一种仿生挖掘机斗齿制造技术

本发明专利技术公开一种仿生挖掘机斗齿，是由安装端和触土端组成，触土端位于安装端的前部，安装端设有上端面、下端面和凹腔，触土端具有内侧触土面、外侧触土面和前端触土面，前端触土面为一圆弧曲面，圆弧半径为3－8mm，内侧触土面和外侧触土面相对设置，内侧触土面的轮廓曲线起始端与前端触土面圆弧上端相切，内侧触土面的轮廓曲线末端与安装端的上端面相切，外侧触土面的轮廓曲线起始端与入前端触土面圆弧下端相切，外侧触土面的轮廓曲线末端与安装端的下端面相切；经实验证明，该仿生斗齿有效降低了齿的入土阻力，减轻了斗齿尖部的磨损，延长使用寿命，还实现了节能的目的。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种挖掘工具，尤其涉及一种仿生挖掘机斗齿。
技术介绍
挖掘机，又称挖掘机械，是用铲斗挖掘高于或低于承机面的物料，并装入运输车辆或卸至堆料场的土方机械。铲斗是挖掘机在工作过程中的主要耗能部件。斗齿位于挖掘机铲斗的末端，是其主要触土部件。工作时，斗齿以一定角度楔入土壤，破坏土壤界面层，使铲斗以较小的阻力进入土壤。斗齿的性能直接影响挖掘机铲斗乃至挖掘机的挖掘性能，减小斗齿土壤切削阻力可有效提高挖掘机的挖掘效率。斗齿在使用时会产生磨损，造成切削能力降低。磨损是其主要的失效形式。常见的几种提高斗齿性能的方法有改进斗齿构形、提高斗齿材料的耐磨性、优化斗齿的挖掘轨迹等。
技术实现思路
本专利技术的目的是为解决上述技术问题的不足，提供一种仿生挖掘斗齿，其入土阻力大大减小，抗磨损的能力大大增强，提高了工作效率。本专利技术是由安装端和触土端组成，触土端位于安装端的前部，安装端设有上端面、下端面和凹腔，触土端具有内侧触土面、外侧触土面和前端触土面，前端触土面为一圆弧曲面，圆弧半径为3－8mm，内侧触土面和外侧触土面相对设置，内侧触土面的轮廓曲线起始端与前端触土面圆弧上端相切，内侧触土面的轮廓曲线末端与安装端的上端面相切，外侧触土面的轮廓曲线起始端与入前端触土面圆弧下端相切，外侧触土面的轮廓曲线末端与安装端的下端面相切；所述内侧触土面的轮廓曲线是由参数方程y1＝-9×10-4x3-0.0057x2+0.2347x+3.006，在x取值范围为0—14mm内放大6倍得出的曲线段；所述外侧触土面的轮廓曲线是由参数方程y2＝-9×10-5x3-0.0057x2+0.2347x+7.973，在x取值范围为0—14mm内放大6倍得出的曲线段。本专利技术的优点是：该仿生挖掘机斗齿，其外形轮廓曲线源自于獾前爪趾，獾是一种善于掘土的穴居动物，前肢爪趾端均生有强而粗的长爪，爪长近似趾长，它的爪子细长而且弯曲，是掘土的有力工具。前爪趾的轮廓曲线可以用最小二乘法拟合，其形状符合减阻，耐磨的仿生学原理。经实验证明该仿生斗齿可以提高挖掘机的工作效率，延长斗齿的寿命以及减少挖掘机在工作过程中的能耗，达到高效节能目的。附图说明图1为本专利技术的立体示意图。图2为本专利技术的纵向剖视图。图3为本专利技术的安装端横向剖视图。其中：1—安装端，101—上端面，102—下端面，103—凹腔，2—触土端，21—内侧触土面，22—外侧触土面，23—前端触土面。具体实施方式请参阅图1、图2和图3所示，本实施例是由安装端(1)和触土端2组成，触土端2位于安装端(1)的前部，安装端1设有上端面(101)、下端面(102)和凹腔(103)，触土端2具有内侧触土面(21)、外侧触土面(22)和前端触土面(23)，前端触土面(23)为一圆弧曲面，圆弧半径为3－8mm，内侧触土面(21)和外侧触土面(22)相对设置，内侧触土面(21)的轮廓曲线起始端与前端触土面(23)圆弧上端相切，内侧触土面(21)的轮廓曲线末端与安装端(1)的上端面(101)相切，外侧触土面(22)的轮廓曲线起始端与入前端触土面(23)圆弧下端相切，外侧触土面(22)的轮廓曲线末端与安装端(1)的下端面(102)相切；所述内侧触土面(21)的轮廓曲线是由参数方程y1＝-9×10-4x3-0.0057x2+0.2347x+3.006，在x取值范围为0—14mm内放大6倍得出的曲线段；所述外侧触土面(22)的轮廓曲线是由参数方程y2＝-9×10-5x3-0.0057x2+0.2347x+7.973，在x取值范围为0—14mm内放大6倍得出的曲线段。该仿生挖掘机斗齿，其外形轮廓曲线源自于狗獾前爪趾，狗獾是一种善于掘土的穴居动物，前肢爪趾端均生有强而粗的长爪，爪长近似趾长，它的爪子细长而且弯曲，是掘土的有力工具。前爪趾的轮廓曲线可以用最小二乘法拟合，其形状符合减阻，耐磨的仿生学原理。经实验证明该仿生斗齿可以提高挖掘机的工作效率，延长斗齿的寿命以及减少挖掘机在工作过程中的能耗，达到高效节能目的。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种仿生挖掘机斗齿，是由安装端(1)和触土端2组成，触土端(2)位于安装端(1)的前部，安装端(1)设有上端面(101)、下端面(102)和凹腔(103)，其特征在于：触土端(2)具有内侧触土面(21)、外侧触土面(22)和前端触土面(23)，前端触土面(23)为一圆弧曲面，圆弧半径为3－8mm，内侧触土面(21)和外侧触土面(22)相对设置，内侧触土面(21)的轮廓曲线起始端与前端触土面(23)圆弧上端相切，内侧触土面(21)的轮廓曲线末端与安装端(1)的上端面(101)相切，外侧触土面(22)的轮廓曲线起始端与入前端触土面(23)圆弧下端相切，外侧触土面(22)的轮廓曲线末端与安装端(1)的下端面(102)相切；所述内侧触土面(21)的轮廓曲线是由参数方程y1＝‑9×10‑4x3‑0.0057x2+0.2347x+3.006，在x取值范围为0—14mm内放大6倍得出的曲线段；所述外侧触土面(22)的轮廓曲线是由参数方程y2＝‑9×10‑5x3‑0.0057x2+0.2347x+7.973，在x取值范围为0—14mm内放大6倍得出的曲线段。

【技术特征摘要】
1.一种仿生挖掘机斗齿，是由安装端(1)和触土端2组成，触土端(2)
位于安装端(1)的前部，安装端(1)设有上端面(101)、下端面(102)和
凹腔(103)，其特征在于：触土端(2)具有内侧触土面(21)、外侧触土面
(22)和前端触土面(23)，前端触土面(23)为一圆弧曲面，圆弧半径为3
－8mm，内侧触土面(21)和外侧触土面(22)相对设置，内侧触土面(21)
的轮廓曲线起始端与前端触土面(23)圆弧上端相切，内侧触土面(21)的
轮廓曲线末端与安装端(1)的上端面(101)相切，外侧...

【专利技术属性】
技术研发人员：马云海，裴高院，高知辉，王虎彪，佟金，吴娜，张鑫，范雪莹，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：发明
国别省市：吉林;22