[发明专利]一种仿生深松铲

说明书

本发明涉及一种深松铲，由铲柄、固定于铲柄底部的铲尖，和一对对称设置在铲尖左右两侧的翼铲组成。在铲柄的前端面设有耕作减阻结构，该耕作减阻结构为固定在铲柄前端面的土壤导向板，土壤导向板前端面两侧为斜面；在翼铲上表面也设计有耕作减阻结构，该减阻结构为六个固定在翼铲表面上的长度不等的波形条，沿着翼铲长度方向等间距分布，且该波形条顶部为弧形；在铲尖表面也设计有耕作减阻结构，该耕作减阻结构模仿土壤洞穴动物和水生扇贝等的体表几何结构特征，设计为在铲尖表面等间距分布的棱条，棱条表面有均匀分布的凸包，以进一步起到碎土和脱土的作用来达到减阻效果；翼铲边缘为S形；铲尖底面为弧形曲面，其前端至后端由高到低平滑过渡。所涉及的深松铲耕作阻力小，有利于松碎土壤，提高土壤深松质量。

技术领域

本发明属于农业耕作机械领域，具体涉及一种仿生深松铲。

背景技术

深松技术是近年来国内外大力推广的保护性耕作的重要方法，其主要采用深松铲等松土部件，深度松动土壤并打破坚硬密实的犁底层，可加深耕层，降低土壤容重，提高土壤通透性，有利于作物发育和提高产量。深松铲是深松机具关键的触土部件，在深松作业过程中，其所受的土壤耕作阻力大，铲尖磨损严重，由此导致深松铲使用寿命缩短，深松作业阻力增加，能耗增大，深松作业质量降低，深松机械可靠性下降等。因此，减小深松铲的土壤耕作阻力，降低深松铲尖的磨损，延长深松铲的使用寿命是深松技术亟待解决的问题。

发明内容

本发明针对目前深松铲耕作阻力大的问题，提出一种仿生深松铲，它具有耕作阻力小、碎土能力强等特点。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：

一种深松铲，由铲柄、固定于铲柄底部的铲尖和铲柄下端靠近铲尖部位两侧的对称翼铲组成。在铲柄的前端面设有耕作减阻结构，该耕作减阻结构为固定在铲柄前端面的土壤导向板，土壤导向板前端面两侧为斜面；在翼铲上表面也设计有耕作减阻结构，该减阻结构为六个固定在翼铲表面上的长度不等的波形条，沿着翼铲长度方向等间距分布，且该波形条顶部为弧形；在铲尖表面也设计有耕作减阻结构，该耕作减阻结构为在铲尖表面等间距分布的棱条，棱条表面有均匀分布的凸包，以进一步起到碎土和脱土的作用来达到减阻效果。

翼铲边缘为S形。

铲尖底面为弧形曲面，其前端至后端由高到低平滑过渡。

本发明的有益效果是：

本发明在铲柄的前端部设有耕作减阻结构，该耕作减阻结构为固定在铲柄前端面的土壤导向板，土壤导向板前端面两侧为斜面，有利于土壤沿着导向板两侧导出，减少耕作阻力。在翼铲上表面固定有六个长度不等的波形条的耕作减阻结构，该波形条沿着翼铲长度方向等间距分布，且顶部为弧形，其作用在于：一、增加翼铲的使用寿命；二、有利于松碎土壤；三、改变翼铲表面与土壤剪切面的相对接触位置，将翼铲表面的土壤运动由滑动变为滚动，降低了土壤的耕作阻力。在铲尖表面设计有等间距分布的棱条，棱条表面有均匀分布的凸包，其作用在于：一、这种结构在铲尖形成非光滑表面，有效地减小了铲尖与土壤的接触面积，同时使土壤在铲尖表面的滑动变为滑动和滚动的复合运动状态，有效地减小了土壤对深松铲的阻力；二、铲尖的这种非光滑表面破坏了铲尖接触面与土壤的密闭性，有效地限制了铲尖表面水膜的连续性，降低了铲尖表面与土壤界面间的空气负压，增加了铲尖表面对土壤的脱土能力，从而减小了深松铲工作过程中的耕作阻力；三、铲尖表面的凸包可使土壤在铲尖表面运动时不能连续与表面接触，在凹的区域空间内会充满空气，形成“空气垫效应”，从而减小了土壤和铲尖表面之间的摩擦系数，增加了铲尖表面的脱土能力，达到减小耕作阻力的效果。

本发明中翼铲边缘为S形，有利于土壤在深松铲表面导出，减少耕作阻力。

本发明中铲尖底面为弧形曲面，其前端至后端由高到低平滑过渡，这种结构有利于深松铲铲尖入土和破土，减少了深松耕作阻力。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；