一种用于玉米收获机圆盘式切割器的仿生刀片的制作方法

本实用新型涉及农用机械领域，特别是一种用于玉米收获机圆盘式切割器的仿生刀片。

背景技术：

在我国北方地区，玉米已经成为最主要的农作物之一。然而，玉米的收获器具还仍然处于发展阶段。在玉米收获作业过程中，使用的切割器刀片刀刃大多数都是直线型或者传统的锯齿形状。少数切割器在切割玉米茎秆时不能实现瞬时切割，留下的根茬茬口不完整，这在一定程度上给后续顺利进行灭茬和旋耕作业带来了不利因素。因此，能耗高、切割阻力大和作业效率低，成为了玉米收获过程中存在的主要问题。这些问题的存在非常不利于现代农业的发展。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于针对现有技术中存在的问题，提供一种用于玉米收获机圆盘式切割器的仿生刀片,利用长期生存在土壤里的蟋蟀的切齿叶作为仿造对象，提取经过自然进化保留下来的蟋蟀切齿叶轮廓特征；通过对该特征进行必要地选择和优化，将其应用到仿生刀片的刀刃刃的设计中，可以实现减阻降耗；同时优化刀体设计，便于刀片的组装拆卸。

为实现上述目的，本实用新型采用了以下技术方案：

一种用于玉米收获机圆盘式切割器的仿生刀片，包括刀体，所述刀体为由左支和右支组成U形结构，刀体的底端设有矩形定位面，刀体上设有安装孔，所述左支和右支的上端分别设有左支刀刃和右支刀刃，所述左支刀刃和右支刀刃上均分布有一排仿生锯齿；所述仿生锯齿包括主齿和副齿，所述主齿轮廓和副齿轮廓均为残缺型抛物线，主齿轮廓的残缺部分与副齿轮廓的残缺部分通过平滑圆弧过渡连接，且所述主齿轮廓的顶点高度高于副齿轮廓的顶点高度，所述主齿的顶面宽度小于副齿的顶面宽度；所述主齿与副齿于刀刃上交错排布，相邻的位于两个不同仿生锯齿上的主齿轮廓和副齿轮廓之间通过平滑圆弧过渡连接。

优选的，每排所述的仿生锯齿有五个。

优选的，所述左支与右支的夹角为60°，且左支与右支的夹角处通过圆弧过渡。

优选的，所述左支刀刃和右支刀刃的刃线夹角为30°-60°。

优选的，所述左支刀刃和右支刀刃均为双面刃，刃角为25°-35°。

本实用新型的有益效果在于：本实用新型的设计合理，易于加工，便于拆装；可以有效地减小切割阻力，降低能耗，延长刀具使用寿命，提高玉米收获作业效率。

附图说明

图1为本实用新型的立体结构图；

图2为本实用新型的主视图；

图3为仿生锯齿的局部放大图；

图4位仿生锯齿的俯视图；

图5为仿生锯齿沿水平方向的截面轮廓曲线图；

图6为仿生锯齿中主齿沿竖直方向的截面轮廓曲线图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步说明：

参照图1和图2所示的一种用于玉米收获机圆盘式切割器的仿生刀片，包括刀体，所述刀体为由左支1-1和右支1-2组成的U形结构，所述的左支1-1与右支1-2的夹角为60˚，且相邻部分的夹角处由半径为25mm的圆弧过渡。

刀体的整体长度为135-138mm，宽度为102-105mm，厚度为3.5-6mm；刀体的底端设有一个矩形定位面5，矩形平面5的长度为48-50mm，宽度为3.5-6mm，用于与玉米收获机的切割器刀盘装置贴合，同时与刀体上的安装孔4联合作用，实现刀片在刀盘上的定位。一般采用三个刀片为一组，成环形安装在切割器刀盘上配合使用。

左支1-1和右支1-2上分别设有左支刀刃2-1和右支刀刃2-2，两个刀刃的刃线夹角为30°-60˚；左支刀刃2-1和右支刀刃2-2均为双面刃，刃角为25-35˚。

所述左支刀刃2-1和右支刀刃2-2上均分布有一排五个仿生锯齿3。

参照图3至图6所示，所述仿生锯齿3参照蟋蟀切齿叶轮廓设计，包括主齿31和副齿32，所述主齿31轮廓和副齿32轮廓均为残缺型抛物线，主齿31轮廓的残缺部分与副齿32轮廓的残缺部分通过平滑圆弧33过渡连接，且所述主齿31轮廓的顶点高度高于副齿轮廓32的顶点高度。

参照图4所示，所述主齿31的顶面宽度小于副齿32的顶面宽度；参照图2所示，所述主齿31与副齿32于刀刃上交错排布，相邻的位于两个不同仿生锯齿上的主齿31轮廓和副齿32轮廓之间通过平滑圆弧34过渡连接。

参照图5所示，具体的，仿生锯齿3的沿水平方向的截面轮廓曲线放在十字坐标系中，则满足曲线公式：

y = 9E-12x6 - 5E-09x5 + 3E-07x4 + 0.0003x3 - 0.0492x2 + 3.1373x + 17.498。

参照图6所示，具体的，仿生锯齿3的主齿31沿竖直方向的截面轮廓曲线放在十字坐标系中，则满足曲线公式：

y = 5E-06x⁵ - 0.0006x⁴ + 0.0228x³ - 0.3176x² + 4.6978x + 0.1678。

以上所述的实施例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本实用新型权利要求书确定的保护范围内。