CN102714950B 说明书 3/3页 图：图4是开沟器的左视图：图5是开沟器的俯视图。 具体实施方式 [0026]本发明依据被称为“活的挖掘机”的鼹鼠的挖掘器官及挖掘动作参数设计了农业 机械触土部件表面的耐磨减阻仿生凸起及其排列方式。鼹鼠的身体结构十分适合在地下活 动和挖掘，鼹鼠所具备得极高的挖掘效率，得益于其特有的前爪爪趾几何结构和挖掘过程 中爪趾与土壤的接触角，这两个因素保证了鼹鼠在地下对土壤的挖掘过程中受到较小的土 壤阻力，实现持续高效的挖掘，同时后者使鼹鼠在挖掘过程中爪趾所受到的磨损较少，保证 了鼹鼠能够持续的进行挖掘。 [0027]本发明结合鼹鼠爪趾几何轮廓和鼹鼠挖掘是爪趾与土壤的接触角这两个重要参 数，设计了一种农业机械耕作部件减阻耐磨仿生凸结构起，通过对鼹鼠爪趾的轮廓设计了 仿生凸起结构的几何轮廓，同时通过分析鼹鼠在挖掘过程中爪趾与土壤的接触角度设计了 仿生凸起结构的偏转角度，实现提高触土部件的耐磨性和使用寿命，降低耕作阻力和使用 成本。通过对鼹鼠爪趾几何轮廓和鼹鼠挖掘过程中爪趾与土壤的接触角度的分析，确定本 发明所述的减阻耐磨仿生凸起结构的外轮廓曲面。 [0028] 本发明是仿生凸起结构1，仿生凸起结构1的外轮廓曲面是由下述鼹鼠爪趾轮廓 曲线： [0029]x =(-Asin 0)t2+tcos 0-asin 0 [0030]y =(Acos 0)t2+tsin 0 +asin 0 [0031]绕x轴旋转180°后形成的，其中A为仿生凸起结构1的形状系数，-1<A<-0.5: a为仿生凸起结构1高度，0<a<5mm;0为仿鼹鼠挖掘过程中爪趾背面与土壤接触度， 15°<6<45°：由此，仿生凸起结构1的外轮廓曲面符合以下数学表达式： [0032]x =(-Asin 0)t2+tcos 0-asin 0 [0033] y2+z2=[(Acos 0)t2+tsin 0 +asin 0 ]2 [0034] 其中x,y和z为三维坐标系中的x轴，y轴和z轴。 [0035] 如图1所示，是A=-1、0=24°的仿生凸起结构1的剖面图。 [0036] 如图2所示，所述仿生凸起结构1按照菱形方式排列，菱形排列中较小夹角角度为 0,30°<0<60°，相邻仿生凸起结构1间距离为L,仿生凸起结构1间距L与仿生凸起结 构1高度H满足以下关系： L [0037] 4<<10 H [0038] 菱形排列中较长的对角线与耕作过程中土壤运动方向平行。 [0039] 如图3、图4和图5所示，为本发明应用于开沟器的示意图。开沟器2是常用触土 耕作部件，常在播种，中耕时应用，由于开沟器2入土深度较深，工作时受到的阻力较大：耕 作时接触土壤硬度较大，部件磨损较为严重。本发明之仿生凸起结构1应用于开沟器2。开 沟器2由铸造方法生产，开沟器2表面形成有仿生凸起结构1，该仿生凸起结构1的形状系 数A为-1，凸起高度a为3mm,与土壤接触度0为24°：仿生凸起结构1按照图4所示排 列方式进行排列，其中菱形排列中较小夹角角度为0,30°<0<60°，相邻仿生凸起结构1 中心间距离为15mm,菱形排列中较长的对角线与耕作过程中土壤运动方向平行