具有仿生结构的玉米根茬切割装置属农业收获机械技术领域，本发明专利技术的二侧刀杆上部与连接架的二套管固接，二侧刀杆下端固接于切茬刀片的二孔位置；2-5个凹槽设于二孔之间；切茬刀片底边与水平面夹角η为10-15°；凹槽纵向、二侧刀杆中侧刀刀刃角α朝向与切茬刀片工作时的前进方向一致；二孔中心连线与凹槽垂直，与奇数的中间凹槽中心点(偶数凹槽纵向中心线中点)相交；切茬刀片基体的梯形底边与凹槽的夹角为40-60°；切茬刀片刀刃前部为6-50个切齿，切齿外缘仿蝉若虫前爪锯齿状轮廓线设计，曲线单元按直线型连续排布，总宽度为切茬刀片刀刃长度；本发明专利技术的仿生切茬刀片与传统切茬刀片相比，其功耗降低近6％，且切茬刀片的耐磨性和工作效率提高。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属农业收获机械
，具体设及一种具有仿生结构的玉米根巷切割装 置。
技术介绍
玉米根巷收获技术近年来得到长足的发展，根巷收获过程中首要步骤是将根巷与 ±壤分离，而后完成捡拾、脱±等工作。由于玉米根系庞杂，根巷会裹挟大量±壤，形成复杂 的根±复合体。传统的直刃或带有银齿的切割刀片，在切割过程中会消耗大量能量，同时影 响根巷收获的整体效率，所W减小机具切割根巷的阻力，提高其耐磨性，是提高根巷收获机 具生产率，降低成本的关键。 赠是我国北方地区常见的一种昆虫，赠若虫于5月下旬至8月中下旬钻出±壤完 成蚁变。研究发现，赠若虫在地下30-50mm通过挖桐方式爬到地面，在其挖桐过程中负责挖 掘工作的是一对前爪。经过漫长的自然选择过程，赠若虫前爪在挖掘、切割±壤方面有着得 天独厚的优势，赠若虫切挖±壤的过程中要切割与±壤裹挟在一起的植物根系，运一过程 与根巷切割装置切割根巷十分相似，因此，赠若虫前爪独特的齿状结构和沟壑结构为根巷 切割部件设计提供了仿生原型。通过逆向工程技术，提取赠若虫前爪银齿状结构的轮廓曲 线，将其应用到玉米根巷切割工作部件中，运为改进玉米根巷切割工作部件，为玉米根巷切 割的高质量、高效率、低功耗作业提供了设计依据。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种切割根巷阻力小、工作能耗低，能提高根巷收获机工 作效率的具有仿生结构的玉米根巷切割装置。 阳〇化]本专利技术的仿生结构来自于赠若虫前爪银齿状结构和赠若虫前爪沟壑结构，运些结 构有助于赠若虫在切割±壤过程中降低阻力。 本专利技术由连接架1、左侧刀杆2、切巷刀片3、右侧刀杆4组成，其中右侧刀杆4的上 部经螺栓与连接架1的左套管10固接，右侧刀杆4的下端固接于切巷刀片3的孔III15位 置；左侧刀杆2的上部经螺栓与连接架1的右套管9固接，左侧刀杆2的下端固接于切巷刀 片3的孔II17位置；所述的切巷刀片3由切巷刀片基体18和切齿20组成，其中切巷刀片 基体18呈梯形，切巷刀片基体宽度d为70--160mm，切巷刀片刀刃宽度C为10--40mm，切 巷刀片刀刃角4为20-45°，切巷刀片基体厚度hi为10--15mm，切巷刀片基体18梯形底 边与侧边的夹角0为55-70。，切巷刀片基体18上设有孔III15和孔II17,孔III15和孔 II17之间设有2-5个凹槽16,孔III15和孔II17对称设于凹槽16两边，且孔III15中屯、和 孔II17中屯、的连线与凹槽16垂直，且与奇数的中间凹槽16的中屯、点相交，若凹槽16为偶 数，则孔III15中屯、和孔II17中屯、的连线与两个中间凹槽纵向中屯、线的中点相交；孔III15 和孔II17的中屯、距e为90-150mm，孔III15和孔II17的直径为12mm;切巷刀片基体18的 梯形底边与凹槽16的夹角P为40-60°，凹槽16的纵向、左侧刀杆2和右侧刀杆4中侧 刀刀刃角a的朝向与切巷刀片3工作时的前进方向一致，每两个凹槽16的凹槽间距a为 8-30mm;切巷刀片3的底边与水平面的夹角n为10-15°;切巷刀片刀刃19前部为切齿 20,切齿20的个数为6-50,切齿20外缘轮廓的曲线单元21的函数表达式为：其中：66. 7<x<82. 5; 曲线单元21的宽度为8-40mm，在保持宽高比不变的情况下放大或缩小；曲线单元 21按直线型连续排布，总宽度则为切巷刀片刀刃长度L切巷刀片刀刃长度L为48-400mm; 凹槽16的宽度b与曲线单元21的宽度之比为1 :1，凹槽16的深度h2与曲线单元21的宽 度之比为1:5 ;凹槽16的个数为切齿20个数的0. 1-0. 2倍。 所述的连接架1由连接板7、左套管10组成，右套管9和左套管10对称固接于连 接板7的中部两边，连接板7上设有六个孔I8,右套管9上设有两对右螺栓对孔6,左套管 10上设有两对左螺栓对孔5。 所述的左侧刀杆2上部设有四个左孔11，左侧刀杆2下部前端设有左侧刀12,侧 刀刀刃角a为30-60。。 所述的右侧刀杆4上部设有四个右孔13,右侧刀杆4下部前端设有右侧刀14,侧 刀刀刃角a为30-60。。 本专利技术的有益效果： 采用本专利技术的切巷刀片对玉米根巷的切割实验证明，与传统刀片相比，本专利技术可 使切割玉米根巷的功耗降低近6%，并且提高了刀片的耐磨性和工作效率。 本专利技术将±壤穴居昆虫的爪部挖掘曲线应用到传统的农业±壤耕作部件上，解决 了玉米根巷根巷切割困难的问题。其结构相对简单，切割阻力小，效率高。不仅适用于玉米 根巷的收获，对于一些需要挖掘收获的农作物，如马铃馨、木馨、花生等，也可W进行挖掘。【附图说明】 图1为具有仿生结构的玉米根巷切割装置的结构示意图 图2为连接架的结构示意图 图3为左侧刀杆的结构示意图 图4为右侧刀杆的结构示意图 图5为侧刀刀刃角的示意图 图6为切巷刀片的结构示意图 图7为凹槽尺寸标识示意图 阳02引 图8为图6中A-A向截面视图图9为切巷刀片的底边与水平面的夹角示意图 阳0巧]图10为曲线单元示意图 阳0%] 其中：1.连接架2.左侧刀杆3.切巷刀片4.右侧刀杆5.左螺栓对孔6.右螺 栓对孔7.连接板8.孔I9.右套管10.左套管11.左孔12.左侧刀13.右孔14.右 侧刀15.孔III16.凹槽17.孔II18.切巷刀片基体19.切巷刀片刀刃20.切齿21.曲 线单元 a-凹槽间距b-凹槽宽度C切巷刀片刀刃宽度d-切巷刀片基体宽度k切巷刀 片刀刃长度hi切巷刀片基体厚度h2凹槽深度a-侧刀刀刃角P-切巷刀片基体底线 与凹槽的夹角0-仿生切巷刀片基体底线与侧边的夹角4-切巷刀片刀刃角n-切巷刀 片的底边与水平面的夹角【具体实施方式】 实施例1 本实例的具有仿生结构的玉米根巷切割装置参阅图1至图10。本实施例的特点是 由连接架1、左侧刀杆2、切巷刀片3、右侧刀杆4组成，其中右侧刀杆4的上部经螺栓与连 接架1的左套管10固接，右侧刀杆4的下端固接于切巷刀片3的孔III15位置；左侧刀杆2 的上部经螺栓与连接架1的右套管9固接，左侧刀杆2的下端固接于切巷刀片3的孔II17 位置； 所述的切巷刀片3由切巷刀片基体18和切齿20组成，其中切巷刀片基体18 呈梯形，切巷刀片基体宽度d为77mm(设计范围为70--160mm)，切巷刀片刀刃宽度C为 27.5mm(设计范围为10--40mm)，切巷刀片刀刃角4为20° (设计范围为20-45° )，切巷 刀片基体厚度hi为10mm(设计范围为10--15mm)，切巷刀片基体18梯形底边与侧边的夹角 0为70。（设计范围为55-70。），切巷刀片基体18上设有孔III15和孔II17,孔III15和 孔II17之间设有3个（凹槽16的个数为切齿20个数的0. 1-0当前第1页1 2 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种具有仿生结构的玉米根茬切割装置，其特征在于由连接架(1)、左侧刀杆(2)、切茬刀片(3)、右侧刀杆(4)组成，其中右侧刀杆(4)的上部经螺栓与连接架(1)的左套管(10)固接，右侧刀杆(4)的下端固接于切茬刀片(3)的孔Ⅲ(15)位置；左侧刀杆(2)的上部经螺栓与连接架(1)的右套管(9)固接，左侧刀杆(2)的下端固接于切茬刀片(3)的孔Ⅱ(17)位置；所述的切茬刀片(3)由切茬刀片基体(18)和切齿(20)组成，其中切茬刀片基体(18)呈梯形，切茬刀片基体宽度d为70‑‑160mm,切茬刀片刀刃宽度c为10‑‑40mm,切茬刀片刀刃角φ为20‑‑45°，切茬刀片基体厚度h1为10‑‑15mm,切茬刀片基体(18)梯形底边与侧边的夹角θ为55‑‑70°，切茬刀片基体(18)上设有孔Ⅲ(15)和孔Ⅱ(17)，孔Ⅲ(15)和孔Ⅱ(17)之间设有2‑‑5个凹槽(16)，孔Ⅲ(15)和孔Ⅱ(17)对称设于凹槽(16)两边，且孔Ⅲ(15)中心和孔Ⅱ(17)中心的连线与凹槽(16)垂直，且与奇数的中间凹槽16的中心点相交，若凹槽16为偶数，则孔Ⅲ15中心和孔Ⅱ17中心的连线与两个中间凹槽纵向中心线的中点相交；孔Ⅲ(15)和孔Ⅱ(17)的中心距e为90‑150mm，孔Ⅲ(15)和孔Ⅱ(17)的直径为12mm；切茬刀片基体(18)的梯形底边与凹槽(16)的夹角β为40‑60°，凹槽(16)的纵向、左侧刀杆(2)和右侧刀杆(4)中侧刀刀刃角α的朝向与切茬刀片(3)工作时的前进方向一致，每两个凹槽(16)的凹槽间距a为8‑30mm；切茬刀片(3)的底边与水平面的夹角η为10‑15°；切茬刀片刀刃(19)前部为切齿(20),切齿(20)的个数为6‑50，切齿(20)外缘轮廓的曲线单元(21)的函数表达式为：y=12.8+1304.626.1π2e-2(x-70.4)226.1]]>其中：66.7<x<82.5；曲线单元(21)的宽度为8‑40mm，在保持宽高比不变的情况下放大或缩小；曲线单元(21)按直线型连续排布，总宽度则为切茬刀片刀刃长度L，切茬刀片刀刃长度L为48‑400mm；凹槽(16)的宽度b与曲线单元(21)的宽度之比为1：1，凹槽(16)的深度h2与曲线单元(21)的宽度之比为1:5；凹槽(16)的个数为切齿(20)个数的0.1‑0.2倍。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：陈东辉，慕海锋，杨逍，佟金，常志勇，谢恒，张东光，马云海，孙霁宇，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：发明
国别省市：吉林;22
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