一种针对黏重土壤的挖掘装置

本发明涉及薯类挖掘设备领域，尤其是一种针对黏重土壤的挖掘装置。背景技术：1、目前，针对薯类挖掘装置的方案有很多，应用最为广泛的是振动挖掘收获方案，通过带动条形铲振动，增强装置的碎土能力，但是针对黏重土壤，平铲的碎土能力较差，土壤对挖掘铲附着严重，薯土混合物易在挖掘铲处堆积，造成壅土现象，从而影响薯土分离，并且能耗增加。其他挖掘装置的方案多为固定铲，按挖掘铲形状可分为条形铲、凸面铲、三角形铲以及栅条式挖掘铲，固定条形铲的缺点在于其碎土能力较差、带动设备的能耗较高；凸面铲的碎土性能较好，但挖掘阻力较大，能耗较高；三角形铲的入土性能好，挖掘阻力小，但碎土能力较差，环境适应能力较差。技术实现思路1、本发明旨在解决上述问题，提供了一种针对黏重土壤的挖掘装置，其采用的技术方案如下：2、一种针对黏重土壤的挖掘装置，包括依次铰接的驱动轴、摇杆及振动挖掘架，所述驱动轴可转动地安装在支架上，振动挖掘架上方两端分别与摇杆及支架铰接，振动挖掘架底部于行进方向的前方连接仿生挖掘铲，仿生挖掘铲后部依次连接去土铆钉及去土格栅。3、在上述方案的基础上，所述仿生挖掘铲前部为弧形入土铲刃，中部横向设置纬线，仿生挖掘铲中央竖向设置脊线，仿生挖掘铲在横向上由脊线向两侧逐渐下落，在竖向上自入土铲刃前端向后逐渐抬高直至纬线处。4、在上述方案的基础上，入土铲刃的边线函数方程为y1＝0.03268x12+100，式中x1的取值范围为[-43.2,43.2]，脊线的函数方程为y2＝-0.0012x22-0.18x2，式中x2的取值范围为[0,100]，纬线的函数方程为y3＝-0.0006x32+15，式中x3的取值范围为[-50,50]。5、优选地，所述仿生挖掘铲的数量为多个，且沿横向平行设置，相邻仿生挖掘铲之间设置间隙。6、优选地，振动挖掘架前方设置切土圆盘。7、在上述方案的基础上，所述切土圆盘通过固定杆安装在支架上，固定杆上端沿竖直方向设置多个安装孔。8、优选地，仿生挖掘铲于脊线后部设置连接部，所述连接部上设置安装连接孔，去土铆钉设置在安装连接孔中并与挖掘铲连接板连接，去土铆钉顶部为弧形，且凸出于连接部设置，去土格栅安装在挖掘铲连接板后部。9、在上述方案的基础上，所述去土格栅的数量为多个，且沿横向平行设置，相邻去土格栅之间设置间隙。10、在上述方案的基础上，所述去土格栅的形状为梯形，且沿自前向后的方向宽度逐渐增加，去土格栅中部设置三角形通槽。11、优选地，所述去土铆钉的数量为多个，且在竖向上布置为多排。12、本发明的有益效果为：采用仿生学原理，针对对鲶鱼头部的流线型对挖掘铲进行仿生设计，并经过优化，为挖掘铲前端的弧形三角结构增加铲刃，增强挖掘铲的入土性能，中段凸面铲结构带有脊线和纬线，并对铲面进行流线型设计，减轻黏重土壤对挖掘铲的附着，同时通过脊线和纬线对土壤进行破碎，以达到较强的碎土能力，挖掘铲后端进行平滑过渡处理，能够进一步减少泥土的附着，减少薯土混合物中的泥土进入设备，能够解决挖掘铲泥土附着，有效的减缓设备的壅土问题，增强薯土分离效果。技术特征：1.一种针对黏重土壤的挖掘装置，其特征在于，包括依次铰接的驱动轴(41)、摇杆(42)及振动挖掘架(43)，所述驱动轴(41)可转动地安装在支架(32)上，振动挖掘架(43)上方两端分别与摇杆(42)及支架(32)铰接，振动挖掘架(43)底部于行进方向的前方连接仿生挖掘铲(1)，仿生挖掘铲(1)后部依次连接去土铆钉(22)及去土格栅(23)。2.根据权利要求1所述的一种针对黏重土壤的挖掘装置，其特征在于，所述仿生挖掘铲(1)前部为弧形入土铲刃(11)，中部横向设置纬线(13)，仿生挖掘铲(1)中央竖向设置脊线(12)，仿生挖掘铲(1)在横向上由脊线(12)向两侧逐渐下落，在竖向上自入土铲刃(11)前端向后逐渐抬高直至纬线(13)处。3.根据权利要求2所述的一种针对黏重土壤的挖掘装置，其特征在于，入土铲刃(11)的边线函数方程为y1＝0.03268x12+100，式中x1的取值范围为[-43.2,43.2]，脊线(12)的函数方程为y2＝-0.0012x22-0.18x2，式中x2的取值范围为[0,100]，纬线(13)的函数方程为y3＝-0.0006x32+15，式中x3的取值范围为[-50,50]。4.根据权利要求1所述的一种针对黏重土壤的挖掘装置，其特征在于，所述仿生挖掘铲(1)的数量为多个，且沿横向平行设置，相邻仿生挖掘铲(1)之间设置间隙。5.根据权利要求1所述的一种针对黏重土壤的挖掘装置，其特征在于，振动挖掘架(43)前方设置切土圆盘(5)。6.根据权利要求5所述的一种针对黏重土壤的挖掘装置，其特征在于，所述切土圆盘(5)通过固定杆安装在支架(32)上，固定杆上端沿竖直方向设置多个安装孔。7.根据权利要求1所述的一种针对黏重土壤的挖掘装置，其特征在于，仿生挖掘铲(1)于脊线(12)后部设置连接部，所述连接部上设置安装连接孔，去土铆钉(22)设置在安装连接孔中并与挖掘铲连接板连接，去土铆钉(22)顶部为弧形，且凸出于连接部设置，去土格栅(23)安装在挖掘铲连接板(21)后部。8.根据权利要求7所述的一种针对黏重土壤的挖掘装置，其特征在于，所述去土格栅(23)的数量为多个，且沿横向平行设置，相邻去土格栅(23)之间设置间隙。9.根据权利要求8所述的一种针对黏重土壤的挖掘装置，其特征在于，所述去土格栅(23)的形状为梯形，且沿自前向后的方向宽度逐渐增加，去土格栅(23)中部设置三角形通槽。10.根据权利要求1所述的一种针对黏重土壤的挖掘装置，其特征在于，所述去土铆钉(22)的数量为多个，且在竖向上布置为多排。技术总结本发明涉及薯类挖掘设备领域，尤其是一种针对黏重土壤的挖掘装置，其包括依次铰接的驱动轴、摇杆及振动挖掘架，所述驱动轴可转动地安装在支架上，振动挖掘架上方两端分别与摇杆及支架铰接，振动挖掘架底部于行进方向的前方连接仿生挖掘铲，仿生挖掘铲后部依次连接去土铆钉及去土格栅。本发明采用仿生学原理，针对对鲶鱼头部的流线型对挖掘铲进行仿生设计，增强挖掘铲的入土性能，中段凸面铲结构带有脊线和纬线，并对铲面进行流线型设计，减轻黏重土壤对挖掘铲的附着；挖掘铲后端进行平滑过渡处理，能够进一步减少泥土的附着，减少薯土混合物中的泥土进入设备，能够解决挖掘铲泥土附着，有效的减缓设备的壅土问题，增强薯土分离效果。技术研发人员：潘志国,杨然兵,许文建,张健,匡军,张还,杨松梅,慕杰,刘莎,刘振,胡卓凡,邓志熙,舒亚龙,邱保华,石岳,苗一辉受保护的技术使用者：青岛农业大学技术研发日：技术公布日：2024/3/27