[发明专利]一种仿生齿状圆盘切割部件的设计方法

摘要

本发明涉及农业耕作机械上的切割部件升级方法，特别是涉及一种仿生齿状圆盘切割部件的设计方法。其目的是解决现有圆盘刀粘土及阻力大等问题。技术方案是，圆盘切割部件外缘齿顶面周向轮廓设计从生物体结构形态特征的研究中获得基本参数，采用抛物线，其中外缘齿迎土面轮廓由根部到顶面采用上凸形抛物线形状：y2＝2Px，x轴为齿根圆切线方向，y轴为沿齿根圆法线方向，而背土面即齿形背部轮廓线与迎土面完全对称。圆盘中心一定范围内的表面覆盖疏水材料，疏水层表面圆直径ds＝D-2*H，厚度0.5mm，其圆盘切割部件具有减小切割阻力和不粘土的特征。本发明可以较明显地节约作业能耗，提高其作业效率。

主权项

一种仿生齿状结构圆盘切割部件的设计方法，其特征在于，圆盘切割部件外缘齿顶面周向轮廓设计从生物体结构形态特征的研究中获得基本参数，采用抛物线，其中外缘齿迎土面轮廓由根部到顶面采用上凸形抛物线形状：y2＝2Px，x轴为齿根圆切线方向，y轴为沿齿根圆法线方向，P为抛物线焦准距，而背土面即齿形背部轮廓线与迎土面完全对称；依耕深及圆盘外径要求，齿高H定为15mm，齿宽W与齿高H之比W/H＝2～2.5，齿宽W即齿根圆节距，齿高H即齿顶圆与齿根圆半径之差；由切割齿宽高比，可调节P值为6＜P＜7.5和齿宽来设计齿数，因每个切割齿的齿根圆弧长度略大于齿宽W，则取近似值，齿数N＜π(D‑30)/W，由W＝2H～2.5H，N取值范围为π(D‑30)/2.5～2H，随圆盘外径D增大而增加，由齿数取整原则，确定准确的W值；齿根厚S≥4mm，刃厚b＝1mm，刃角i＝30°；圆盘中心一定范围内的表面覆盖疏水材料，疏水层表面圆直径ds＝D‑2×H，厚度Sa＝0.5mm。