[发明专利]一种就地翻土犁的犁体曲面设计方法

摘要

本发明提供一种就地翻土犁的犁体曲面设计方法，包括犁铧参数设计、导曲线参数的设计、翻土曲元线变化规律，其中犁铧参数包括铧切角θ₀、切土角ε和载荷角α，翻土曲元线包括元线角变化规律和翻土曲线变化规律，首先确定铧刃角θ₀、切土角ε、土垡宽度即犁沟宽度d，载荷角α确定犁铧的设计参数。随后确定导曲线参数，元线角变化规律θ=f(y)，确定主犁体曲面轮廓，最后添加辅助面完成犁体曲面设计，从而完成就地翻土犁体曲面的设计。

主权项

1.一种就地翻土犁的犁体曲面设计方法，包括犁铧（1）参数设计、导曲线（8）参数的设计、翻土曲元线变化规律，其中犁铧（1）参数，包括铧切角θ₀、切土角ε和载荷角α，翻土曲元线包括元线角变化规律和翻土曲线变化规律，其特征在于：就地翻土犁耕作时，土垡被犁体曲面翻转至原犁沟的过程可分为：起土过程（Ⅰ）、翻垡过程（Ⅱ）和扣垡过程（Ⅲ），起土过程（Ⅰ）：铧切角θ₀为犁铧刃与犁体前进方向的夹角，θ₀的角度范围35°～45°，切土角ε为犁铧（1）末端在垂直于犁体前进方向的剖面上犁铧（1）与地面的夹角，ε角度范围0°～45°，载荷角α为犁尖平行于犁体前进方向的剖面上犁铧（1）与地面的夹角，α角度范围20°～30°，载荷角α、切土角ε和铧切角θ₀的三者关系为tanα = tanεtanθ₀，当犁铧刃全部作用到土壤上时，犁铧刃末端的切土板（3）切割土壤形成土垡，此时土垡横剖面底边（7）与地面的夹角θ等于切土角ε，随后土垡将在主犁体曲面被翻转；翻垡过程（Ⅱ）：土垡形成后，在排土板（4）的引导下，随着犁体前进，土垡进入犁胸（5）部分，土垡在犁胸（5）前部的作用下，其土垡横剖面底边（7）和地面的夹角先由ε变为0°，后土垡继续运动至犁胸（5）中后部分，在排土板（4）的引导和犁胸（5）的翻转作用下，土垡横剖面底边（7）和地面的夹角θ由0°变为90°；扣垡过程（Ⅲ）：土垡运动到犁翼（6）部分时，土垡横剖面底边（7）竖直，此时土垡还未到达翻转的临界状态，犁翼（6）作用于此时土垡的上部，对土垡进一步翻垡，最终使其扣翻在犁沟；导曲线（8）是从犁铧（1）末端开始依次经过犁颈（2）、犁胸（5）和犁壁的曲线，导曲线（8）是一段空间的曲线，曲线表示土垡横剖面底边（7）与地面夹角θ在犁颈（2）的引导下由ε变化到0°，在犁胸（5）的引导下从0°变化到90°，最后在犁翼（6）的作用下由90°变为180°，即土垡最终翻转至原犁沟的过程；翻土曲元线包括元线角变化规律和翻土曲线变化规律，元线角变化规律：犁铧（1）切土形成土垡后，土垡开始沿就地翻土犁犁体曲面翻转，主要经历了三个过程，即在犁颈（2）上翻转至水平、在犁胸（5）上翻转侧被抬起至竖直、在犁翼（6）上被翻转至原犁沟，土垡横剖面底边（7）与地面的夹角θ依次经历了犁颈（2）上ε～ 0°、犁胸（5）上0°～90°和犁翼（6）上90°～180°三个过程，元线为土垡横剖面底边（7）所在的直线，元线与地面的夹角即土垡横剖面底边（7）与地面的夹角θ定义其为元线角，其沿y轴负方向的变化规律为元线角变化规律，翻土曲线变化规律：土垡横剖面底边（7）在犁体上翻转时会有一定程度的弯曲，土垡不能完全按照元线角的变化规律翻转，犁铧（1）作用土壤形成土垡后，土垡沿着犁体曲面翻转，其剖面底边弯曲形成的曲线即称为翻土曲线，翻土曲线沿y轴负方向的变化规律为元线角变化规律为翻土曲线变化规律。