一種仿生挖掘機(jī)鏟斗的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供的一種仿生挖掘機(jī)鏟斗，包括底板、邊板、斗齒、斗齒銷、斗耳板、掛鉤，底板下邊緣和斗齒形狀擬合了鼴鼠前爪形狀，提高了底板及斗齒的切削性能；底板外部設(shè)有加固板，加固板上設(shè)有凸包，提高底板耐磨性；邊板外部設(shè)有防護(hù)板，提高側(cè)面耐磨度；斗齒一段有上下連接板，通過斗齒銷與鏟斗底板連接，拆卸方便。本發(fā)明提供的一種仿生挖掘機(jī)鏟斗，從結(jié)構(gòu)形式上提高了鏟斗的整體切削耐磨性能，有效地避免了挖掘過程中鏟斗和斗齒磨損嚴(yán)重、更換頻率高等問題，同時(shí)鏟斗表面不易粘附物料，提高了工作效率的同時(shí)，延長(zhǎng)了使用壽命。
【專利說明】
一種仿生挖掘機(jī)鏟斗
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明涉及一種仿生挖掘機(jī)鏟斗，屬于機(jī)械技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]作為一種重要的土石方工程作業(yè)機(jī)械，液壓挖掘機(jī)在現(xiàn)代化建設(shè)中發(fā)揮著越來越重要的作用。挖掘機(jī)工作裝置是挖掘機(jī)基本動(dòng)作的主要執(zhí)行者，而鏟斗作為工作裝置中裝載物料的主要部分經(jīng)常出現(xiàn)磨損需更換等問題，挖掘斗曲面形式對(duì)切削阻力有重要影響，設(shè)計(jì)良好的鏟斗曲面是減小牽引阻力的主要途徑。所以提高鏟斗的力學(xué)性能變得尤為重要。現(xiàn)代仿生學(xué)表明很多生物結(jié)構(gòu)形態(tài)經(jīng)過長(zhǎng)期演化形成，構(gòu)成了優(yōu)良的生態(tài)系統(tǒng)，將仿生學(xué)運(yùn)用于機(jī)械也越漸增多。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]目的:為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本發(fā)明提供一種仿生挖掘機(jī)鏟斗，通過鼴鼠前掌外輪廓擬合底板下邊緣和斗齒的輪廓形狀，有效地避免了挖掘過程中鏟斗和斗齒磨損嚴(yán)重，更換頻率高等問題，同時(shí)鏟斗表面不易粘附物料，提高了工作效率的同時(shí)，延長(zhǎng)了使用壽命。
[0004]技術(shù)方案:為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為:
[0005]—種仿生挖掘機(jī)鏟斗，其特征在于:包括底板、邊板、斗齒、斗耳板、掛鉤，
[0006]其中，所述底板下邊緣和斗齒形狀模仿善于挖掘的鼴鼠前爪形狀，通過鼴鼠前爪形狀放大圖進(jìn)行擬合，鏟斗的底板下邊緣的輪廓曲線是由參數(shù)方程yi = 5X 10—6x4-5 X 10—4x3+0.023x2-0.68x-16.86，在x取值范圍為0_30mm內(nèi)放大80倍得出的曲線段；斗齒的輪廓曲線是由參數(shù)方程y2 = -8.6 X 10—5x3-6 X 10—3x2+0.225x+3.014,在x取值范圍為0_15mm內(nèi)放大6倍得出的曲線段;鏟斗的底板、邊板、斗耳板、掛鉤材質(zhì)采用16Mn，斗齒的材質(zhì)采用ZGMnl 3，斗齒為可拆卸式組裝在底板上，兩側(cè)斗齒可與中間的斗齒進(jìn)行互換。
[0007]所述的仿生挖掘機(jī)鏟斗，其特征在于:還包括加固板，底板外部設(shè)有加固板，加固板上設(shè)有凸包，用于提高底板耐磨性。
[0008]所述的仿生挖掘機(jī)鏟斗，其特征在于:還包括防護(hù)板，邊板外部設(shè)有防護(hù)板，用于提高側(cè)面耐磨度。
[0009]所述的仿生挖掘機(jī)鏟斗，其特征在于:所述斗齒一段有上下連接板，通過斗齒銷與底板連接，拆卸方便。
[0010]有益效果:本發(fā)明提供的一種仿生挖掘機(jī)鏟斗，根據(jù)鼴鼠的前掌進(jìn)行擬合，鼴鼠經(jīng)常用前掌進(jìn)行土壤挖掘，經(jīng)過漫長(zhǎng)的時(shí)間演化，逐步形成了優(yōu)化的幾何形狀和優(yōu)良的生物力學(xué)功能，使其在挖掘過程中能夠獲得最低的切削阻力，經(jīng)試驗(yàn)證明，其較傳統(tǒng)的挖掘機(jī)鏟斗切削性能有所提高，并且鏟斗表面不易粘附物料，同時(shí)對(duì)鏟斗的側(cè)壁及底部進(jìn)行了加厚，提高了鏟斗的耐磨性，對(duì)斗齒結(jié)構(gòu)進(jìn)行了改進(jìn)，便于拆卸，整體上在提高了工作效率的同時(shí)，延長(zhǎng)了使用壽命。
【附圖說明】
[0011]圖1為本發(fā)明仿生挖掘機(jī)鏟斗整體三維圖；
[0012]圖2為本發(fā)明仿生挖掘機(jī)鏟斗底部仿生線圖；
[0013]圖3為本發(fā)明仿生挖掘機(jī)鏟斗的斗齒形式及仿生線圖；
[0014]圖4為本發(fā)明仿生挖掘機(jī)鏟斗底部加固圖；
[0015]圖5為本發(fā)明仿生挖掘機(jī)鏟斗底部凸包形式圖；
[0016]圖6為本發(fā)明仿生挖掘機(jī)鏟斗側(cè)邊防護(hù)圖。
[0017]圖中:1:底板;2:斗耳套;3:斗耳板;4:掛鉤;5:凸包;6:加固板;7:斗齒;8:邊板;9:防護(hù)板;10:斗齒銷。
【具體實(shí)施方式】
[0018]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作更進(jìn)一步的說明。
[0019]如圖1為本發(fā)明仿生挖掘機(jī)鏟斗整體三維圖，包括底板1、邊板8、斗齒7、斗齒銷10、斗耳套2、斗耳板3、掛鉤4、凸包5、加固板6、防護(hù)板9;其中，伊^斗的底板I下邊緣和斗齒7形狀模仿了善于挖掘的鼴鼠前爪形狀，通過鼴鼠前爪形狀放大圖進(jìn)行擬合，鏟斗的底板I下邊緣的輪廓曲線是由參數(shù)方程yi = 5 X 10—6x4-5 X 10—4x3+0.023x2-0.68χ-16.86在x取值范圍為0-30mm內(nèi)放大80倍得出的曲線段，如圖2所示；斗齒7的輪廓曲線是由參數(shù)方程y2 = -8.6X10—5x3-6 X I O—3x2+0.225x+3.014在x取值范圍為O-15mm內(nèi)放大6倍得出的曲線段，如圖3所示;鏟斗的底板、邊板、斗耳板、掛鉤的材料采用16 M η (低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼:含碳量為0.1 % -
0.25%，加入主要合金元素錳(Mn)、硅(Si)、釩(V)、鈮(Nb)和鈦(Ti)等)，斗齒7采用ZGMnl3(高錳鋼)作為材料，實(shí)驗(yàn)表明斗齒7兩邊磨損速度較中間的較快，故當(dāng)兩邊斗齒磨損嚴(yán)重時(shí)將其與中間的進(jìn)行互換。
[0020]詳細(xì)的，如圖4所示為本發(fā)明的仿生挖掘機(jī)鏟斗底部加固圖，即鏟斗的底板I外部設(shè)有加固板6，加固板6上設(shè)有凸包5，凸包5形式如圖5所示，提高了底板耐磨性。
[0021]如圖6所示為本發(fā)明仿生挖掘機(jī)鏟斗側(cè)邊防護(hù)圖，即仿生挖掘機(jī)鏟斗的邊板8外部設(shè)有防護(hù)板9，提高側(cè)面耐磨度。
[0022]如圖3所示的仿生挖掘機(jī)鏟斗的斗齒形式圖中，斗齒7—段有上下連接板，通過斗齒銷10與底板I連接，可以達(dá)到拆卸方便的目的。
[0023]以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出:對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種仿生挖掘機(jī)鏟斗，其特征在于:包括底板、邊板、斗齒、斗耳板、掛鉤， 其中，所述底板下邊緣和斗齒形狀模仿善于挖掘的鼴鼠前爪形狀，通過鼴鼠前爪形狀放大圖進(jìn)行擬合，鏟斗的底板下邊緣的輪廓曲線是由參數(shù)方程yi=5 X 10—6x4-5 X 10—4X3+0.023x2-0.68x-16.86，在X取值范圍為0_30mm內(nèi)放大80倍得出的曲線段;斗齒的輪廓曲線是由參數(shù)方程y2=_8.6X10—5x3-6 X 10—3x2+0.225x+3.014，在x取值范圍為0-15mm內(nèi)放大6倍得出的曲線段；鏟斗的底板、邊板、斗耳板、掛鉤材質(zhì)采用16Mn，斗齒的材質(zhì)采用ZGMnl3，斗齒為可拆卸式組裝在底板上，兩側(cè)斗齒可與中間的斗齒進(jìn)行互換。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的仿生挖掘機(jī)鏟斗，其特征在于:還包括加固板，底板外部設(shè)有加固板，加固板上設(shè)有凸包，用于提高底板耐磨性。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的仿生挖掘機(jī)鏟斗，其特征在于:還包括防護(hù)板，邊板外部設(shè)有防護(hù)板，用于提高側(cè)面耐磨度。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的仿生挖掘機(jī)鏟斗，其特征在于:所述斗齒一段有上下連接板，通過斗齒銷與底板連接。
【文檔編號(hào)】E02F9/28GK106049590SQ201610380760
【公開日】2016年10月26日
【申請(qǐng)日】2016年6月1日
【發(fā)明人】苑明海, 俞紅焱, 董蓉, 鄧?yán)?
【申請(qǐng)人】河海大學(xué)常州校區(qū)