阅读说明：本技术 一种农业机械车轮用去土装置 (Soil removing device for agricultural machine wheel ) 是由 潘春宏 于 2020-05-28 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种农业机械车轮用去土装置,包括车轮架,所述车轮架的正下方设置有车轮本体,还包括第一去土组件,所述第一去土组件连接在所述车轮架上或车轮本体上。本发明设置第一去组件,用于对车轮本体进行去土,避免人工手动去土,解决了现有的农业机械车轮在作业过程中,车轮上会被湿土覆盖,影响车轮的行驶过程,传统采用人工清理的方式去土,劳动强度大的问题。(The invention discloses a soil removing device for wheels of agricultural machinery, which comprises a wheel frame, a wheel body and a first soil removing assembly, wherein the wheel body is arranged right below the wheel frame, and the first soil removing assembly is connected to the wheel frame or the wheel body. The first soil removing assembly is arranged and used for removing soil of the wheel body, manual soil removing is avoided, and the problems that the driving process of the wheel is affected due to the fact that the wheel can be covered by wet soil in the operation process of the existing agricultural machine wheel, and the labor intensity is high due to the fact that soil is removed in a manual cleaning mode in the traditional mode are solved.)

一种农业机械车轮用去土装置

技术领域

本发明涉及去土装置技术领域，具体为一种农业机械车轮用去土装置。

背景技术

农业机械是指在作物种植业和畜牧业生产过程中，以及农、畜产品初加工和处理过程中所使用的各种机械。农业机械包括农用动力机械、农田建设机械、土壤耕作机械、种植和施肥机械、植物保护机械、农田排灌机械、作物收获机械、农产品加工机械、畜牧业机械和农业运输机械等。广义的农业机械还包括林业机械、渔业机械和蚕桑、养蜂、食用菌类培植等农村副业机械。农业机械属于相对概念，指用于农业、畜牧业、林业和渔业所有机械的总称，农业机械属于农机具的范畴。推广使用农业机械称为农业机械化。

现有的农业机械车轮在作业过程中，车轮上会被湿土覆盖，湿土包裹在车轮上，会影响车轮的行驶过程，而传统农业机械车轮采用人工清理的方式去土，不仅操作的过程繁琐，劳动强度大，并且车轮持续工作清理不方便，为此，我们提出了一种农业机械车轮用去土装置。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种农业机械车轮用去土装置，解决了现有的农业机械车轮在作业过程中，车轮上会被湿土覆盖，影响车轮的行驶过程，传统采用人工清理的方式去土，劳动强度大的问题。

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种农业机械车轮用去土装置，包括车轮架，所述车轮架的正下方设置有车轮本体，还包括第一去土组件，所述第一去土组件连接在所述车轮架上或车轮本体上。

优选的，所述第一去土组件包括：

所述车轮架内腔的底部固定连接有弧形块，所述弧形块的表面开设有卡槽，且卡槽的内表面卡接有弧形固定板，所述弧形固定板的内表面活动连接有第一去土板，所述弧形固定板表面的上方螺纹连接有螺栓，所述螺栓外表面的一端与与卡槽的内表面螺纹连接，所述第一去土板表面的两侧均固定连接有第一滑块，所述弧形固定板的内部开设有弧形槽，两个所述第一滑块的外表面均与弧形槽的内壁滑动连接，所述弧形固定板和第一去土板的表面均开设有螺纹孔，两个所述螺纹孔之间螺纹连接有螺纹柱。

优选的，所述螺栓的数量设置有多个，且螺栓在弧形固定板的表面均匀分布。

优选的，所述弧形固定板表面的下方固定连接有凸块，且车轮架的内壁开设有与凸块相适配的凹槽。

优选的，所述螺纹孔的数量开设有多个，且螺纹孔在弧形固定板和第一去土板的表面均匀分布。

优选的，所述车轮架的表面开设有与弧形固定板和第一去土板相适配的通槽。

优选的，所述第一去土组件包括：

固定座，可拆卸连接在车轮本体的车轮轴一端；

第一转动杆，转动连接在所述固定座上端；

第一驱动电机，固定连接在所述固定座上端，且位于第一转动杆一侧，所述第一驱动电机的输出轴固定连接有第一齿轮，所述第一转动杆固定套接有第二齿轮，所述第二齿轮与第一齿轮啮合传动；

水平连接杆，一端与第一转动杆一侧固定连接；

第一连接块，固定连接在水平连接杆远离第一转动杆的一侧；

第二去土板，固定连接在所述第一连接块下端，所述第二去土板的下端为第一去土面；

第三去土板，固定连接在所述第一连接块一侧，且位于车轮轮缘面外侧，所述第三去土板靠近车轮轴的一侧为第二去土面。

优选的，所述第一去土组件包括：

U形框架，开口朝向车轮本体的轮缘设置，所述U形框架的上端与车轮架固定连接；

两个竖向滑槽，设置在U形框架的相对两内侧；

U形连接杆，开口朝向车轮本体的轮缘设置；

第一电动伸缩杆，竖直设置，所述第一电动伸缩杆上端的固定端固定连接在所述U形框架内侧上端，所述第一电动伸缩杆下端的伸缩端固定连接在所述U形连接杆上端；

两个第二滑块，固定连接在所述U形连接杆左右两侧，所述第二滑块滑动连接在对应的竖向滑槽内；

第一固定块，固定连接在所述U形连接杆内侧上端；

第二转动杆，上端转动连接在所述第一固定块上；

弧形凸块，固定连接在所述第二转动杆右侧；

第二驱动电机，通过固定件固定安装在所述U形连接杆内侧右端，所述第二驱动电机的输出轴上固定有第一连接杆，所述第一连接杆靠近弧形块的一端设置在第二滑轮，所述第二滑轮与弧形凸块接触；

第二电动伸缩杆，固定安装在所述U形连接杆内侧左端；

连接板、弹簧，所述弹簧套接在所述第二电动伸缩杆的上，所述弹簧一端与所述U形连接杆内侧左端固定连接，所述弹簧另一端与连接板固定连接；

第二连接杆，一端固定连接在所述连接板上，所述第二连接杆另一端设置第一滑轮，所述第一滑轮与第二转动杆左端接触；

第三去土板，固定连接在所述第二转动杆下端；

控制器，与电源、所述第一电动伸缩杆、第二电动伸缩杆、第二驱动电机电连接。

优选的，所述第一去土组件包括：

去土板位置调节装置，连接在所述车轮架上；

第五去土板，连接在所述去土板位置调节装置上；

所述去土板位置调节装置用于调节第五去土板的距离车轮本体的轮缘的距离，以及用于调节第五去土板和与第五去土板接触的车轮轮缘切线的夹角；

第一检测装置，用于检测车轮本体的轮缘的杂污覆盖情况，所述杂污覆盖情况包括：覆层厚度、异常杂污覆盖情况、土层湿度，所述异常杂污包括：铁钉；

第二检测装置，用于检测第五去土板和与第五去土板接触的车轮本体的轮缘切线的夹角；

控制器，所述控制器与去土板位置调节装置、第一检测装置、第二检测装置、第三检测装置、报警器电连接；

第三检测装置，用于检测车轮本体的运行状态，所述车轮本体(2)的运行状态包括：车轮的轮速；

所述控制器基于第一检测装置、第二检测装置、第三检测装置控制去土板位置调节装置、报警器工作，包括以下步骤：

步骤1：基于第一检测装置、第三检测装置，根据公式(1)计算第五去土板和与第五去土板接触的车轮轮缘切线的目标夹角；

其中，θ为所述目标夹角，arcsin为反三角函数，C₁为第五去土板的去土面的一端与水平方向夹角，C₂为第五去土板的去土面的另一端与水平方向夹角，H₁为第五去土板的长度，H₂为第五去土板的厚度，A为当前的车轮本体的轮速，A₀为预设的车轮本体的基准轮速，B为第五去土板的中心距离车轮本体的轮缘的垂直距离，K为调节系数；

步骤2：根据公式(2)计算调节系数；

其中，D为当前土层湿度，D₀为预设的土层湿度基准值，exp是以自然常数e为底的指数函数，N为铁钉数量，μ为第五去土板的去土范围内的铁钉距离第五去土板的平均距离，π为常数，取π＝3.1415926,H₃为覆层厚度；

步骤3：控制器控制去土板位置调节装置工作，使得第二检测装置检测值在所述目标夹角的预设范围内；并且当铁钉数量大于1时，控制器控制报警器进行报警。

有益效果

本发明提供了一种农业机械车轮用去土装置。与现有技术相比具备以下有益效果：

(1)、该农业机械车轮用去土装置，通过在车轮架的正下方设置有车轮本体，车轮架内腔的底部固定连接有弧形块，弧形块的表面开设有卡槽，且卡槽的内表面卡接有弧形固定板，弧形固定板的内表面活动连接有第一去土板，弧形固定板表面的上方螺纹连接有螺栓，螺栓外表面的一端与卡槽的内表面螺纹连接，第一去土板表面的两侧均固定连接有第一滑块，弧形固定板的内部开设有弧形槽，两个第一滑块的外表面均与弧形槽的内壁滑动连接，弧形固定板和第一去土板的表面均开设有螺纹孔，两个螺纹孔之间螺纹连接有螺纹柱，通过设置弧形块和卡槽，利用弧形固定板与卡槽进行卡接，并经过螺栓进行固定，方便对弧形固定板进行安装和拆卸，配合弧形槽、第一滑块、螺纹孔和螺纹柱，可以对第一去土板进行高度调节，方便针对不同厚度的土进行去除。

(2)、该农业机械车轮用去土装置，通过在弧形固定板表面的下方固定连接有凸块，且车轮架的内壁开设有与凸块相适配的凹槽，车轮架的表面开设有与弧形固定板和第一去土板相适配的通槽，通过设置凸块，并与车轮架内壁上的凹槽卡接，可以对弧形固定板起到一定的限位固定作用，设置通槽，可以方便放置弧形固定板和第一去土板。

附图说明

图1为本发明的外部结构剖视图；

图2为本发明的局部结构主视图；

图3为本发明弧形固定板的内部结构主视图；

图4为本发明第一去土组件的一种实施例的结构示意图；

图5为本发明第二去土组件的另一种实施例的结构示意图。

图中：1、车轮架；2、车轮本体；3、弧形块；4、卡槽；5、弧形固定板；6、螺栓；7、第一去土板；8、第一滑块；9、弧形槽；10、螺纹孔；11、螺纹柱；12、凸块；13、固定座；14、第一转动杆；15、第一驱动电机；16、水平连接杆；17、第一连接块；18、第二去土板；181、第一去土面；19、第三去土板；191、第二去土面；20、U形框架；21、竖向滑槽；22、U形连接杆；23、第一电动伸缩杆；24、第二滑块；25、第一固定块；26、第二转动杆；27、弧形凸块；28、第二驱动电机；29、固定件；30、第二电动伸缩杆；31、连接板；32、弹簧；33、第二连接杆；34、第一滑轮；35、第二滑轮；36、第四去土板；37、第一连接杆。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明提供一种技术方案：一种农业机械车轮用去土装置，包括车轮架1和车轮本体2，还包括第一去土组件，所述第一去土组件连接在所述车轮架1上或车轮本体上。

本发明的工作原理和有益效果为：本发明设置第一去组件，用于对车轮本体进行去土，避免人工手动去土；解决了现有的农业机械车轮在作业过程中，车轮上会被湿土覆盖，影响车轮的行驶过程，传统采用人工清理的方式去土，劳动强度大的问题。

在一个实施例中，图1-3，第一去土组件包括：

车轮架1的表面开设有与弧形固定板5和第一去土板7相适配的通槽，车轮架1的正下方设置有车轮本体2，车轮架1内腔的底部固定连接有弧形块3，弧形块3的表面开设有卡槽4，且卡槽4的内表面卡接有弧形固定板5，弧形固定板5表面的下方固定连接有凸块12，且车轮架1的内壁开设有与凸块12相适配的凹槽，弧形固定板5的内表面活动连接有第一去土板7，弧形固定板5表面的上方螺纹连接有螺栓6，螺栓6的数量设置有多个，且螺栓6在弧形固定板5的表面均匀分布，螺栓6外表面的一端与卡槽4的内表面螺纹连接，第一去土板7表面的两侧均固定连接有第一滑块8，弧形固定板5的内部开设有弧形槽9，两个第一滑块8的外表面均与弧形槽9的内壁滑动连接，弧形固定板5和第一去土板7的表面均开设有螺纹孔10，螺纹孔10的数量开设有多个，且螺纹孔10在弧形固定板5和第一去土板7的表面均匀分布，两个螺纹孔10之间螺纹连接有螺纹柱11，通过设置弧形块9和卡槽4，利用弧形固定板5与卡槽4进行卡接，并经过螺栓6进行固定，方便对弧形固定板5进行安装和拆卸，配合弧形槽9、第一滑块8、螺纹孔10和螺纹柱11，可以对第一去土板7进行高度调节，方便针对不同厚度的土进行去除，同时本说明书中未作详细描述的内容均属于本领域技术人员公知的现有技术。

上述技术方案的工作原理为：

工作时，首先通过车轮架1表面开设的通槽将弧形固定板5放入，然后将弧形固定板5卡进卡槽4内，弧形固定板5卡进卡槽4内后，此时将螺栓拧进弧形固定板5和卡槽4之间进行固定，并使凸块12与车轮架1内壁上的凹槽卡接，安装弧形固定板5后，可以转动螺纹柱11，螺纹柱11转动使得螺纹柱11脱离螺纹孔10，此时向下或者向上拉动第一去土板7，进而带动第一滑块8在弧形槽9的内壁上下滑动，调节合适的距离后，此时将螺纹柱11重新拧进螺纹孔10内进行固定即可。

上述技术方案的有益效果为：

在本发明中，通过在车轮架1的正下方设置有车轮本体2，车轮架1内腔的底部固定连接有弧形块3，弧形块3的表面开设有卡槽4，且卡槽4的内表面卡接有弧形固定板5，弧形固定板5的内表面活动连接有第一去土板7，弧形固定板5表面的上方螺纹连接有螺栓6，螺栓6外表面的一端与卡槽4的内表面螺纹连接，第一去土板7表面的两侧均固定连接有第一滑块8，弧形固定板5的内部开设有弧形槽9，两个第一滑块8的外表面均与弧形槽9的内壁滑动连接，弧形固定板5和第一去土板7的表面均开设有螺纹孔10，两个螺纹孔10之间螺纹连接有螺纹柱11，通过设置弧形块3和卡槽4，利用弧形固定板5与卡槽4进行卡接，并经过螺栓6进行固定，方便对弧形固定板5进行安装和拆卸，配合弧形槽9、第一滑块8、螺纹孔10和螺纹柱11，可以对第一去土板7进行高度调节，方便针对不同厚度的土进行去除。上述技术方案实现车轮转动过程中，轮圆周面上的土自动通过第一去土板去除，解决了传统采用人工清理的方式去土，劳动强度大的问题。

同时，在本发明中通过在弧形固定板5表面的下方固定连接有凸块12，且车轮架1的内壁开设有与凸块12相适配的凹槽，车轮架1的表面开设有与弧形固定板5和第一去土板7相适配的通槽，通过设置凸块12，并与车轮架1内壁上的凹槽卡接，可以对弧形固定板5起到一定的限位固定作用，设置通槽，可以方便放置弧形固定板5和第一去土板7。

在一个实施例中，如图4所示，所述第一去土组件包括：

固定座13，可拆卸连接在车轮本体2的车轮轴一端；图4中车轮本体仅仅示出左半车轮；

第一转动杆14，转动连接在所述固定座13上端；

第一驱动电机15，固定连接在所述固定座13上端，且位于第一转动杆14一侧，所述第一驱动电机15的输出轴固定连接有第一齿轮，所述第一转动杆14固定套接有第二齿轮，所述第二齿轮与第一齿轮啮合传动；

水平连接杆16，一端与第一转动杆14一侧固定连接；

第一连接块17，固定连接在水平连接杆16远离第一转动杆的一侧；

第二去土板18，固定连接在所述第一连接块17下端，所述第二去土板18的下端为第一去土面181；

第三去土板19，固定连接在所述第一连接块17一侧，且位于车轮轮缘面外侧，所述第三去土板19靠近车轮轴的一侧为第二去土面191。

优选的，所述第一去土面和第二去土面均设置橡胶保护层。

优选的，该实施例中，可用于在车轮拆卸时使用，或者在车轮连接在车体时使用(此时车轮非360°转动)

上述技术方案的工作原理和有益效果为：固定座13，可拆卸连接在车轮本体2的车轮轴一端，便于将整个第一去土组件从车轮本体上拆卸或者连接；

当需要去土时，将固定座安装在车轮轴上，启动第一驱动电机，第一驱动电机转动带动第一转动杆转动，使得水平连接杆、第一连接块、第二去土板、第三去土板整体绕第一转动杆转动，转动过程中，第一去土面用于对车轮本体的侧面去土，第二去土面用于对车轮本体的轮缘去土。

上述技术方案通过第一驱动电机的作用，即可实现对车轮的轮缘和侧面同时去土，去土方便。

在一个实施例中，如图5所示，所述第一去土组件包括：

U形框架20，开口朝向车轮本体的轮缘设置，所述U形框架20的上端与车轮架1固定连接；

两个竖向滑槽21，设置在U形框架20的相对两内侧；

U形连接杆22，开口朝向车轮本体的轮缘设置；

第一电动伸缩杆23，竖直设置，所述第一电动伸缩杆23上端的固定端固定连接在所述U形框架20内侧上端，所述第一电动伸缩杆23下端的伸缩端固定连接在所述U形连接杆上端；

两个第二滑块24，固定连接在所述U形连接杆22左右两侧，所述第二滑块24滑动连接在对应的竖向滑槽内；

第一固定块25，固定连接在所述U形连接杆内侧上端；

第二转动杆26，上端转动连接在所述第一固定块25上；(通过前后设置的转动转动转动连接在第一固定块上)

弧形凸块27，固定连接在所述第二转动杆26右侧；

第二驱动电机28，通过固定件29固定安装在所述U形连接杆内侧右端，所述第二驱动电机28的输出轴上固定有第一连接杆37，所述第一连接杆靠近弧形块273的一端设置在第二滑轮35，所述第二滑轮35与弧形凸块27接触；

第二电动伸缩杆30，固定安装在所述U形连接杆内侧左端；

连接板31、弹簧32，所述弹簧32套接在所述第二电动伸缩杆30的上，所述弹簧32一端与所述U形连接杆内侧左端固定连接，所述弹簧32另一端与连接板31固定连接；

第二连接杆33，一端固定连接在所述连接板31上，所述第二连接杆33另一端设置第一滑轮34，所述第一滑轮34与第二转动杆26左端接触；

第四去土板36，固定连接在所述第二转动杆26下端；

控制器，与电源、所述第一电动伸缩杆、第二电动伸缩杆、第二驱动电机电连接。

上述技术方案的工作原理和有益效果为：通过控制器控制第一电动伸缩杆伸缩，带动U形杆及其上连接的第四去土板调整距离车轮本体的轮缘的距离；且该过程中，滑块在竖向滑槽内滑动，对该运动进行导向；

控制器控制第二驱动电机转动，带动第二滑轮及第一连接杆整体转动，第二滑轮推动第二转动杆向左转动，此时控制器控制第二电动伸缩杆收缩，第一滑轮抵接在第一转动杆左端，以保证第二转动杆稳定；或者由控制器控制第二电动伸缩杆推动第二转动杆向右转动，以调整第三转动杆上的第四去土板的角度；该技术方案实现第二转动杆及其上的第四去土板的角度可调，以便于调整合适的角度来对车轮本体的轮缘进行清理，便于去土；且可适应不同尺寸的车轮。

在一个实施例中，所述第一去土组件包括：

去土板位置调节装置，连接在所述车轮架1上；

第五去土板，连接在所述去土板位置调节装置上；

所述去土板位置调节装置用于调节第五去土板的距离车轮本体2的轮缘的距离，以及用于调节第五去土板和与第五去土板接触的车轮轮缘切线的夹角；

第一检测装置，用于检测车轮本体的轮缘的杂污覆盖情况，所述杂污覆盖情况包括：覆层厚度、异常杂污覆盖情况、土层湿度，所述异常杂污包括：铁钉；

第二检测装置，用于检测第五去土板和与第五去土板接触的车轮本体的轮缘切线的夹角；

控制器，所述控制器与去土板位置调节装置、第一检测装置、第二检测装置、第三检测装置、报警器电连接；

第三检测装置，用于检测车轮本体2的运行状态，所述车轮本体2的运行状态包括：车轮的轮速；

所述控制器基于第一检测装置、第二检测装置、第三检测装置控制去土板位置调节装置、报警器工作，包括以下步骤：

步骤1：基于第一检测装置、第三检测装置，根据公式(1)计算第五去土板和与第五去土板接触的车轮轮缘切线的目标夹角；

其中，θ为所述目标夹角，arcsin为反三角函数，C₁为第五去土板的去土面的一端与水平方向夹角，C₂为第五去土板的去土面的另一端与水平方向夹角，H₁为第五去土板的长度，H₂为第五去土板的长度，A为当前的车轮本体的轮速，A₀为预设的车轮本体的基准轮速，B为第五去土板的中心距离车轮本体的轮缘的垂直距离，K为调节系数；

步骤2：根据公式(2)计算调节系数；

其中，D为当前土层湿度，D₀为预设的土层湿度基准值，exp是以自然常数e为底的指数函数，N为铁钉数量，μ为第五去土板的去土范围内的铁钉距离第五去土板的平均距离，π为常数，取π＝3.1415926,H₃为覆层厚度；

步骤3：控制器控制去土板位置调节装置工作，使得第二检测装置检测值在所述目标夹角的预设范围内；并且当铁钉数量大于1时，控制器控制报警器进行报警。

上述技术方案的工作原理和有益效果为：设置去土板位置调节装置，用于调节第五去土板的距离车轮本体的轮缘的距离，以及用于调节第五去土板和与第五去土板接触的车轮轮缘切线的夹角，以适应车轮本体的轮缘的不同覆盖情况(如覆层厚度(如针对不同厚度，省力的角度不同)，异常杂污覆盖情况(如铁钉和碎石块的异常存在，设置合适的角度，避免直接铲在铁钉上，损坏去土板及车轮本体)，土层湿度(不同土层湿度不同，需要的铲除力度不同，对应的铲除角度不同))，以及便于适应不同尺寸的车轮本体。

且上述对第五去土板和与第五去土板接触的车轮轮缘切线的夹角的控制综合考虑车轮本体的覆层情况(如覆层厚度，异常杂污覆盖情况(包括铁钉的数量，和距离第五去土板的距离信息)，土层湿度)，以及车轮本体的参数(如轮速)，第五去土板的参数(第五去土板的去土面的一端与水平方向夹角、第五去土板的去土面的另一端与水平方向夹角、第五去土板的长度、第五去土板的长度)，使得控制更加可靠；且在存在铁钉时，去除覆层同时进行报警，以提醒使用者处理去除掉落的铁钉，避免可能导致的伤害(如人体误踩)。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。