本實(shí)用新型涉及農(nóng)業(yè)耕作機(jī)械技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種大豆播種機(jī)的仿生覆土裝置。

背景技術(shù)：

早在20世紀(jì)30年代，北美洲地區(qū)就開始了對(duì)播種機(jī)的研制，經(jīng)過幾十年的發(fā)展，逐漸出現(xiàn)了由仿形、開溝、排種、覆土、鎮(zhèn)壓等多個(gè)工作部件組成的精密播種機(jī)。

隨著大豆栽培技術(shù)的發(fā)展，研究人員發(fā)現(xiàn)了一種新的栽培技術(shù)可以增加大豆的產(chǎn)量。該項(xiàng)技術(shù)是指在60-65cm壟上種植2小行大豆，小行間距為10-15cm的種植方式及配套的先進(jìn)栽培技術(shù)。新型雙行大豆播種機(jī)專為該栽培技術(shù)設(shè)計(jì)，與其配套使用的是雙圓盤式覆土器，由一對(duì)圓盤輪和支撐件構(gòu)成，覆土過程中，由于圓盤輪凸面向外，呈內(nèi)攏狀，對(duì)種子槽產(chǎn)生縱向推動(dòng)力，易破壞種子槽原有構(gòu)型，使種子偏離播種位置，影響出苗率。其他現(xiàn)有播種機(jī)覆土部件多為配套單排種子槽覆土設(shè)計(jì)，已無法滿足雙排種子槽覆土要求。綜上所述，為解決現(xiàn)有覆土裝置的覆土缺陷，研制專為大豆雙行播種配套設(shè)計(jì)的覆土裝置，迫在眉睫。

現(xiàn)有覆土裝置與土壤接觸部分多為平整光滑表面，由于土壤粘附效應(yīng)光滑表面與土壤接觸時(shí)，會(huì)由于接觸面連續(xù)的水環(huán)或水膜引起毛細(xì)管力和粘滯力造成粘附，容易造成覆土器工作阻力大、土壤擾動(dòng)大。仿生學(xué)研究表明，土壤動(dòng)物經(jīng)過千萬(wàn)年的進(jìn)化，其體表體現(xiàn)出的非光滑特性結(jié)構(gòu)，已經(jīng)具備良好的脫土減阻功能，因此通過分析典型土壤動(dòng)物身體表面的形態(tài)學(xué)特征，優(yōu)化設(shè)計(jì)現(xiàn)有的覆土器部件，對(duì)提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)綜合效益具有現(xiàn)實(shí)意義。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型旨在解決現(xiàn)有覆土裝置覆土過程中對(duì)土壤擾動(dòng)大，使種子偏離原有位置，覆土后種子與濕土無法充分接觸的覆土缺陷；彌補(bǔ)雙行覆土裝置領(lǐng)域的缺陷；減粘降阻，降低播種過程中的生產(chǎn)成本。

本實(shí)用新型包括兩個(gè)外側(cè)覆土轉(zhuǎn)輪總成、中央覆土轉(zhuǎn)輪總成、角度調(diào)節(jié)塊和覆土拉桿焊合架；

所述的外側(cè)覆土轉(zhuǎn)輪總成是由第一軸、第一雙深溝球軸承、軸承座和外側(cè)仿生圓盤組成；覆土拉桿焊合架兩側(cè)下方均設(shè)置角度調(diào)節(jié)塊，各角度調(diào)節(jié)塊底端通過第一軸、第一雙深溝球軸承和軸承座樞接外側(cè)仿生圓盤；角度調(diào)節(jié)塊上開有圓弧溝槽，螺栓穿過圓弧溝槽將角度調(diào)節(jié)塊與覆土拉桿焊合架固定在一起；

所述的中央覆土轉(zhuǎn)輪總成是由第二軸、第二雙深溝球軸承和中央仿生圓盤組成，覆土拉桿焊合架下方固定有兩個(gè)支架，支架底端具有開口槽，中央仿生圓盤通過第二軸和第二雙深溝球軸承樞接在支架的開口槽中。

所述的中央仿生圓盤直徑260mm，角形覆土面的夾角為58°，寬度為60mm，角形覆土面上排列有仿生凸起結(jié)構(gòu)，凸起結(jié)構(gòu)總面積所占面積比為20％，凸起結(jié)構(gòu)均勻分布。

所述外側(cè)仿生圓盤直徑為260mm，厚度為5毫米，呈外擴(kuò)狀，曲率半徑為500mm，覆土面上排列有仿生凸起結(jié)構(gòu)，凸起結(jié)構(gòu)總面積所占面積比為20％，凸起結(jié)構(gòu)均勻分布。

仿生凸起結(jié)構(gòu)是通過分析麗步甲蟲背部凸起而得到的，仿生凸起結(jié)構(gòu)外輪廓曲面呈橢圓狀，外輪廓曲面符合以下數(shù)學(xué)表達(dá)式：

式中x，y和z為三維坐標(biāo)系中的x軸，y軸和z軸，其中0<x,y<12單位為mm；

式中w為固定值，w＝12mm；

式中z₀為仿生凸起結(jié)構(gòu)的高度，z₀＝2.5mm；

式中A為仿生凸起結(jié)構(gòu)的扁平調(diào)整值，A＝0.6mm；

仿生凸起結(jié)構(gòu)呈橢球狀，在增加阻力與克服土壤粘附效應(yīng)之間達(dá)到良好的平衡，能夠最大程度達(dá)到降粘減阻的作用。

角度調(diào)節(jié)塊上開有圓弧溝槽，可以調(diào)節(jié)角度調(diào)節(jié)塊來實(shí)現(xiàn)外側(cè)覆土轉(zhuǎn)輪總成覆土角度的調(diào)節(jié)，以適應(yīng)不同的覆土厚度要求。對(duì)于中央覆土轉(zhuǎn)輪總成而言：通過第二軸在支架的開口槽中的位置可以調(diào)節(jié)中央覆土轉(zhuǎn)輪總成的高度，配合外側(cè)覆土轉(zhuǎn)輪總成，以達(dá)到理想的覆土效果。

本實(shí)用新型的工作過程和原理：

外側(cè)仿生圓盤凸面向內(nèi)，輪廓呈外擴(kuò)狀，與中央仿生圓盤共同作用于雙行土槽兩邊，對(duì)土槽形成擠壓作用，完成土槽合攏效果。通過擠壓合攏動(dòng)作覆土，避免了地表的干土與雜草混入種子槽與種子接觸，既使保證了種子與濕土充分接觸的生長(zhǎng)環(huán)境，又不改變土槽原有構(gòu)型，不會(huì)對(duì)種子位置造成影響。

中央仿生圓盤及外側(cè)仿生圓盤與土壤接觸部分均勻分布有仿生凸起結(jié)構(gòu)，其分布規(guī)律及凸起輪廓是通過分析穿山甲背部微型凸起得來，能夠有效避免土壤粘附效應(yīng)，防止土壤擾動(dòng)過大，破壞土槽構(gòu)型；降粘減阻，提高播種機(jī)生產(chǎn)效益。

本實(shí)用新型的有益效果：

與現(xiàn)有的大豆覆土裝置相比較，本實(shí)用新型解決了現(xiàn)有覆土裝置覆土過程中對(duì)土壤擾動(dòng)大，使種子偏離原有位置的覆土缺陷；保證了覆土后種子與濕土充分接觸的生長(zhǎng)環(huán)境；補(bǔ)足了雙行覆土裝置領(lǐng)域的空缺；運(yùn)用典型生物非光滑形態(tài)學(xué)優(yōu)化覆土裝置，減粘降阻，本實(shí)用新型的平均降低工作阻力6～8％，降低了播種過程中的生產(chǎn)成本。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型的的軸側(cè)圖。

圖2為本實(shí)用新型的主視圖。

圖3為本實(shí)用新型的仰視圖。

圖4為本實(shí)用新型的中央仿生圓盤主視圖。

圖5為本實(shí)用新型的外側(cè)仿生圓盤剖視圖。

圖6為本實(shí)用新型的仿生凸起結(jié)構(gòu)輪廓圖。

具體實(shí)施方式

請(qǐng)參閱圖1、圖2和圖3所示，本實(shí)施例包括兩個(gè)外側(cè)覆土轉(zhuǎn)輪總成、中央覆土轉(zhuǎn)輪總成、角度調(diào)節(jié)塊8和覆土拉桿焊合架9；

配合圖5所示，所述的外側(cè)覆土轉(zhuǎn)輪總成是由第一軸1、第一雙深溝球軸承2、軸承座3和外側(cè)仿生圓盤4組成；覆土拉桿焊合架9兩側(cè)下方均設(shè)置角度調(diào)節(jié)塊8，各角度調(diào)節(jié)塊8底端通過第一軸1、第一雙深溝球軸承2和軸承座3樞接外側(cè)仿生圓盤4；角度調(diào)節(jié)塊8上開有圓弧溝槽81，螺栓82穿過圓弧溝槽81將角度調(diào)節(jié)塊8與覆土拉桿焊合架9固定在一起；

所述的中央覆土轉(zhuǎn)輪總成是由第二軸5、第二雙深溝球軸承6和中央仿生圓盤7組成，覆土拉桿焊合架9下方固定有兩個(gè)支架10，支架10底端具有開口槽11，中央仿生圓盤7通過第二軸5和第二雙深溝球軸承6樞接在支架10的開口槽11中。

配合圖4所示，所述的中央仿生圓盤7直徑260mm，角形覆土面71的夾角C為58°，寬度B為60mm，角形覆土面71上排列有仿生凸起結(jié)構(gòu)72，凸起結(jié)構(gòu)72總面積所占面積比為20％，凸起結(jié)構(gòu)72均勻分布。

所述外側(cè)仿生圓盤4直徑為260mm，厚度為5毫米，呈外擴(kuò)狀，曲率半徑為500mm，覆土面41上排列有仿生凸起結(jié)構(gòu)72，凸起結(jié)構(gòu)72總面積所占面積比為20％，凸起結(jié)構(gòu)72均勻分布。

配合圖6所示，仿生凸起結(jié)構(gòu)72是通過分析麗步甲蟲背部凸起而得到的，仿生凸起結(jié)構(gòu)72外輪廓曲面呈橢圓狀，外輪廓曲面符合以下數(shù)學(xué)表達(dá)式：

式中x，y和z為三維坐標(biāo)系中的x軸，y軸和z軸，其中0<x,y<12單位為mm；

式中w為固定值，w＝12mm；

式中z₀為仿生凸起結(jié)構(gòu)72的高度，z₀＝2.5mm；

式中A為仿生凸起結(jié)構(gòu)72的扁平調(diào)整值，A＝0.6mm；

仿生凸起結(jié)構(gòu)72呈橢球狀，在增加阻力與克服土壤粘附效應(yīng)之間達(dá)到良好的平衡，能夠最大程度達(dá)到降粘減阻的作用。

如圖3所示，角度調(diào)節(jié)塊8上開有圓弧溝槽81，可以調(diào)節(jié)角度調(diào)節(jié)塊8來實(shí)現(xiàn)外側(cè)覆土轉(zhuǎn)輪總成覆土角度的調(diào)節(jié)，以適應(yīng)不同的覆土厚度要求。對(duì)于中央覆土轉(zhuǎn)輪總成而言：如圖1所示，通過第二軸5在支架10的開口槽11中的位置可以調(diào)節(jié)中央覆土轉(zhuǎn)輪總成的高度，配合外側(cè)覆土轉(zhuǎn)輪總成，以達(dá)到理想的覆土效果。

本實(shí)施例的工作過程和原理：

外側(cè)仿生圓盤4凸面向內(nèi)，輪廓呈外擴(kuò)狀，與中央仿生圓盤7共同作用于雙行土槽兩邊，對(duì)土槽形成擠壓作用，完成土槽合攏效果。通過擠壓合攏動(dòng)作覆土，避免了地表的干土與雜草混入種子槽與種子接觸，既使保證了種子與濕土充分接觸的生長(zhǎng)環(huán)境，又不改變土槽原有構(gòu)型，不會(huì)對(duì)種子位置造成影響。

中央仿生圓盤7及外側(cè)仿生圓盤4與土壤接觸部分均勻分布有仿生凸起結(jié)構(gòu)72，其分布規(guī)律及凸起輪廓是通過分析穿山甲背部微型凸起得來，能夠有效避免土壤粘附效應(yīng)，防止土壤擾動(dòng)過大，破壞土槽構(gòu)型；降粘減阻，提高播種機(jī)生產(chǎn)效益。