一种铲柄刃口元线为仿生曲线的深松铲柄.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CN108391473A(43)申请公布日2018.08.14(21)申请号201810148247.6(22)申请日2018.02.13(71)申请人河南科技大学地址471000河南省洛阳市涧西区西苑路48号(72)发明人郭志军邓利军申彦杰贾得顺肖金涛(74)专利代理机构洛阳公信知识产权事务所(普通合伙)41120代理人魏新培(51)Int.Cl.A01B13/08(2006.01)A01B15/12(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图5页(54)发明名称一种铲柄刃口元线为仿生曲线的深松铲柄(57)摘要一种铲柄刃口元线为仿生曲线的深松铲柄，深松铲柄包括机架连接段、铲柄工作段和铲尖连接段，铲柄工作段具有铲柄工作段刃口前轮廓线、铲柄工作段内准线和铲柄工作段外准线，铲柄工作段刃口前轮廓线与铲柄工作段内准线平行，铲柄工作段刃口前轮廓线与铲柄工作段内准线之间的曲面为该深松铲柄的刃口曲面，该刃口曲面横剖面轮廓曲线构成铲柄刃口元线，该刃口元线为两条相互对称设置的仿生曲线，该仿生曲线方程为，0≤x≤11.03。本发明相对于国家机械行业标准所规定的圆弧形深松铲柄，能降低工作阻力18%左右。CN108391473ACN108391473A权利要求书1/1页1.一种铲柄刃口元线为仿生曲线的深松铲柄，该深松铲柄包括机架连接段、铲柄工作段和铲尖连接段，其中，铲柄工作段具有铲柄工作段刃口前轮廓线、铲柄工作段内准线和铲柄工作段外准线，铲柄工作段刃口前轮廓线与铲柄工作段内准线平行，铲柄工作段刃口前轮廓线与铲柄工作段内准线之间的曲面为该深松铲柄的刃口曲面，其特征在于：该刃口曲面横剖面轮廓曲线构成铲柄刃口元线，该铲柄刃口元线为两条相互对称设置的仿生曲线，该仿生曲线符合多项式形式的方程，其中，x的取值范围为：0≤x≤11.03。2.根据权利要求1所述的一种铲柄刃口元线为仿生曲线的深松铲柄，其特征在于：铲柄工作段刃口前轮廓线、铲柄工作段内准线和铲柄工作段外准线均为凹向一致的圆弧线。2CN108391473A说明书1/3页一种铲柄刃口元线为仿生曲线的深松铲柄技术领域[0001]本发明涉及农业耕作机械技术领域，具体涉及一种铲柄刃口元线为仿生曲线的深松铲柄。背景技术[0002]深松作业是保护性耕作的关键技术之一，通过深松能提高土壤透水性，提高农田蓄水保墒能力，从而增产增收。然而，作为深松作业的关键工作部件，深松铲柄在工作过程中普遍存在工作阻力较大的问题，因此，降低深松铲柄的工作阻力一直是人们关注的问题。[0003]目前，有大量将仿生学的研究成果应用于深松铲柄节能减阻的例子，然而，已提出的降低深松铲柄工作阻力的方法大多局限于对深松铲柄准线的构形仿生，这种方法虽然也能在一定程度上降低深松铲柄工作阻力，但减阻效果仍然有待提升，此外，这种方法相对于国家机械行业标准所规定的圆弧形深松铲柄有较大的改动，致使制造工艺难度加大、成本提高。[0004]深松铲柄在工作工程中由铲刃切开土壤，被切开的土壤主要沿着深松铲柄刃口曲面向后滑动，本发明研究发现，优化深松铲柄刃口元线形式能有效降低深松铲柄工作阻力，且就减阻而言，深松铲柄元线形式要比深松铲柄准线形式更为重要，因此，将构形仿生技术应用于深松铲柄元线的减阻效果要比将其应用于深松铲柄准线的效果更好。发明内容[0005]本发明的目的是针对深松铲柄工作阻力大的问题，提供一种铲柄刃口元线为仿生曲线的深松铲柄。[0006]本发明为实现上述目的所采用的技术方案为：一种铲柄刃口元线为仿生曲线的深松铲柄，其中，铲柄工作段具有铲柄工作段刃口前轮廓线、铲柄工作段内准线和铲柄工作段外准线，铲柄工作段刃口前轮廓线与铲柄工作段内准线平行，铲柄工作段刃口前轮廓线与铲柄工作段内准线之间的曲面为该深松铲柄的刃口曲面，该刃口曲面横剖面轮廓曲线构成铲柄刃口元线，该铲柄刃口元线为两条相互对称设置的仿生曲线，该仿生曲线符合多项式形式的方程，其中，x的取值范围为：0≤x≤11.03。[0007]优选的，铲柄工作段刃口前轮廓线、铲柄工作段内准线和铲柄工作段外准线均为凹向一致的圆弧线。[0008]本发明提出将深松铲柄刃口横剖面轮廓曲线，也即深松铲柄刃口元线，设计成具有优良挖掘性能的动物爪趾内轮廓曲线的结构形式，该曲线函数表达式为多项式的形式，通过这种仿生设计，能有效降低深松铲柄的工作阻力。[0009]有益效果：将构形仿生技术应用于深松铲柄元线的设计，具体来说，是将深松铲柄刃口横剖面轮廓曲线，也即深松铲柄刃口元线，设计为具有优良挖掘性能的动物爪趾内轮廓曲线的结构形式，当土壤沿着深松铲柄刃口曲面向后滑动时，受到这种仿生曲面的作用3CN108391473A说明书2/3页而得到有效疏松，从而获得较低的工作阻力，达