[发明专利]仿生施肥开沟器

说明书

技术领域

本发明涉及农业耕作机械上的开沟部件，特别是涉及一种仿生施肥开沟器。

背景技术

施肥开沟器是播种机和施肥机上的重要部件。因而，许多学者对其进行了广泛的研究。播种机要求施肥开沟器开出的沟形整齐，干湿土不相混，深浅一致，肥料播撒均匀。但是，施肥开沟器在湿度较大的土壤中工作时，土壤粘附在其工作表面，改变了表面形状，导致牵引阻力增大，开出的沟形不整齐，使种子在沟中的深度不一致，影响了施肥播种质量。因此减粘降阻是施肥开沟器应解决的重要问题。

发明内容

本发明要解决现有施肥开沟器存在的牵引阻力大、开出的沟形不整齐的问题，而提供一种具有减粘降阻功能的仿生施肥开沟器。

研究发现，某些土壤洞穴动物如小家鼠、田鼠、蝼蛄、蜣螂、穿山甲等进化出了发达的挖掘足，具有非常强的挖掘洞穴的本领，成为地面机械挖掘、切削、松土等方式的触土作业部件仿生研究和设计的基础，超高分子量聚乙烯具有其它工程塑料无法比拟的防粘性、耐磨损、耐冲击、耐化学药品、自润滑等优异性能，所以采用超高分子量聚乙烯及其复合材料等疏水性材料加工制造仿生开沟器。

本发明是仿生蚯蚓头部收缩态时的表面形态，在开沟器的的芯铧基体表面形成有规律分布的仿生波纹结构，波纹的波谷深度与波长之比为1∶3～1∶4，其非光滑单元密度较高。

所述的仿生波纹结构是仿蚯蚓头部收缩态时的表面形态。

所述的仿生波纹结构和芯铧基体均使用超高分子量聚乙烯或复合疏水性材料制作。

本发明的有益效果：

本发明具有减轻土壤阻力和动力消耗的效果；可提高播种和施肥质量，减小开沟部件工作阻力。

附图说明

图1是仿生施肥开沟器的主视图。

图2是仿生施肥开沟器的俯视图。

图3是图2中的A-A向剖视图。

图4是本发明的仿生波纹结构局部剖视图。

图5和图6是芯铧结构示意图。

具体实施方式

参阅图1至图4所示，在本实施例中，所述开沟器的芯铧1表面分布有仿生波纹结构2，该仿生波纹结构2是棱型仿生几何结构，其上的棱型仿生几何结构单元和芯铧1基体均使用超高分子量聚乙烯或复合材料等疏水性材料制作，芯铧1基体的背面具有空腔3，棱型仿生几何结构单元开设有数个通孔4与空腔3连通，空腔3具有进气和进液管5。

所述芯铧1基体的厚度D为2～4mm；凸棱的高度d为1.7～2.6mm，宽度J为4.6～7.4mm，沟的宽度M为1.1～1.8mm，凸棱的棱端距铲体边缘距离为0～5mm，凸棱与切土面的夹角β为80～100°。

所述芯铧1的竖直边长H为80～140mm，水平边长L为150～220mm，芯铧1基体厚D为2～4mm，材料为超高分子量聚乙烯及其复合材料等疏水性材料，基体和凸棱加工成一体，并与金属基体粘接成一体，棱端距铲体边缘距离为0～5mm。

如图3所示，芯铧1的内部为空腔3，该种结构的芯铧1工作时，可以向土壤与工作部件接触面间连续注入空气和液体，形成气液界面，改变土壤与机器作业表面的界面接触情况，从而达到减小土壤粘附的目的。同时通过避免土壤与工作部件直接接触，减少粘附面积，来降低土壤与工作部件之间的摩擦阻力。

如图5所示，芯铧1的竖直边长H为80～140mm，入土角θ为25～50°，隙角ε为5°。

如图6所示，芯铧1的斜切角γ为60～75°，幅宽B为120～180mm。