為后安裝面和下安裝面，刃口橫截面為三角形，后安裝面、下安裝面分別設有刃口體后定位銷孔、刃口體下定位銷孔，刃口體的下安裝面與鏟尖組合體的鏟尖上表面通過柱銷連接，刃口體的后安裝面與深松鏟柄的刃口安裝面通過柱銷連接。結構如圖4和圖5所示。

3.3 鏟尖組合體設計

鏟尖組合體由鏟尖、左側板及右側板等組成，如圖6所示。鏟尖上表面設有鏟尖定位鎖孔，左側板、右側板的后端分別設有側板孔，鏟尖設置在左右兩側板的前端，左右兩側板間的鏟尖內側面為鏟尖下安裝面，左右兩側板前端間的鏟尖內側面為鏟尖前安裝面，鏟尖組合體的鏟尖下安裝面、鏟尖前安裝面、左側板內側面、右側板內側面組成的空間用于安裝鏟柄的鏟尖固定端。

4 結語

該深松鏟由鏟柄、鏟尖組合體、刃口體、螺栓等組成，采用的組合式結構具有結構簡單、拆裝便利、結構強度高、能夠減少深松作業阻力、提高深松作業效果等優點，可為深松作業機具設計提供參考。

參考文獻

[1] 高占文.1SX-3000型深松機設計[J].農業科技與裝備，2022（1）：38-39+41.

[2] 王紅元.振動深松機的設計與試驗[J].農機使用與維修，2023（4）：15-17.

[3] 趙鵬飛.自激振動式深松機及關鍵部件設計[J].農機使用與維修，2023（6）：26-28.

Design of a Field Subsoiling Shovel

BAN Jingyang1，2

（1.Liaoning Institute of Agricultural Mechanization， Shenyang 110161， China; 2.Key Laboratory of Remanufacture and Innovation of Agricultural Machinery and Equipment in Liaoning Province， Shenyang 110161， China）

Abstract： "The structure of subsoiling shovel seriously affects the resistance of subsoiling operation. Aiming at the problem of high subsoiling resistance in subsoiling operation， a new type of subsoiling shovel is developed， the structure，working principle and design of key components are introduced， so as to improve the overall performance of subsoiling machine， reduce operation resistance and wear， and provide technical support for the promotion and application of conservation tillage technology.

Key words： subsoiling shovel; subsoiling; design; components and parts