[實用新型]一種蘆葦收割機仿生切割刀片

有效

• 申請號: 201520381028.4
• 申請日: 2015-06-05
• 公開（公告）號: CN204721855U
• 公開（公告）日: 2015-10-28
• 發明（設計）人: 田昆鵬;李顯旺;張彬;黃繼承;沈成;王錦國;周楊
• 申請（專利權）人: 農業部南京農業機械化研究所
• 主分類號: A01D34/00
• 分類號: A01D34/00
• 代理公司: 南京同澤專利事務所(特殊普通合伙) 32245
• 代理人: 閆彪

技術領域

本實用新型涉及一種割刀，尤其是一種蘆葦收割機仿生切割刀片，屬于農業機械設備技術領域。

背景技術

蘆葦是一種多年生禾本科植物，一次種植可多次收獲，是非常重要的生態、社會、經濟資源，在作為造紙原料、優良牧草、固土整沼、保持生態平衡等多方面都具有極大優勢。

成熟期蘆葦莖稈木質部外皮較厚、質地較硬，據申請人了解：目前蘆葦收割機采用的往復雙動刀式三角形尖齒切割器普遍存在切割阻力大、功耗高的問題。并且實踐證明，事實上切割質量也存在很大問題，因為現有切割刀片不能及時地可靠割斷蘆葦莖稈，而隨著收割機的前進，蘆葦莖稈就會被割刀推倒，造成漏割、割臺輸送堵塞、莖稈傾倒等一系列連鎖反應，導致機收故障頻發，嚴重影響了蘆葦收割的工作效率和機收效益。

因此，研制出切割阻力小、功耗低、切割質量好的切割器刀片成為實現蘆葦收割機高效、高質、低耗收割的關鍵課題。

實用新型內容

本實用新型的目的在于：針對現有蘆葦收割機切割刀片存在的問題，提出一種切割阻力小、功耗低、切割質量好的蘆葦收割機仿生切割刀片。

為達到以上目的，申請人注意到：天牛以蘆葦莖葉為食，是蘆葦的常見害蟲，其口器上顎獨特的結構具有優良的咀嚼割切性能，能夠將夾在左右上顎中間的植物莖節一次性咬斷，造成整株蘆葦枯萎死亡。如能汲害為益，將天牛這一特性通過仿生原理應用于蘆葦?收割機切割刀片的研究設計中，有望形成低阻、低耗、高質的切割刀片。

在對天牛上顎切割部位仿生研究的基礎上形成的本實用新型技術方案為：一種蘆葦收割機仿生切割刀片，包括具有上下表面以及斜邊的刀片基體，所述刀片基體由下表面的斜邊通過形成刀片刃角的刃面過渡到上表面，所述刃面的外側間隔分布一組切割齒，其特征在于：所述切割齒由圓柱齒背及切割齒廓線構成，形成所述圓柱齒背的圓柱軸線與下表面成大于刀片刃角的齒尖角，所述切割齒廓線為天牛上顎切割齒擬合曲線的等距曲線。

本實用新型的進一步完善是，所述切割齒廓線為以下擬合曲線方程的等距曲線：

y＝ax⁴-bx³+cx²-dx+e

其中a的取值范圍是0.007*85％～0.007*115％，b的取值范圍是0.031*85％～0.031*115％，c的取值范圍是0.114*85％～0.114*115％，d的取值范圍是0.546*85％～0.546*115％，e的取值范圍是-2～2。上式中符號“*”表示數學意義上的乘號。

本實用新型的更進一步完善是，所述所述切割齒的齒距為3～7mm，齒高和齒距比為0.16～0.4；所述刀片刃角為15°～30°，齒尖角為25°～37°。

本實用新型的再進一步完善是，所述刀片基體為等腰三角形或等腰梯形與矩形柄端組合而成，具有兩對稱的斜邊。

本實用新型的還進一步完善是，所述切割齒圓柱齒背的圓柱軸線在刀片上、下表面的投影與刀片左右中心線垂直。

本實用新型蘆葦收割機仿生切割刀片的制造方法基本步驟如下：

步驟一.下料——備好所需形狀的刀片基體坯料；

步驟二.設定——擇定齒距、齒高、刀片刃角、齒尖角，并據此確定?天牛上顎切割齒擬合曲線的等距曲線作為切割齒廓線，以及形成圓柱齒背的圓柱直徑；

步驟三.切面——按刀片刃角加工出刃面；

步驟四.切割齒——按齒距要求用直徑與確定的圓柱直徑相等的圓柱刀具加工出形成各相鄰切割齒的圓柱齒背；

步驟五.切廓——按確定的切割齒廓線加工出切割齒廓線。

采用本實用新型的蘆葦收割機仿生切割刀片進行蘆葦收割，與現有技術相比，由于切割阻力明顯減小，因此功耗大大降低，并且切割質量好，完全避免了蘆葦莖稈被割刀推倒，以及割臺輸送堵塞現象。有理由認為：天牛經過漫長進化，形成了在咀嚼咬切方面具有獨特優勢的上顎，將其仿生運用到蘆葦收割機切割刀片是一種理想的優化設計，且其制造方法切實可行。

附圖說明

通過以下附圖反映的具體實施方式說明，本實用新型的特征和優點將變得更加容易理解。

圖1是本實用新型一個實施例的結構示意圖。

圖2是圖1的A處局部放大圖。

圖3是圖1的M-M剖面局部放大圖。

圖4是天牛上顎齒廓提取點及齒廓擬合曲線。

具體實施方式

實施例一