[实用新型]一种具有仿生几何结构的筑垱机铲板

说明书

本实用新型涉及具有仿生几何结构的筑垱机铲板，属农业机械领域。此铲板能应用在筑垱机上或其他触土部件上，此筑垱机包括机架、铲板和连接器；铲板的工作表面设有圆台微凸体和圆台凹坑，圆台微凸体和圆台凹坑均匀的横向交叉分布在铲板触土工作表面；圆台微凸体上底面为圆锥凹坑，圆台凹坑下底面中心为圆锥凸起；铲板刃口侧面轮廓曲线是具有砂鱼蜥前爪趾几何特征的仿生几何曲线，铲板刃口前缘是具有臭蜣螂前足胫节锯齿状仿生几何结构。本实用新型可以提高铲板的入土能力；有效减少土壤粘附、铲板表面的磨料磨损以及降低工作阻力,可以使筑垱机工作阻力减少约5％～9％，铲板工作表面磨损率减少7％～15％。

技术领域

本实用新型涉及一种具有仿生几何结构的筑垱机铲板，属于农业机械技术领域。

背景技术

在我国大部分耕作地区，降雨呈空间分布的不均和时域上的显著差异，当降雨强度超过土壤入渗强度会产生地表径流，造成对地表的冲刷侵蚀，使土壤中的泥沙大量流失、破坏土壤结构和肥力并对农作物产量造成不良影响。在农业机械领域，实现土壤表面微形貌加工作业的传统机具主要有驱动式作业的垄向区田筑垱机，筑垱机通过铲板的旋转运动与土壤表面接触，形成土垱，在土壤表面加工出长凹坑，使得落在田间的降雨或灌溉用水积蓄在凹坑中以供给植物吸收而不是白白流走，目的是增加农田土壤蓄水保墒能力、防止水土流失并使作物在不稳定的气候条件下保持产量。

为解决坡耕地的水土流失问题，垄沟筑垱技术受到关注并展开深入研究和推广。该技术利用筑垱机在垄沟中按一定距离设置土垱，将雨水拦蓄在耕地之内，可提高农作物供水量，防止坡耕地的水、土、肥流失。但目前筑挡机作业中存在筑挡形状不理想、土挡密实度低等问题，影响筑垱机的作业效果，导致土垱拦蓄雨水能力弱，遇到强降雨时易被冲垮。

垄向区田筑垱是通过筑垱机铲板对土壤的铲、挖和翻动地表土壤，从而堆砌出土垱并在土垱间形成微坑。筑垱机铲板工作时，铲板刃口入土阻力大，容易变形折断，且磨损情况严重，铲板工作表面容易粘结土壤，不易脱落，增加了土壤之间的扰动，增大了筑垱机的工作阻力，且形成的土垱密实度不高，容易被破坏，高强度雨水的拦蓄效果差。

以仿生学为研究手段的设计触土部件的形态和结构来降低土壤对触土部件的粘附和阻力已取得突破性进展，但不同的触土部件和不同的土壤特性，对防粘减阻的需求也不同。针对上述问题，需要最大程度的优化农机具触土部件表面仿生几何结构形式，使其防粘减阻能力更强，从而使性能更加优异的仿生农机具触土部件在我国各个地区实现推广。

筑垱机铲板作为筑垱机的关键部件，其形状和尺寸直接影响机组的工作阻力、所筑土挡形状和土挡密实度，其中土壤对铲板触土工作表面接触时产生的阻力是筑垱机工作过程中的主要阻力，筑垱机的工作阻力是制约筑垱机快速发展的关键因素之一，减小筑垱机的工作阻力已成为亟待解决的问题。

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具有仿生几何结构的筑垱机铲板，以用于解决现有的铲板工作阻力大、触土工作表面土壤粘附严重及磨损严重、破土能力差的问题。

本实用新型技术方案是：一种具有仿生几何结构的筑垱机铲板，此铲板能应用在筑垱机上或其他触土部件上，此筑垱机可以包括机架6、铲板7和连接器8；

所述铲板7的工作表面设有圆台微凸体1和圆台凹坑2，圆台微凸体1和圆台凹坑2均匀的横向交叉分布在铲板7触土工作表面；圆台微凸体1上底面为圆锥凹坑4，圆台凹坑2下底面中心为圆锥凸起5；

铲板刃口3侧面轮廓曲线是具有砂鱼蜥前爪趾几何特征的仿生几何曲线，铲板刃口3前缘是具有臭蜣螂前足胫节锯齿状仿生几何结构。

进一步地，所述铲板7的厚度为L，L的取值范围为3mm～6mm，铲板7 长度A为200mm～450mm，宽度B为120mm～300mm。