一种田间深松铲的设计

一种田间深松铲的设计作者：***
来源：《农业科技与装备》2024年第01期
摘要：深松鏟结构会严重影响深松作业阻力的大小。

针对目前深松作业普遍存在深松阻力大的问题，研制一种新型结构的深松铲，介绍深松铲的结构、工作原理及关键零部件设计，以此来提高深松机的整体性能、减小作业阻力及磨损，进而为保护性耕作技术的推广应用提供技术支撑。

关键词：深松铲；深松；设计；零部件
中图分类号：S222 文献标识码：A 文章编号：1674-1161（2024）01-0044-02
长期旋耕及犁耕等传统耕作方式会造成土壤结构严重退化，使得犁底层加深加厚，不仅严重影响作物根系发展及土壤中水养分的吸收，还会严重阻碍农业可持续发展[1-2]。

机械深松可以有效改善土壤物理特性、增强耕地基础地力[3]、提高作物产量，使耕地保持高产能力，对我国生态环境保护、粮食安全、农民增收和农业可持续具有重要意义。

目前国内外深松作业普遍存在深松阻力大等问题，其中深松铲是深松作业过程中直接触土的工作部件，其结构严重影响深松作业阻力的大小。

为此，借鉴国内外深松铲技术研究成果，研制一种新型结构的深松铲，以此来提高深松机的整体性能、减小作业阻力及磨损，进而为保护性耕作技术的推广应用提供技术支撑。

1 深松铲的结构组成及工作原理
1.1 结构组成
该深松铲由铲柄、铲尖组合体、刃口体、螺栓等组成，如图1所示。

铲柄上端与机具的机架连接，铲柄工作前端下部带有开口槽，且开口槽底端带有折弯结构；铲尖组合体一端套置折弯结构，并通过螺栓连接；刃口体安装在所述开口槽和铲尖的顶面。

深松铲铲柄的厚度W1小于刃口体的厚度W2，如图2所示。

1.2 工作原理
该深松铲工作时，首先由铲尖入土，由于刃口体位于铲尖上表面与铲柄工作前端，可使切开土壤变得更容易；通过铲尖及刃口体可同时带动铲尖组合体及铲柄下部深松入土，有利于减少深松作业阻力。

其采用的组合式结构，结构简单、拆装便利、结构强度高，能够减少深松作业阻力、提高深松作业效果。

2 机具特点
1）该深松铲的刃口体与铲柄采用分体式设置，并采用柱销式连接，且刃口体的下刃口向前下伸入到铲尖上表面，这有利于减少深松作业阻力。

2）该深松铲采用组合式结构，结构简单、拆装便利、结构强度高，能够减少深松作业阻力、提高深松作业效果。

3）该深松铲的铲柄左侧面与铲柄右侧面的距离小于刃口体左右侧面的距离，这一设计减少了与土壤的接触压力，从而减少了深松作业阻力。

4）该深松铲铲柄的铲尖固定端伸入到由铲尖组合体的铲尖下安装面、铲尖前安装面、左侧板内侧面、右侧板内侧面组成的空间中并用螺柱固定连接，这便于磨损后的拆装。

3 主要部件设计
3.1 铲柄设计
铲柄由铲柄安装孔、铲尖固定安装孔、铲尖固定端、定位安装孔、刃口安装面、铲柄侧板等组成，如图3所示。

铲柄由一体成型的铲柄安装部、刃口体竖直安装部和折弯部构成，铲柄安装部、刃口体竖直安装部的截面为矩形，铲柄安装部、刃口体竖直安装部的工作后端面平齐，刃口体竖直安装部的刃口体安装面向内等距缩进，刃口体安装面与铲柄安装部的端面间为圆弧过渡面，刃口体安装面上设有多个定位安装孔；折弯端为铲尖固定端，与竖直方向的倾斜角度a=150°～158°，其主要用于安装铲尖组合体；深松铲柄下部靠近铲尖固定端的位置设有连接铲尖组合体的安装孔；在铲柄上部设有多个铲柄安装孔，其通过安全销与机架连接。

3.2 刃口体设计
刃口体的刃口为凹弧形，整体则近似三角形，刃口体的两直边分别为后安装面和下安装面，刃口横截面为三角形，后安装面、下安装面分别设有刃口体后定位销孔、刃口体下定位销孔，刃口体的下安装面与铲尖组合体的铲尖上表面通过柱销连接，刃口体的后安装面与深松铲柄的刃口安装面通过柱销连接。

结构如图4和图5所示。

3.3 铲尖组合体设计
铲尖组合体由铲尖、左侧板及右侧板等组成，如图6所示。

铲尖上表面设有铲尖定位锁孔，左侧板、右侧板的后端分别设有侧板孔，铲尖设置在左右两侧板的前端，左右两侧板间的铲尖内侧面为铲尖下安装面，左右两侧板前端间的铲尖内侧面为铲尖前安装面，铲尖组合体的铲尖下安装面、铲尖前安装面、左侧板内侧面、右侧板内侧面组成的空间用于安装铲柄的铲尖固定端。

4 结语
该深松铲由铲柄、铲尖组合体、刃口体、螺栓等组成，采用的组合式结构具有结构简单、拆装便利、结构强度高、能够减少深松作业阻力、提高深松作业效果等优点，可为深松作业机具设计提供参考。

参考文献
[1] 高占文.1SX-3000型深松机设计[J].农业科技与装备，2022（1）：38-39+41.
[2] 王红元.振动深松机的设计与试验[J].农机使用与维修，2023（4）：15-17.
[3] 赵鹏飞.自激振动式深松机及关键部件设计[J].农机使用与维修，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。