[發(fā)明專利]一種仿河貍門齒結(jié)構(gòu)的耐腐蝕樹枝粉碎刀具有效
| 申請(qǐng)?zhí)枺?/td> | 201810977914.1 | 申請(qǐng)日： | 2018-08-27 |
| 公開（公告）號(hào)： | CN108787107B | 公開（公告）日： | 2019-05-21 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 張偉;劉昕;鄭偉濤;張磊磊;馬云海;佟金 | 申請(qǐng)（專利權(quán)）人： | 吉林大學(xué) |
| 主分類號(hào)： | B02C18/18 | 分類號(hào)： | B02C18/18 |
| 代理公司： | 長(zhǎng)春吉大專利代理有限責(zé)任公司 22201 | 代理人： | 劉程程 |
| 地址： | 130012 吉*** | 國(guó)省代碼： | 吉林;22 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 仿生刀片 門齒結(jié)構(gòu) 粉碎刀具 樹枝 切削刃 刀柄 定位螺栓 定位孔 耐腐蝕 粉碎效率 工作阻力 徑向分布 輪廓曲線 切削表面 曲線方程 微球表面 微球結(jié)構(gòu) 粉碎機(jī) 納米柱 上表面 刀具 垂直 | ||
本發(fā)明提供了一種仿河貍門齒結(jié)構(gòu)的耐腐蝕樹枝粉碎刀具，由仿生刀片和定位螺栓組成，其中，所述仿生刀片是由仿生切削刃和刀柄組成，在刀柄4上開有U形定位孔5，所述定位螺栓2垂直于刀柄4安裝在U形定位孔5內(nèi)，從而實(shí)現(xiàn)仿生刀片1與粉碎機(jī)的機(jī)體之間固定連接；所述仿生刀片1的仿生切削刃3的上切削表面的輪廓曲線為仿河貍門齒結(jié)構(gòu)曲線，曲線方程為：f(x)＝a1x2+a0x；其中：a1的取值范圍為?0.012～?0.008，a0的取值范圍為0.55～0.70，x的取值范圍為0mm～30mm；在所述仿生切削刃的上表面覆有MoS2微球結(jié)構(gòu)，所述MoS2微球表面沿徑向分布著納米柱。本發(fā)明所述刀具仿河貍門齒結(jié)構(gòu)，在樹枝粉碎過程中，減少樹枝粉碎刀具的工作阻力、提高粉碎效率。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于仿生類加工機(jī)械技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種仿河貍牙齒結(jié)構(gòu)的耐腐蝕樹枝粉碎刀具。
背景技術(shù)
我國(guó)林木資源豐富，每年產(chǎn)生大量林業(yè)剩余物及園林廢棄物。目前，多種環(huán)保且有效處理林木剩余物的途徑已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用，但處理林木剩余物的前提是均需要將剩余物進(jìn)行粉碎。樹枝粉碎機(jī)的核心部件即為碎粉刀具，其性能直接影響粉碎機(jī)的工作效率及粉碎效果。
現(xiàn)有樹枝粉碎機(jī)刀具存在以下缺陷：
1.粉碎機(jī)刀具在粉碎切削林木剩余物過程中，會(huì)產(chǎn)生林木漿液，刀刃與林木粉碎所產(chǎn)生漿液接觸后，極易被腐蝕，刀刃耐磨性能及機(jī)械性能急劇下降，從而導(dǎo)致粉碎機(jī)工作效率低下，需要頻繁更換粉碎刀具；
2.粉碎機(jī)刀具的切削阻力較大，導(dǎo)致其存在功耗高，產(chǎn)率低等問題。
河貍是典型以植物為食的哺乳嚙齒類動(dòng)物，能在2小時(shí)內(nèi)用鋒利的牙齒將40cm直徑的大樹啃段，由于河貍的生活習(xí)性，經(jīng)過自然進(jìn)化，造就了河貍鋒利的門齒和發(fā)達(dá)的咬肌。效仿河貍門齒的構(gòu)造能夠?yàn)闃渲Ψ鬯榈毒叩脑O(shè)計(jì)提供重要理論依據(jù)。
發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，本發(fā)明提供了一種仿河貍門齒結(jié)構(gòu)的耐腐蝕樹枝粉碎刀具，以實(shí)現(xiàn)在樹枝粉碎過程中，減少樹枝粉碎刀具的工作阻力、提高粉碎效率。結(jié)合說明書附圖，本發(fā)明的技術(shù)方案如下：
一種仿河貍門齒結(jié)構(gòu)的耐腐蝕樹枝粉碎刀具，所述仿生樹枝粉碎刀具由仿生刀片1和定位螺栓2組成，其中，所述仿生刀片1是由仿生切削刃3和刀柄4組成的一體式結(jié)構(gòu)，在刀柄4上開有U形定位孔5，所述定位螺栓2垂直于刀柄4安裝在U形定位孔5內(nèi)，從而實(shí)現(xiàn)仿生刀片1與粉碎機(jī)的機(jī)體之間固定連接；
所述仿生刀片1的仿生切削刃3的上切削表面的輪廓曲線為仿河貍門齒結(jié)構(gòu)曲線，曲線方程為：
f(x)＝a1x2+a0x；
其中：a1的取值范圍為-0.012～-0.008，a0的取值范圍為0.55～0.70，x的取值范圍為0mm～30mm；
在所述仿生切削刃3的上表面覆有MoS2微球結(jié)構(gòu)6，所述MoS2微球結(jié)構(gòu)6的球徑為300μm～600μm，所述MoS2微球表面沿徑向分布著納米柱7，納米柱高80μm～120μm，直徑為500nm～700nm。
進(jìn)一步地，所述仿生切削刃3的長(zhǎng)度與刀柄4長(zhǎng)度比例為1：2。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果在于：
1、本發(fā)明所述的樹枝粉碎刀具的仿生切削刃上表面輪廓曲線模仿河貍門齒結(jié)構(gòu)，以提高刀片粉碎樹枝過程與河貍啃碎樹木行為之間的近似度，降低樹枝粉碎機(jī)功耗、提高其切削粉碎效率；
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