[实用新型]一种仿生减阻深松铲

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种土壤深松作业的铲，属于土壤深松技术领域。

背景技术

土壤深松是近年来广泛使用的一种保护性耕作方法，目的在于打破农田里坚硬犁底层，从而加深耕作层深度、增加土壤的透气和透水性并起到改善作物根系生长环境等作用。研究表明，深松技术可以大幅度增加作物的产量，尤其是深根系作物的产量，是一项重要的增产技术。

随着深松作业的地位在农业耕作领域中变得愈加重要，如何在深松类机械作业时减小耕作阻力并降低机具功耗成了亟待解决的热点问题。深松铲是深松机最关键的部件之一，在很大程度上影响着深松技术的应用效果。在该研究领域，国内外学者们普遍重视合理设计深松铲的结构及参数，使其具有良好的作业性能和可靠性，在保证深松作业的质量前提下，减少耕作阻力，实现节能减排的目的。近年来发展得愈趋成熟的仿生减阻技术为深松部件的减阻研究提供了一个崭新的思路。

发明内容

本实用新型的目的在于：克服上述现有技术的缺陷，提出一种可以降低深松机械作业时的土壤阻力并可以节能降耗的新型仿生深松铲。

为了解决上述技术问题，本发明提出的技术方案是：一种仿生减阻深松铲，包括铲柄和铲尖；所述铲柄由直铲柄和弯铲柄两部分相互连接而成，所述弯铲柄与铲尖固接；所述铲尖和弯铲柄在使用时与土壤接触的工作面为抛物柱面，所述抛物柱面的准线符合以下方程：

式中x和y是以直铲柄与弯铲柄中心线的交叉点为原点的直角坐标系的横坐标和纵坐标，其中y轴沿直铲柄的轴线方向并指向远离铲尖的方向，x轴垂直于y轴并指向远离铲尖的方向。

本实用新型的仿生减阻深松铲采用仿生形结构，拟合了某掘土动物爪趾的结构曲线形状，相对于传统形式的深松铲(包括凿型、箭型和双翼型)，能显著降低耕作时的土壤阻力，从而大大降低了机具作业的能源消耗，有利于节能减排，保护环境。

作为优选方案，所述铲尖和弯铲柄为一体成型式连接结构。这样可以增加所述铲尖和弯铲柄的连接强度，并可以降低其生产成本。

为了增大土壤松动范围，本实用新型的仿生减阻深松铲还在铲尖和弯铲柄两侧增加两个铲翼，所述铲翼在使用时的工作面与所述抛物柱面形状一致，所述铲翼与铲尖、弯铲柄均固接。这样通过增加铲翼的结构，可以实现类似于全方位深松的效果。

附图说明

下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。

图1是本实用新型实施例一的结构示意图。

具体实施方式

实施例一

如图1所示，本实施例的仿生减阻深松铲，包括铲柄1和铲尖2；铲柄1由直铲柄1-1和弯铲柄1-2两部分相互连接而成，弯铲柄1-2与铲尖2固接；铲尖2和弯铲柄1-2在使用时与土壤接触的工作面为抛物柱面3，抛物柱面3的准线符合以下方程：

如图1中所示，式中x和y是以直铲柄与弯铲柄中心线的交叉点为原点的直角坐标系的横坐标和纵坐标，其中y轴沿直铲柄的轴线方向并指向远离铲尖的方向，x轴垂直于y轴并指向远离铲尖的方向。

根据以上公式可知，本实施例的抛物柱面3分为三段，第一段为弯铲柄1-2的上半部分，第二段为弯铲柄1-2的下半部分，第三段为铲尖2，形成完美的仿生结构。

本实施例中铲柄与铲尖可以为一体成型式连接结构，当然也可以为分体固接的结构。

本实施例的仿生减阻深松铲采用仿生形结构，拟合了某掘土动物爪趾的结构曲线形状，相对于传统形式的深松铲(包括凿型、箭型和双翼型)，能显著降低耕作时的土壤阻力，从而大大降低了机具作业的能源消耗，有利于节能减排，保护环境。

实施例二

本实施例是在实施例一基础上的改进，其改进之处在于：为了增大土壤松动范围，本实施例在铲尖2和弯铲柄1-2两侧增加两个铲翼，铲翼在使用时的工作面与抛物柱面3形状基本一致，铲翼与铲尖2、弯铲柄1-2均固接。铲翼的工作面可以与抛物柱面3保持同一高度，也可以低于抛物柱面3适当距离，距离最好限定在3-10cm之间。

本实用新型不局限于上述实施例所述的具体技术方案，除上述实施例外，本实用新型还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本实用新型要求的保护范围。