CN205213304U - 一种基于螳螂前足结构特征的仿生切茬刀片机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于螳螂前足结构特征的仿生切茬刀片机构，包括连接板和切茬刀片，所述切茬刀片本体的上端设有刃口斜面处，所述齿形四棱锥的棱面为等边三角形，所述一号齿形四棱锥和二号齿形四棱锥等距离交错排列在刃口斜面处。该基于螳螂前足结构特征的仿生切茬刀片机构，与传统的切茬刀机构相比，本实用新型利用楔形工作部件的碎土原理和基于螳螂前足结构特征，设计出形状简单、制造容易、节能减阻的仿生切茬刀片机构，平面切刀利用锋利的刀刃切断根茬与土形成的复合体，根土复合体沿铲面移动，后脱离刀体，平面切茬刀在切割根茬的同时能够破除垄台，起到了整地作用也为后续的播种作业提供良好的土壤环境。

Description

一种基于螳螂前足结构特征的仿生切茬刀片机构

技术领域

本实用新型属于农用机械技术领域，具体涉及一种基于螳螂前足结构特征的仿生切茬刀片机构。

背景技术

在中国东北地区，玉米根茬的收获管理的合理化问题在农业生产和田间环境控制方面的影响巨大。尤其玉米根茬的主根粗壮，深入地下，且根须裹挟大量土壤，与根茎类作物类似，通过借鉴薯类收获机械中的切割挖掘部件。薯类挖掘部件的作用是把薯块和土壤一同掘出，传送到分离部件，并且要求深度稳定可调，保证土垡沿铲面顺利通过，牵引阻力小，对黏重土壤挖掘铲要有较强的碎土能力。挖掘的深度稳定可调节，并且要保证土垡能够沿着铲面顺利的通过。对于黏重的土壤，挖掘铲应具有较强的碎土能力同时避免工作时铲面铲草与壅土。此外，要求挖掘铲刃口耐磨，机具的牵引阻力小。因此，人们已渐渐认识到，设计研发一种有效的根茬收获机具无论在节省资源还是环境保护方面都是十分必要的。而根茬收获机具中最关键的部分即为根茬切割刀具。根茬切割刀具的性能主要取决于刀片形状、刀片和土壤间的摩擦系数、土壤质地和作业条件（如前进速度、切削深度和根茬状况）。除此之外，切茬刀具应考虑节能减阻的效果，同时整理耕作土壤使其达到利于作物生长的条件。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种基于螳螂前足结构特征的仿生切茬刀片机构，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种基于螳螂前足结构特征的仿生切茬刀片机构，包括连接板和切茬刀片，所述切茬刀片通过螺栓与螺丝与连接板固定连接，所述切茬刀片由切茬刀片本体和齿形四棱锥组成，所述切茬刀片本体的上端设有刃口斜面处，所述齿形四棱锥的棱面为等边三角形，所述齿形四棱锥包括一号齿形四棱锥和二号齿形四棱锥，所述一号齿形四棱锥和二号齿形四棱锥等距离交错排列在刃口斜面处。

优选的，所述连接板的上端设有安装孔。

优选的，所述切茬刀片设置为梯形结构。

优选的，所述一号齿形四棱锥设置为三组，所述一号齿形四棱锥的高度为5mm。

优选的，所述二号齿形四棱锥设置为五组，所述二号齿形四棱锥的高度为3mm。

本实用新型的技术效果和优点：该基于螳螂前足结构特征的仿生切茬刀片机构，与传统的切茬刀机构相比，本实用新型利用楔形工作部件的碎土原理和基于螳螂前足结构特征，设计出形状简单、制造容易、节能减阻的仿生切茬刀片机构，平面切刀利用锋利的刀刃切断根茬与土形成的复合体，根土复合体沿铲面移动，后脱离刀体，平面切茬刀在切割根茬的同时能够破除垄台，起到了整地作用也为后续的播种作业提供良好的土壤环境。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的切茬刀片结构示意图。

图中：1连接板、2切茬刀片、3切茬刀片本体、4刃口斜面处、5齿形四棱锥、6一号齿形四棱锥、7二号齿形四棱锥。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型提供了如图1-2所示的一种基于螳螂前足结构特征的仿生切茬刀片机构，包括连接板1和切茬刀片2，所述连接板1的上端设有安装孔，所述切茬刀片2通过螺栓与螺丝与连接板1固定连接，所述切茬刀片2设置为梯形结构，所述切茬刀片2由切茬刀片本体3和齿形四棱锥5组成，所述切茬刀片本体3的上端设有刃口斜面处4，所述齿形四棱锥5的棱面为等边三角形，所述齿形四棱锥5包括一号齿形四棱锥6和二号齿形四棱锥7，所述一号齿形四棱锥6设置为三组，所述一号齿形四棱锥6的高度为5mm，所述二号齿形四棱锥7设置为五组，所述二号齿形四棱锥7的高度为3mm，所述一号齿形四棱锥6和二号齿形四棱锥7等距离交错排列在刃口斜面处4。

结构原理：本实用新型仿生切茬刀片的设计参考学习螳螂前肢的齿刺结构，特别是胫节内侧体刺排列的锯齿形状。坚硬锋利的锯齿结构能够增大压强，减少动力，迅速切入猎物身体。螳螂胫节表面的体刺大小各异，排列紧密，大刺长度约为小刺的两倍，胫节刺高度占胫节宽度的10%-30%。与螳螂胫节砍切猎物相似，根茬切割的关键是刀片切入根土复合体的过程。借鉴螳螂胫节这种锐利的锯齿结构，本实用新型在传统的直线型刀刃处添加了切割齿。为便于刀片加工，将齿面设为等边三角形，在刃口斜面宽度的10%-30%范围内合理选取齿高。仿生切茬刀在4采用高度不同一号齿形四棱锥6和二号齿形四棱锥7的两种齿形四棱锥交错排列，齿顶部连线仍为直线方式，一号齿形四棱锥6的齿高为5mm，二号齿形四棱锥7的齿高3mm，齿形四棱锥5的齿底面均为等边三角形。

最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种基于螳螂前足结构特征的仿生切茬刀片机构，包括连接板（1）和切茬刀片（2），所述切茬刀片（2）通过螺栓与螺丝与连接板（1）固定连接，其特征在于：所述切茬刀片（2）由切茬刀片本体（3）和齿形四棱锥（5）组成，所述切茬刀片本体（3）的上端设有刃口斜面处（4），所述齿形四棱锥（5）的棱面为等边三角形，所述齿形四棱锥（5）包括一号齿形四棱锥（6）和二号齿形四棱锥（7），所述一号齿形四棱锥（6）和二号齿形四棱锥（7）等距离交错排列在刃口斜面处（4）。

2.根据权利要求1所述的一种基于螳螂前足结构特征的仿生切茬刀片机构，其特征在于：所述连接板（1）的上端设有安装孔。

3.根据权利要求1所述的一种基于螳螂前足结构特征的仿生切茬刀片机构，其特征在于：所述切茬刀片（2）设置为梯形结构。

4.根据权利要求1所述的一种基于螳螂前足结构特征的仿生切茬刀片机构，其特征在于：所述一号齿形四棱锥（6）设置为三组，所述一号齿形四棱锥（6）的高度为5mm。

5.根据权利要求1所述的一种基于螳螂前足结构特征的仿生切茬刀片机构，其特征在于：所述二号齿形四棱锥（7）设置为五组，所述二号齿形四棱锥（7）的高度为3mm。