一种全方位深松机用仿生深松铲制造技术

本实用新型专利技术涉及一种全方位深松机用仿生深松铲，包括管梁，还包括通过连接件对称安装在管梁上的左、右侧弯刀；左、右侧弯刀的前端固定焊接有底刀；所述左、右侧弯刀和底刀构成横切面为V型的铲结构；所述左、右侧弯刀工作时与土壤接触的前、后工作面的轮廓分别为一元二次方程拟合曲线。本实用新型专利技术利用仿生学原理设计的全方位深松机用深松铲，其触土部件独特的曲线结构可减少对土壤的挤压从而降低耕作阻力，从而降低了机具工作工程中的能耗，达到高效节能的目的。通过有限元数值模拟仿真分析表明，采用仿生深松铲较普通深松铲可有效减少工作阻力8 %左右，节能降耗效果明显。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及农业机械
，具体是涉及一种全方位深松机用仿生深松铲。
技术介绍
深松作业的目的在于疏松土壤，打破犁底层，增强雨水入渗速度和数量，减少径流，减少水份蒸发损失。全方位深松后松碎的土壤落入开出的V形沟内，不会留下容易跑墒的竖直沟缝。其次，全方位深松后形成的连续“鼠道”，有利于低洼、盐碱地的排水，是目前为止一种有效、先进的耕作制度。随着深松技术的不断推广应用，对深松作业的耕作质量和能耗提出了更高要求。深松铲是全方位深松机最重要的工作部件，但目前所使用的三角形直板式全方位深松铲由于结构原因，普遍存在工作阻力大、能耗高等问题，不符合农业机械节能减耗的发展要求。如果能够在保证作业质量的前提下，通过对深松铲结构进行合理设计，从而有效降低深松作业的工作阻力，这对于深松技术的进一步推广及耕作机械的降耗都具有重要意义。田鼠是农田中一种常见的穴居动物，它们善于挖掘洞穴，这一特性得益于其优良的前爪趾结构，此外，田鼠在挖掘洞穴工程中是通过爪趾的移动来实现的，这与全方位深松机深松铲的作业原理十分相似，如能运用仿生学原理将田鼠前爪趾的结构特征应用于深松铲的设计中，必将能够起到有效降低深松铲工作阻力及耕作能耗的作用。
技术实现思路
本技术的目的在于：针对上述现有技术存在的问题，提出一种结构设计合理、工作阻力小、能耗小的全方位深松机用仿生深松铲。为了达到以上目的，本技术的一种全方位深松机用仿生深松铲，包括管梁，其特征在于：还包括通过连接件对称安装在管梁上的左、右侧弯刀；左、
右侧弯刀的前端固定焊接有底刀；所述左、右侧弯刀和底刀构成横切面为V型的铲结构；所述左、右侧弯刀工作时与土壤接触的前、后工作面的轮廓分别为一元二次方程拟合曲线，且其方程表达式分别为： y 1 = 0.0016 x 1 2 - 0.6911 x 1 + 183.96 R = 0.9934 ]]> y 2 = 0.0019 x 2 2 - 1.0388 x 2 + 179.02 R = 0.9983 ]]>式中，x1的取值范围为15mm≤x1≤461mm，x2的取值范围为131mm≤x2≤166mm，R为拟合系数。进一步的，所述底刀起土角α为25°-35°。进一步的，所述左、右侧弯刀倾角β为45°-55°。进一步的，所述左、右侧弯刀的入土楔角γ为35°-60°。进一步的，所述左、右侧弯刀包括下方的触土端和上方的连接端，所述触土端和连接端为一体式结构。进一步的，所述连接件为连接板；所述左、右侧弯刀上方的连接端通过一组螺栓固定在连接板上。本技术的有益效果为：本技术利用仿生学原理设计的全方位深松机用深松铲，其触土部件独特的曲线结构可减少对土壤的挤压从而降低耕作阻力，从而降低了机具工作工程中的能耗，达到高效节能的目的。通过有限元数值模拟仿真分析表明，采用仿生深松铲较普通深松铲可有效减少工作阻力8％左右，节能降耗效果明显。附图说明下面结合附图对本技术作进一步的说明。图1是全方位深松机用仿生深松铲立体结构示意图。图2是图1的主视图。图3是图2结构的A-A剖视图。图4是侧弯刀的局部结构展开图。图5是田鼠爪趾前、后轮廓曲线图。其中：1.管梁；2.连接板；3.螺栓组；4.侧刀；5.底刀；α为底刀起土角；β为侧刀倾角；γ为侧刀入土楔角；y1为侧刀前触土面轮廓曲线；y2为侧刀背面轮
廓曲线。具体实施方式实施例一本实施例的一种全方位深松机用仿生深松铲，基本结构如图1-3所示：包括管梁1、连接板2、螺栓组3、左、右侧弯刀4-1、4以及底刀5。其中：设有螺栓孔的连接板2与管梁1固结，底刀5倾斜焊接在左、右侧弯刀4-1、4的底部构成V型铲结构；V型铲再通过螺栓组3与连接板2固结，构成V型深松铲，左、右侧弯刀4-1、4的触土部位轮廓即图4中的MPN部位为根据田鼠爪趾外形结构图5仿生而来，其前、后触土部位轮廓拟合曲线分别为一元二次函数，其方程式分别为： y 1 = 0.0016 x 1 2 - 0.6911 x 1 + 183.96 R = 0.9934 ]]> y 2 = 0.0019 x 2 2 - 1.0388 x 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种全方位深松机用仿生深松铲，包括管梁，其特征在于：还包括通过连接件对称安装在管梁上的左、右侧弯刀；左、右侧弯刀的前端固定焊接有底刀；所述左、右侧弯刀和底刀构成横切面为V型的铲结构；所述左、右侧弯刀工作时与土壤接触的前、后工作面的轮廓分别为一元二次方程拟合曲线，且其方程分别为：y1=0.0016x12-0.6911x1+183.96R=0.9934]]>y2=0.0019x22-1.0388x2+179.02R=0.9983]]>式中，x1的取值范围为15mm≤x1≤461mm，x2的取值范围为131mm≤x2≤166mm，R为拟合系数。

【技术特征摘要】
1.一种全方位深松机用仿生深松铲，包括管梁，其特征在于：还包括通过连接件对称安装在管梁上的左、右侧弯刀；左、右侧弯刀的前端固定焊接有底刀；所述左、右侧弯刀和底刀构成横切面为V型的铲结构；所述左、右侧弯刀工作时与土壤接触的前、后工作面的轮廓分别为一元二次方程拟合曲线，且其方程分别为： y 1 = 0.0016 x 1 2 - 0.6911 x 1 + 183.96 R = 0.9934 ]]> y 2 = ...

【专利技术属性】
技术研发人员：田昆鹏，李显旺，张彬，王锦国，黄继承，沈成，周杨，
申请(专利权)人：农业部南京农业机械化研究所，
类型：新型
国别省市：江苏;32