摘要:本发明提供一种自适应多频超声振动低阻耐磨深松机及方法，包括机架、深松耕整地装置和超声振动装置。所述的机架用于支撑固定深松耕整地装置与超声振动装置，并与拖拉机悬挂系统牵引挂接；所述的深松耕整地装置用于完成土壤深松整地与地表土块的破碎压实作业；所述的超声振动装置用于超声电波的产生并转化为深松作业部件的高频机械振动，实现深松机具的超声振动作业。本发明采用超声振动减阻方式，作业时相比传统深松铲所需配套动力小；采用自适应多频声波振动工作方式，自动匹配不同作业环境。铲面超声振动减粘降阻的同时减缓深松铲工作时磨损严重问题，减缓对于进口零部件依赖。

1.一种自适应多频超声振动低阻耐磨深松机，其特征在于包括：机架、深松耕整地装置和超声振动装置；所述的机架用于支撑固定深松耕整地装置与超声振动装置，并与拖拉机悬挂系统牵引挂接，为深松作业机具与超声振动装置提供牵引力与动力；所述的深松耕整地装置用于完成土壤深松整地与地表土块的破碎压实作业；所述的超声振动装置用于超声电波的产生并转化为深松作业部件的高频机械振动，实现深松机具的超声振动作业；所述的机架由相互连接固定的方形管、悬挂装置构成，用于安装、固定其它装置，并与拖拉机的悬挂系统相挂接，对机具进行牵引、为深松作业机具与超声发生装置提供动力；所述的深松耕整地装置由深松铲组、深度控制装置与镇压装置构成；所述的深松铲组由深松铲柄与超声振动铲面构成，深松铲柄通过U型螺栓与机架相连接，超声振动铲面使用螺栓安装于深松铲柄前部；深度控制装置由地轮、旋转手柄、升降器构成，旋转手柄设在升降器上端，升降器下端设有地轮，安装于机架的两侧；镇压装置由镇压辊连接臂、镇压辊构成，镇压辊连接臂上端与机架相连接；镇压辊连接臂下端与镇压辊主轴相连接；所述的超声振动铲面前部为弯刀型深松铲面，后部为多个沿前进方向栅条深松铲片组成，其中每个栅条铲片背土面安装有阻力传感器与超声振动发生装置安装孔；所述的超声振动装置由超声波发生器、超声波换能器、超声波变幅杆、阻力传感器、中央处理器、发电机构成，超声波发生器通过超声波换能器与超声波变幅杆相连，超声波变幅杆与超声振动铲面相固连安装于超声振动铲面背土面，中央处理器分别与阻力传感器与超声波发生器相连，阻力传感器安装于超声振动铲面背土面，发电机安装于机架上与拖拉机动力输出轴相配合；所述的发电机与动力输出轴相连，将机械能转变为电能，将电能供给超声振动装置；所述的超声波发生器产生的高频电信号通过超声波换能器转变为高频机械振动，再由超声波变幅杆将超声波换能器的高频机械振动放大并传至相应的超声振动铲面栅条，超声振动铲面有稳定的超声振动；所述的阻力传感器用于实时检测深松作业时各个栅条阻力大小，并将阻力数字信号传递给中央处理器，中央处理器根据超声振动铲面受到的阻力大小分别控制与其相连的超声波发生器，合理配置超声波发生器的频率与幅度，达到最佳的减阻效果；为达到最佳减阻耐磨效果，深松作业稳定时：超声波发生器输出频率γ为：；振幅A为：其中：v为机具前进速度；h为深松作业深度；p为土壤紧实度；土壤容重；为修正系数，该参数需依据大田上次深松作业及所耕作作物确定；此时对于不同地况下的土壤有最佳的减粘降阻效果，且减小了主要工作部件磨损量、提高深松作业的工作效率和深松铲组的使用寿命。