[实用新型]一种以砂鱼蜥为原型的仿生耐磨弹齿耙

说明书

本实用新型涉及以砂鱼蜥为原型的仿生耐磨弹齿耙，属农业整地机械领域。本实用新型包括机架、弹齿耙减震装置、仿生耙齿和仿生齿尖；仿生齿尖的触土表面设有仿生微刺鳞片，所述仿生齿尖的其中一条仿生曲线为砂鱼蜥头部侧视轮廓拟合曲线；仿生齿尖刃口曲线为砂鱼蜥头部俯视轮廓拟合曲线；仿生齿尖的触土表面设有仿生砂鱼蜥微刺鳞片结构，仿生微刺鳞片轮廓由四条曲线组成；仿生微刺鳞片上呈条状均匀分布有若干条仿生微刺结构，每条仿生微刺结构呈弧形。本实用新型能有效减少前进阻力，提高了齿尖5.5％～10.3％的破土率及6.1％～9.5％的耐磨性，减少摩擦磨损所造成的能量消耗，保证作业质量，节约成本，延长使用寿命。

技术领域

本实用新型涉及一种以砂鱼蜥为原型的仿生耐磨弹齿耙，属于农业整地机械技术领域。

背景技术

弹齿耙主要用于多杂物和石砾的土地及牧草地的碎土作业。弹齿弯曲近圆弧形，尖端磨锐或另加钢制锄齿。耙齿由条形弹簧钢制成，固定在可转动的耙架横梁上，由手杆调节弹齿的入土角以改变耙地深度；运输时，可将耙齿调节到完全离开地面。其工作特点是：利用弹齿的弹性，当任一弹齿遇到阻力较大的石块或草根时，被压向后方，待阻力减小后弹齿即恢复原来的位置，而将石块或草根挑起，并将土块击碎；若阻力过大，则弹齿弯曲度变大，最终越过阻碍后恢复原位，继续前进。但是弹齿耙在挑起和击碎土块的过程中，若阻力过大不仅会增加作业能耗，严重时甚至将导致弹齿耙难以复位；此外，耙齿表面有严重的摩擦磨损现象，尤其是耙齿齿尖的磨损，导致碎土效果不佳、耙齿使用寿命不足等问题。因此克服前进阻力与摩擦力是目前主要的研究方向。

仿生学研究表明,土壤动物具有适应不同土壤环境的身体结构和功能,通过分析和模拟典型土壤动物的形态学特征和生物特性,对现有农业机械触土部件进行仿生设计。砂鱼蜥是沙漠蜥蜴中十分特殊的一属，主要生存在干旱、半干旱的沙漠边缘地带。其特殊之处在于可以在干旱的沙丘内部如游鱼般自由快速移动，因此被称为“砂鱼蜥”。砂鱼蜥四肢发达，喜爱挖穴，每次挖穴时，先将头部埋进沙丘之中，然后前足用力、身体左右摆动，快速敏捷钻进沙丘内部,然而，由于砂鱼蜥体表具有优异的抗磨料磨损特性，在剧烈的磨损环境下，体表可保持完好无损。因此本实用新型专利设计了一种以砂鱼蜥为原型的仿生耐磨弹齿耙。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是：本实用新型提供一种以砂鱼蜥为原型的仿生耐磨弹齿耙，以用于解决现有的弹齿耙在工作过程中遇到的过高前进阻力与磨料磨损严重的问题。

本实用新型技术方案是：一种以砂鱼蜥为原型的仿生耐磨弹齿耙，包括机架1和弹齿耙工作部件2；弹齿耙工作部件包括弹齿耙减震装置、仿生耙齿5和仿生齿尖6；弹齿耙减震装置包括固定支架3、弹簧4、连接板9；固定支架3固定在机架1上，且连接板9的一端通过销轴10与固定支架3的下端活动连接，连接板9的上面与弹簧固定轴11的下端固定连接，弹簧固定轴11的上端活动的穿过固定支架3上端的连接块13，连接块13通过连接销12与固定支架3上端连接，弹簧固定轴11上设置有弹簧4，连接板9另一端与仿生耙齿5通过螺钉连接；仿生齿尖6的触土表面设有仿生微刺鳞片7；

进一步地，所述仿生齿尖6以砂鱼蜥为原型，包括两条仿生曲线、刃口；两条仿生曲线形状相同，两条仿生曲线上端圆滑过渡，下端为刃口，两条仿生曲线与刃口拟合即得到仿生齿尖6侧面轮廓；