專利名稱：旋耕碎茬刀片在刀輥上的排列方法
技術領域：
本發明屬于農業機械范疇，尤其涉及旋轉耕作刀片在刀輥上的排列方法。
背景技術：
旋轉刀片在刀軸(刀輥)上合理排列，有利于提高作業質量、降低功率消耗、減少機具 振動與沖擊。1985年我國的農機工作者提出了最佳數列(化±2=總刀數，n為自然數)排列 方式，較好地解決了刀座結構的旋耕機旋耕刀片按雙頭螺旋線規則排列法，現在旋耕機上已 廣泛應用。碎茬刀在碎茬刀輥上排列并不符合螺旋線排列的方式。秸稈粉碎還田機上到的排 列主要是考慮動平衡的問題。國外(如日本)旋耕機多數采用人字形排列，近似為四頭螺旋 線的排列，但刀片不是按刀輥轉一定角度均勻入土，還有少數同向刀相繼入土的情況。旋耕 碎荏通用刀片在刀輥上合理排列，是需要盡快解決的技術問題。
發明內容
為了克服現有技術的上述缺陷，本發明的目的在于提供一種旋耕碎茬刀片在刀輥上的排 列方法，以保證機具無論在旋耕作業時還是在碎茬作業時利用同一刀輥上同一刀片，都能達 到較好的工作質量及較小的功率消耗，且工作平穩。
本發明的旋耕碎茬刀片在刀輥上的排列方法為將刀輥分成左、右相等的左半刀輥和右 半刀輥，所述左半刀輥和右半刀輥上的刀片分別按螺旋線排列，兩個半刀輥上螺旋線的旋向
相反、升角湘同，左半刀輥與右半刀輥上的螺旋線的起始位置相差|" = "^",同一螺旋線上
的刀片為同向刀片，而同一半刀輥上相鄰兩條螺旋線上的刀片為反向刀片，每一條螺旋線上 排列刀片的數量與每一半刀輥上刀盤的數量相同，所述N為左半刀輥或右半刀輥上的刀片總 數。
所述左半刀輥和右半刀輥上螺旋線的條數均為2 ，所述w為左半輥或右半刀輥的每一刀 盤上左彎或右彎刀片的數量，其中n=l或2或3;所述每一刀盤上左彎刀片和右彎刀片的數 量相同。因此^ = 2".附，m為每一刀輥或半刀輥上刀盤的數量并且為奇數。
在每兩個刀盤之間有兩個切削小區，每個切削小區內有"把刀片。
所述的排列具體為以半刀輥表面上分別平行于半刀輥軸線的直線為橫坐標軸，將所述 半刀輥表面展開，在展開圖上建立平面直角坐標系，所述兩個半刀輥上的橫坐標軸的相位角相差^;以展開圖的內下角點o為坐標原點，橫坐標的取值為x=l,2,...m;縱坐標的取值為 2
y=0,l,2......N;每把刀片占展開圖縱坐標一格；坐標原點坐標為(1,0),則第i條螺旋線上
的第j把刀片的坐標為(Xi,j'yi,j),其中1=1,2……2tl，2";
當i=l時,第一條螺旋線上刀片的排列位置為
^ , w + l 、 ， 廿山 .附+ 1 yu=2 (xu-j) +1，其中x,廣尸y……附；
y!產2(xu-l)+y +2，其中XlJ=j=l，2,……
當i=2時,第二條螺旋線上刀片的排列位置為 y2j = 2 (X2j隱l)'其中x2j=j=l,2"..w; 當>=3且1<="時，
y『2(Xij-l)+y"2,m+2，其中Xi=j=l,2，.』。
所述左半刀輥上第i條螺旋線上的刀片與右半刀輥上第i條螺旋上的刀片為反向刀片。 本發明的有益效果為
1. 左半刀輥和半刀輥上的全部刀片(共2x2w.w^4".w把)，工作中均規則順序入土， 轉角間隔相等(為e/2)，而且左半或半半刀輥上對稱位置刀盤上的左彎、右彎刀片按規定順 序交錯依次入土，使受力均勻，最大限度減少沖擊振動。
2. 使同一半刀輥上全部左彎、右彎刀片交錯順序入土，完全消除了同向刀片相繼入土， 減少了軸向力。
3. 同一切削區內的"("=1.2.3)把刀片，切土比相等，保證工作質量和刀片磨損均勻。
4. 同一刀盤(截面)上布置的左彎、右彎刀片各《把，相鄰兩把刀片夾角>24° ，防止 刀間夾土、堵塞及纏草。
圖1為中間傳動傳動旋耕碎茬刀片在刀輥上排列方式展開示意圖； 圖2為中間傳動二行機頭雙頭螺旋線刀片排列方式展開圖； 圖3為中間傳動二行機頭4頭螺旋線刀片排列方式展開圖； 圖4為中間傳動二行機頭6頭螺旋線刀片排列方式展開圖。
具體實施例方式
無論是中間傳動還是側傳動，都可將刀輥分成左半、右半兩個均等的部分。 下面結合圖1，以中間傳動為例，對本發明進行更加詳盡地描述，其中，圖1示出了左 半、右半刀輥上刀片在展開圖上的排列方式。左半、右半刀輥分別按多頭螺旋線規則排列，左半、右半刀輥上螺旋線旋向相反、升角0
<9 180°
相同，兩者初始相位角相差了 = 1 ，其中N為為左半刀輥或右半刀輥上的刀片總數。
參看左半刀輥的展開圖，所述展開圖也即為左半刀輥在作業旋轉一圈時在地面上留下的 痕跡圖，其中以左半刀輥上刀盤數m為橫坐標，以左半刀輥上的刀片數為縱坐標，坐標原點 為內角點o。按給定的左半刀輥的工作幅寬/，選取刀盤數m (m應為奇數)，刀盤間距p為
壟距的1/5 (11cm 14cm)，則刀盤數附=丄+ 1。
每個半刀輥上安裝同等數量的左彎刀片和右彎刀片，左彎刀片和右彎刀片分別各占w條 規則排列的螺旋線(即同一刀盤上安裝的左彎、右彎刀片各為w把，則這些把彎刀片分布在 2w條螺旋線上)。設每個刀盤上左彎刀片(或右彎刀片)為"把(《二1.2.3)，則左刀輥上刀 片總數^ = 2".附。每把刀片占展開圖縱坐標一格，每格的相位度數為A左半刀輥上刀片總 數中左彎、右彎刀片各1/2。同一條螺旋線上相鄰同向兩把刀片之間相位角為20，也即縱坐 標上的兩格。
在排列時，首先按照公式y2j二2 (X2j-1)(其中X2fj^，2,…m)排列第二條螺旋線上的刀 片，第一把刀片位于原點o (1， 0)，第二把刀片位于(2， 2)點，第三把刀片位于(3， 4)
點，依此類推，直至將第m把刀片排列在第二條螺旋線上。然后，按照公式yu二2(xu-^)
+1(其中xu=j="^，……m)排列出前半條第一條螺旋線上的刀片，第一螺旋線上的刀片為
與上述第二螺旋線上的刀片反向的刀片。
如果"=1，即雙頭螺旋線時(如圖2所示)，則按照公式yij = 2(Xlj-l)+yi,m+2 (其中
XlJ=j=l,2,……排列出后第一條螺旋線上刀片，該后半條螺旋線應與前半條螺旋線合
并成一條完整的螺旋線。
如果n = 2、 3，艮卩4頭、6頭螺旋線時(分別如圖3、 4所示)，則按照y『2(Xij-l)+yi.2,m+2， (其中Xi=j=l,2,...W)排列出第三至第四或第六條螺旋線上的刀片。并且相鄰兩條螺旋線上的
刀片應當為反向刀片。最后，按照公式y!尸2(Xij-l)+y2n—un+2 (Xlj=j=l，2,……f-1)排列
出后半條第一條螺旋上刀片。
實際應用中n二l、 2、 3可被采用，n^4無實際使用價值。
以相同的方式可完成右半刀輥上刀片的排列，但是右半刀輥的橫坐標軸與左半刀輥的橫坐標軸之間的相位角相差二。 -
2
參看圖4，其中示出了與天拖654拖拉機配套的四行耕整聯合作業機(為四行旋耕碎荏 通用機的改進型)的6頭螺旋線刀片排列方式展開圖。該機為中央傳動，左半、右半刀輥在 中央傳動箱兩邊，每個半刀輥上分別焊有9個刀盤，每個刀盤上裝有左彎、右彎刀片各3把， 為6頭螺旋線排列，左半刀輥上應有N二2'"'/w二2X 3X9 = 54把刀，這樣橫坐標從右至左 (1 9)，縱坐標是54個空格(0 54)，每格的相位角^=360° /54=6.667° 。按照上述方 式可排列出圖4所示的螺旋線排列方式。
如圖4所示，右半刀輥上相應位置上的刀片與左半刀輥反向，左半、右半刀輥上螺旋線 旋向相反，升角相同。
如果碎茬時，機組前進速度人二lm/s，切削區內刀片數Z二3，刀輥廻轉速度n二400轉/min， 則切土節距S:^^-5c/w。滿足碎茬要求。旋耕時刀輥轉數為n二180 220轉/min，機組 前進速度保持不變，則S二9 llcm，如果需要S適當減小，可降低機組前進速度。
權利要求
1、一種旋耕碎茬刀片在刀輥上的排列方法，其特征在于將刀輥分成左、右相等的左半刀輥和右半刀輥，所述左半刀輥和右半刀輥上的刀片分別按螺旋線排列，兩個半刀輥上螺旋線的旋向相反、升角θ相同，左半刀輥與右半刀輥上的螺旋線的起始位置相差<maths id="math0001" num="0001" ><math><![CDATA[ <mrow><mfrac> <mi>θ</mi> <mn>2</mn></mfrac><mo>=</mo><mfrac> <mn>180</mn> <mi>N</mi></mfrac><mo>,</mo> </mrow>]]></math> id="icf0001" file="A2008100509390002C1.tif" wi="17" he="8" top= "55" left = "56" img-content="drawing" img-format="tif" orientation="portrait" inline="yes"/></maths>同一螺旋線上的刀片為同向刀片，而同一半刀輥上相鄰兩條螺旋線上的刀片為反向刀片，每一條螺旋線上排列刀片的數量與每一半刀輥上刀盤的數量相同，所述N為左半刀輥或右半刀輥上的刀片總數。
2、 如權利要求1所述的排列方法，其特征在于 .所述左半刀輥和右半刀輥上螺旋線的條數均為2 ，所述《為左半輥或右半刀輥的每一刀盤上左彎或右彎刀片的數量，其中"=1或2或3;所述每一刀盤上左彎刀片和右彎刀片的數量相同。
3、 如權利要求2所述的排列方法，其特征在于所述的左半刀輥或右半刀輥上刀片的排列 具體為在展開圖上建立平面直角坐標系，所述半刀輥上的橫坐標軸的相位角相差f;以展開圖的內下角點o為坐標原點，橫坐標的取值為x^,2，…附，附為每一 半刀輥上刀盤的數量，并且附為奇數；縱坐標的取值為y=0，l，2......N;每把刀片占展開圖縱坐標一格；坐標原點坐標為(l，O)，則第i條螺旋線上的第j把 刀片的坐標為(Xi,，yi,])，其中1=1，2 2"-1，2 ;當i=l時，第一條螺旋線上刀片的排列位置為yu=2 (x，j畫丁) +1，其中x',f尸T'……柳;y,，i二2(x,，「l)+y2n—,，m+2，其中 叫=1，2,……f畫l;當i=2時,第二條螺旋線上刀片的排列位置為 y2,i = 2 (x2,「l)，其中X2,j=j=l，2v../M; 當.1>=3且i<=w時，y『2(Xi,j-l)+yi—2，m+2，其中Xi=j=l,2,...m;所述左半刀輥上第i條螺旋線上的刀片與右半刀輥上第i條螺旋上的刀片為反向刀片,戶萬述展開圖即為所述左半刀輥或右半刀輥在作業旋轉一圈時在地面上留下的痕跡 圖。
全文摘要
本發明為一種旋耕碎茬刀片在刀輥上的排列方法，屬于農業機械范疇，所述方法將刀輥分成左、右相等的左半刀輥和右半刀輥，所述左半刀輥和右半刀輥上的刀片分別按螺旋線排列，兩個半刀輥上螺旋線的旋向相反、升角θ相同，左半刀輥與右半刀輥上的螺旋線的起始位置相差θ/2=180°/N，同一螺旋線上的刀片為同向刀片，而同一半刀輥上相鄰兩條螺旋線上的刀片為反向刀片，每一條螺旋線上排列刀片的數量與每一半刀輥上刀盤的數量相同，所述N為左半刀輥或右半刀輥上的刀片總數。采用本發明的方法進行排列的刀輥，可以保證機具無論在旋耕作業時還是在碎茬作業時利用同一刀輥上同一刀片，都能達到較好的工作質量及較小的功率消耗，且工作平穩。
文檔編號A01D82/00GK101313643SQ200810050939
公開日2008年12月3日 申請日期2008年7月8日 優先權日2008年7月8日
發明者劉昭辰, 李廣宇, 王增輝, 譚宏杰, 賈洪雷, 趙文罡, 黃東巖 申請人:吉林大學