CN102535577A - 一种仿生挖掘斗齿 - Google Patents

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李玉柱
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Abstract

一种仿生挖掘斗齿，包括安装端，安装端设有上倾斜面和下倾斜面和凹腔，还设有内侧触土面、外侧触土面、入土前端面，入土前端面为一圆弧曲面，圆弧半径为4—10mm，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入土前端面投影圆弧上端相切，末端与安装端的上倾斜面相切，外侧触土面轮廓曲线起始端与入土前端面投影圆弧下端相切，末端与安装端的下倾斜面相切；经实验证明，该仿生斗齿的抗磨损能力和强度均优于目前市面上的斗齿。其抗磨损的能力和强度大大增强，提高了工作效率，还实现了节能的目的。

Description

一种仿生挖掘斗齿
 
技术领域
本发明涉及一种挖掘机用的挖掘齿，尤其是涉及一种仿生挖掘斗齿。
背景技术
挖掘机是一种广泛应用的工程机械，其触土部件主要是挖掘铲斗，在挖掘铲斗的前端都安装有挖掘斗齿。挖掘斗齿有破土的功能，有利于铲斗入土，因此挖掘斗齿是挖掘机上的易损件之一。在通常情况下，挖掘斗齿的失效形式是磨损或者断裂。现有的挖掘斗齿一般结构很简单，为了铸造及加工方便，采用的是简单的曲线造型，齿面只是几段圆弧曲面构成。常规斗齿的结构致使斗齿入土时受到一个向外的切向力，斗齿有向外弯曲的趋势，容易发生强度破坏；在长期的作业过程中，斗齿前端两侧受磨损的程度不均，内侧磨损大，外侧磨损小，斗齿会更加容易发生强度破坏。
发明内容
本发明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，其抗磨损的能力和强度大大增强，提高了工作效率。
本发明为解决上述技术问题的不足，所采用的技术方案是：一种仿生挖掘斗齿，包括安装端，安装端设有上倾斜面和下倾斜面和凹腔，还设有内侧触土面、外侧触土面、入土前端面，入土前端面为一圆弧曲面，圆弧半径为4—10mm，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入土前端面投影圆弧上端相切，末端与安装端的上倾斜面相切，外侧触土面轮廓曲线起始端与入土前端面投影圆弧下端相切，末端与安装端的下倾斜面相切；
所述的内侧触土面的轮廓曲线是由参数方程                                                
Figure 2011103933276100002DEST_PATH_IMAGE001
在x取值范围为1580—4160μm内并放大20倍得出的曲线段；
所述的外侧触土面的轮廓曲线是由参数方程
Figure 688329DEST_PATH_IMAGE002
在x取值范围为1580—4160μm内并放大20倍得出的曲线段。
本发明的有益效果是：该仿生挖掘斗齿，其外形轮廓曲线参数来源于东方蝼蛄挖掘足第二趾，东方蝼蛄是一种善于挖掘的土壤动物，其挖掘爪趾为中空结构，其轮廓曲线可以用高斯方程拟合，其形状符合高强、减阻的仿生学原理。研制的仿生斗齿在入土的过程中，齿面两侧受力均匀，齿面摩擦阻力较小；在磨损的过程中，齿面两侧均匀磨损，其轮廓形状几乎不变。经实验证明，该仿生斗齿的抗磨损能力和强度均优于目前市面上的斗齿。其抗磨损的能力和强度大大增强，提高了工作效率，还实现了节能的目的。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明斗齿的侧视图。
附图标记：1、安装端，101、上倾斜面，102、下倾斜面，103、凹腔，2、内侧触土面，3、外侧触土面，4、入土前端面。
具体实施方式
如图所示，一种仿生挖掘斗齿，包括安装端1，安装端1设有上倾斜面101、下倾斜面102和凹腔103，安装端的凹腔通过固定销钉与铲斗连接，配合更加方便快捷，还设有内侧触土面2、外侧触土面3、入土前端面4，入土前端面4为一圆弧曲面，圆弧半径为4—10mm，内侧触土面2和外侧触土面3相对设置，内侧触土面2的轮廓曲线起始端与入土前端面4投影圆弧上端相切并连接，末端与安装端的上倾斜面101相切，也就是说并在连接处构成光滑连接面，外侧触土面3轮廓曲线起始端与入土前端面4投影圆弧下端相切并连接，末端与安装端的下倾斜面102相切，并在连接处构成光滑连接面，本发明中的安装端跟常规的斗齿前端相同，其上倾斜面和下倾斜面的角度根据内侧触土面和外侧触土面的轮廓曲线限定并曲线保证连接处圆滑；
所述的内侧触土面2的轮廓曲线是由参数方程
Figure 21221DEST_PATH_IMAGE001
在x取值范围为1580—4160μm内并放大20倍得出的曲线段；
所述的外侧触土面3的轮廓曲线是由参数方程在x取值范围为1580—4160μm内并放大20倍得出的曲线段。
该仿生挖掘斗齿，其外形轮廓曲线参数来源于东方蝼蛄挖掘足第二趾，东方蝼蛄是一种善于挖掘的土壤动物，其挖掘爪趾为中空结构，其轮廓曲线可以用高斯方程拟合，其形状符合高强、减阻的仿生学原理。研制的仿生斗齿在入土的过程中，齿面两侧受力均匀，齿面摩擦阻力较小；在磨损的过程中，齿面两侧均匀磨损，其轮廓形状几乎不变。经实验证明：其抗磨损的能力和强度大大增强，提高了工作效率，还实现了节能的目的。

Claims (1)

1.一种仿生挖掘斗齿，包括安装端（1），安装端（1）设有上倾斜面（101）和下倾斜面（102）和凹腔（103），其特征在于：还设有内侧触土面（2）、外侧触土面（3）、入土前端面（4），入土前端面（4）为一圆弧曲面，圆弧半径为4—10mm，内侧触土面（2）和外侧触土面（3）相对设置，内侧触土面（2）的轮廓曲线起始端与入土前端面（4）投影圆弧上端相切，末端与安装端的上倾斜面（101）相切，外侧触土面（3）轮廓曲线起始端与入土前端面（4）投影圆弧下端相切，末端与安装端的下倾斜面（102）相切；
所述的内侧触土面（2）的轮廓曲线是由参数方程                                                
Figure 2011103933276100001DEST_PATH_IMAGE001
在x取值范围为1580—4160μm内并放大20倍得出的曲线段；
所述的外侧触土面（3）的轮廓曲线是由参数方程
Figure 180029DEST_PATH_IMAGE002
在x取值范围为1580—4160μm内并放大20倍得出的曲线段。
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Date Code Title Description
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PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C12 Rejection of a patent application after its publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

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