[发明专利]一种仿生振动翼深松铲

权利要求书

1.一种仿生振动翼深松铲，其特征在于，主铲(1)的两侧对称安装有两个耐磨复合材料制成的侧翼铲(2)，侧翼铲(2)通过合页组(12)与主铲(1)连接，侧翼铲(2)、主铲(1)的上表面均固定设有多个耐磨复合材料制成的凸起(11)；主铲(1)与连接臂(3)固定连接，连接臂(3)与方管(4)固定连接，方管(4)内焊接有挡板(10)，挡板(10)与弹簧(9)的下端焊接，弹簧(9)的上端焊接有平板(21)，平板(21)的上表面与凸轮(8)的边缘接触，凸轮(8)与链轮(7)均安装在主轴(5)上，主轴(5)通过轴承(16)与方管(4)连接，链轮(7)通过链条与电机或地轮连接；第一拉杆(17)的上端穿过挡板(10)与平板(21)固定连接，第一拉杆(17)的下端与支座(13)焊接，支座(13)位于侧翼铲(2)下方，支座(13)通过第二连接环组(20)与第二拉杆(18)的一端连接，第二拉杆(18)的另一端通过第一连接环组(19)与侧翼铲(2)的底部连接。

2.根据权利要求1所述的一种仿生振动翼深松铲，其特征在于，所述凸起(11)在XOY平面内的外轮廓线为高斯函数表达式函数(x-4)²+y²＝47.84、直线x＝1和直线y＝0组成的封闭轮廓；其中x取值范围为1-6.8mm，x为凸起(11)在XOY平面内外轮廓线的长度；y取值范围为0-2.8mm，y为凸起(11)在XOY平面内外轮廓线的高度；凸起(11)的外形为在XOY平面内的外轮廓线绕直线y＝0旋转180°所得。

3.根据权利要求1或2所述的一种仿生振动翼深松铲，其特征在于，相邻两个凸起(11)的间距均为10-12mm。

4.根据权利要求1所述的一种仿生振动翼深松铲，其特征在于，所述凸轮(8)的远休止段与平板(21)接触时，主铲(1)的平面与侧翼铲(2)的平面之间夹角为16-20°；凸轮(8)的近休止段与平板(21)接触时，主铲(1)的平面与侧翼铲(2)的平面之间夹角为28-32°。

5.根据权利要求1所述的一种仿生振动翼深松铲，其特征在于，所述凸轮(8)的远休止角为59°，凸轮(8)的近休止角为213°，推程运动角与回程运动角相等且均为44°，凸轮(8)转动一周第一拉杆(17)的行程为44mm。

6.根据权利要求1所述的一种仿生振动翼深松铲，其特征在于，所述主铲(1)与侧翼铲(2)之间缝隙的宽度为3-4mm。

7.根据权利要求1所述的一种仿生振动翼深松铲，其特征在于，所述主铲(1)通过第一螺栓组(14)与连接臂(3)固定连接，连接臂(3)通过第二螺栓组(15)与方管(4)固定连接。

8.根据权利要求1所述的一种仿生振动翼深松铲，其特征在于，所述方管(4)上、与链轮(7)对应处设有开口(6)，链轮(7)的链条穿过开口(6)与电机或地轮连接。

9.根据权利要求1所述的一种仿生振动翼深松铲，其特征在于，所述侧翼铲(2)、凸起(11)采用的耐磨复合材料按重量份数由以下材料组成：碳纤维布7.5-25份，尼龙25-45份，超高分子量聚乙烯25-45份，Al₂O₃2.5-7.5份。

10.根据权利要求1所述的一种仿生振动翼深松铲，其特征在于，所述侧翼铲(2)的制备方法，具体按照以下步骤进行：

步骤1，按重量称取尼龙25-45份，超高分子量聚乙烯25-45份，Al₂O₃2.5-7.5份，采用混粉机进行混合；将重量7.5-25份的碳纤维布按照设计进行裁剪；

步骤2，在侧翼铲(2)的模具腔内敷设尼龙、超高分子量聚乙烯、Al₂O₃组成的混合粉末，敷设厚度为4-8mm，在复合粉末上敷设碳纤维布，混合粉末与碳纤维布继续交错敷设，直至敷设厚度为12-20mm；

步骤3，对模具腔内的物料进行热压，热压压强为20-120MPa，热压温度为120-300℃，保温1.5-5min，脱模，即得侧翼铲(2)。