本發(fā)明屬于農(nóng)用機械技術領域，具體涉及一種基于螳螂前足結構特征的仿生切茬刀片機構。

背景技術：

在中國東北地區(qū)，玉米根茬的收獲管理的合理化問題在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和田間環(huán)境控制方面的影響巨大。尤其玉米根茬的主根粗壯，深入地下，且根須裹挾大量土壤，與根莖類作物類似，通過借鑒薯類收獲機械中的切割挖掘部件。薯類挖掘部件的作用是把薯塊和土壤一同掘出，傳送到分離部件，并且要求深度穩(wěn)定可調(diào)，保證土垡沿鏟面順利通過，牽引阻力小，對黏重土壤挖掘鏟要有較強的碎土能力。挖掘的深度穩(wěn)定可調(diào)節(jié)，并且要保證土垡能夠沿著鏟面順利的通過。對于黏重的土壤，挖掘鏟應具有較強的碎土能力同時避免工作時鏟面鏟草與壅土。此外，要求挖掘鏟刃口耐磨，機具的牽引阻力小。因此，人們已漸漸認識到，設計研發(fā)一種有效的根茬收獲機具無論在節(jié)省資源還是環(huán)境保護方面都是十分必要的。而根茬收獲機具中最關鍵的部分即為根茬切割刀具。根茬切割刀具的性能主要取決于刀片形狀、刀片和土壤間的摩擦系數(shù)、土壤質(zhì)地和作業(yè)條件（如前進速度、切削深度和根茬狀況）。 除此之外，切茬刀具應考慮節(jié)能減阻的效果，同時整理耕作土壤使其達到利于作物生長的條件。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種基于螳螂前足結構特征的仿生切茬刀片機構，以解決上述背景技術中提出的問題。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術方案：一種基于螳螂前足結構特征的仿生切茬刀片機構，包括連接板和切茬刀片，所述切茬刀片通過螺栓與螺絲與連接板固定連接，所述切茬刀片由切茬刀片本體和齒形四棱錐組成，所述切茬刀片本體的上端設有刃口斜面處，所述齒形四棱錐的棱面為等邊三角形，所述齒形四棱錐包括一號齒形四棱錐和二號齒形四棱錐，所述一號齒形四棱錐和二號齒形四棱錐等距離交錯排列在刃口斜面處。

優(yōu)選的，所述連接板的上端設有安裝孔。

優(yōu)選的，所述切茬刀片設置為梯形結構。

優(yōu)選的，所述一號齒形四棱錐設置為三組，所述一號齒形四棱錐的高度為5mm。

優(yōu)選的，所述二號齒形四棱錐設置為五組，所述二號齒形四棱錐的高度為3mm。

本發(fā)明的技術效果和優(yōu)點：該基于螳螂前足結構特征的仿生切茬刀片機構，與傳統(tǒng)的切茬刀機構相比，本發(fā)明利用楔形工作部件的碎土原理和基于螳螂前足結構特征，設計出形狀簡單、制造容易、節(jié)能減阻的仿生切茬刀片機構，平面切刀利用鋒利的刀刃切斷根茬與土形成的復合體，根土復合體沿鏟面移動，后脫離刀體，平面切茬刀在切割根茬的同時能夠破除壟臺，起到了整地作用也為后續(xù)的播種作業(yè)提供良好的土壤環(huán)境。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的結構示意圖；

圖2為本發(fā)明的切茬刀片結構示意圖。

圖中：1連接板、2切茬刀片、3切茬刀片本體、4刃口斜面處、5齒形四棱錐、6 一號齒形四棱錐、7 二號齒形四棱錐。

具體實施方式

下面將結合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

本發(fā)明提供了如圖1-2所示的一種基于螳螂前足結構特征的仿生切茬刀片機構，包括連接板1和切茬刀片2，所述連接板1的上端設有安裝孔，所述切茬刀片2通過螺栓與螺絲與連接板1固定連接，所述切茬刀片2設置為梯形結構，所述切茬刀片2由切茬刀片本體3和齒形四棱錐5組成，所述切茬刀片本體3的上端設有刃口斜面處4，所述齒形四棱錐5的棱面為等邊三角形，所述齒形四棱錐5包括一號齒形四棱錐6和二號齒形四棱錐7，所述一號齒形四棱錐6設置為三組，所述一號齒形四棱錐6的高度為5mm，所述二號齒形四棱錐7設置為五組，所述二號齒形四棱錐7的高度為3mm，所述一號齒形四棱錐6和二號齒形四棱錐7等距離交錯排列在刃口斜面處4。

結構原理：本發(fā)明仿生切茬刀片的設計參考學習螳螂前肢的齒刺結構，特別是脛節(jié)內(nèi)側(cè)體刺排列的鋸齒形狀。堅硬鋒利的鋸齒結構能夠增大壓強，減少動力，迅速切入獵物身體。螳螂脛節(jié)表面的體刺大小各異，排列緊密，大刺長度約為小刺的兩倍，脛節(jié)刺高度占脛節(jié)寬度的10%-30%。與螳螂脛節(jié)砍切獵物相似，根茬切割的關鍵是刀片切入根土復合體的過程。借鑒螳螂脛節(jié)這種銳利的鋸齒結構，本發(fā)明在傳統(tǒng)的直線型刀刃處添加了切割齒。為便于刀片加工，將齒面設為等邊三角形，在刃口斜面寬度的10%-30%范圍內(nèi)合理選取齒高。仿生切茬刀在4采用高度不同一號齒形四棱錐6和二號齒形四棱錐7的兩種齒形四棱錐交錯排列，齒頂部連線仍為直線方式，一號齒形四棱錐6的齒高為5mm，二號齒形四棱錐7的齒高3mm，齒形四棱錐5的齒底面均為等邊三角形。

最后應說明的是：以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，盡管參照前述實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明，對于本領域的技術人員來說，其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特征進行等同替換,凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。