一种具有减阻仿生表面的仿生深松铲.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110073737A(43)申请公布日2019.08.02(21)申请号201910479268.0(22)申请日2019.06.04(71)申请人吉林大学地址130012吉林省长春市前进大街2699号(72)发明人马云海王立冬吴千端木令坚车军剑吴思阳齐红岩禹江涛陈创发包健伦刘炫廷(74)专利代理机构长春市四环专利事务所(普通合伙)22103代理人张建成(51)Int.Cl.A01B13/08(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图3页(54)发明名称一种具有减阻仿生表面的仿生深松铲(57)摘要一种具有减阻仿生表面的仿生深松铲，包括盲孔、刃口前轮廓线、内准线、仿生凸起棱条结构、第一弧线、第二弧线、刃口曲面和铲体；铲体上方中线布置八个盲孔，该盲孔由二个螺栓固定于机架上，用于铲体的固定；铲体具有刃口前轮廓线和内准线，刃口前轮廓线和内准线之间的曲面构成刃口曲面，刃口前轮廓线和内准线为前刃口曲线，前刃口曲线为仿生曲线；铲体表面分布高度不同的仿生凸起棱条结构，仿生凸起棱条结构贴近内准线一侧为斜面，生凸起棱条结构对称布置于铲体两侧；第一弧线和第二弧线构成后轮廓线，二个弧线相切。本发明相较国标圆弧形深松铲可以降低工作阻力17％左右，降低土壤扰动量，降低能耗，改善土壤整体质量。CN110073737ACN110073737A权利要求书1/1页1.一种具有减阻仿生表面的仿生深松铲，其特征在于：包括盲孔(1)、刃口前轮廓线(2)、内准线(3)、仿生凸起棱条结构(4)、第一弧线(5)、第二弧线(6)、刃口曲面(7)和铲体(8)；铲体(8)上方中线布置八个盲孔(1)，该盲孔(1)由二个螺栓固定于机架上，用于铲体(8)的固定；铲体(8)具有刃口前轮廓线(2)和内准线(3)，刃口前轮廓线(2)和内准线(3)之间的曲面构成刃口曲面(7)，刃口前轮廓线(2)和内准线(3)为前刃口曲线，前刃口曲线为仿生曲线，仿生曲线方程为y＝-2(8).3-9.03x+0.13x2-9.53x3+2.6(8)x(4)-6x5,其中x的取值范围为：0≤x≤1(4)1.3；铲体(8)表面分布高度不同的仿生凸起棱条结构(4)，仿生凸起棱条结构(4)贴近内准线(3)一侧为斜面，该斜面与铲体(8)的角度α为20°～23°，仿生凸起棱条结构(4)对称布置于铲体(8)两侧；第一弧线(5)和第二弧线(6)构成后轮廓线，第一弧线(5)和第二弧线(6)相切。2.根据权利要求1所述的一种具有减阻仿生表面的仿生深松铲，其特征在于：所述的铲体(8)的仿生凸起棱条结构(4)按一个角度为63°，半径R为410.5mm的扇形布置。3.根据权利要求1所述的一种具有减阻仿生表面的仿生深松铲，其特征在于：所述的盲孔(1)的孔径为盲孔(1)孔心与铲体(8)左侧距离为40mm，与顶面距离为30mm，两个盲孔(1)之间的孔间距为23mm；所述的刃口曲面(7)的垂直宽度为30mm；所述仿生凸起棱条结构(4)的高度h为3mm～7mm，两个仿生凸起棱条结构(4)之间的角度β为2°～3°，仿生凸起棱条结构(4)的宽度为15mm～20mm，铲体表面的仿生凸起棱条结构数量为11个；所述的第一弧线(5)半径R为634mm，第二弧线(6)半径R为49mm。2CN110073737A说明书1/3页一种具有减阻仿生表面的仿生深松铲技术领域[0001]本发明涉及农业机械技术领域，具体涉及一种具有减阻仿生表面的仿生深松铲。背景技术[0002]我国作为农业大国，农业机械化的先进程度决定了农业作业质量、作物生长环境以及后期作物成长的好坏。而土壤板结、犁底层上移使得作物生长受限，根系无法扎入犁底层以下。当雨水较多时，犁底层阻碍雨水渗透，会造成烂根的现象出现；当雨水较少时，犁底层阻碍层下水分上升，使得作物缺水死亡。深松技术可有效打破犁底层，使得水分、养分可以充分交换，促进土壤的水分平衡、改变土壤不同深度的温度平衡，进而提高作物的生长环境，提高作物的产量。[0003]就目前，随着深松技术的深入发展，深松中的问题也不断凸显，一是深松阻力过大，致使能耗较大。由于深松作业耕深在20～40cm之间，土壤扰动量较大，作业牵引阻力较大，因此作业阻力和能耗较大；二是作业成本较大，由于深松阻力大，需要大马力牵引机械进行牵引作业，结合现在的农业发展现状，小地块，个体农户作业，购买大马力拖拉机会增加农业作业的成本，三是目前深松铲工作过程中铲体土壤粘附严重，会在铲体下端形成土核，降低深松的作业效果。为解决上述问题，必须降低深松作业的作业阻力，降低土壤扰动量，减少土壤粘附。发明内容[0004]本发明针对上述工作阻力大，土壤扰动大，工作过程粘附等问题，提供一种具有减阻仿生表面的仿生深松铲，该深松