一种动态仿生松土开沟器的制作方法

技术特征：

1.一种动态仿生松土开沟器，其特征在于，包括减阻滑切入土开沟刀(1)、多个动态仿生松土机构(2)和一对仿形限深压土轮(3)，多个动态仿生松土机构(2)对称安装在减阻滑切入土开沟刀(1)两侧，一对仿形限深压土轮(3)通过连杆固定在减阻滑切入土开沟刀(1)两侧；所述动态仿生松土机构(2)包括仿蚯蚓柔性凸表面(4)、动态伸缩机构和凸起高度限位杆(5)，动态伸缩机构设置在仿蚯蚓柔性凸表面(4)内侧，仿蚯蚓柔性凸表面(4)可在动态伸缩机构的带动下产生收缩和扩张的形变，凸起高度限位杆(5)安装在仿蚯蚓柔性凸表面(4)内部，凸起高度限位杆(5)可沿其轴向伸缩。

2.如权利要求1所述的一种动态仿生松土开沟器，其特征在于，所述动态仿生松土机构(2)外表面采用高弹性耐磨橡胶材料，内部填充高弹性泡沫材料(18)。

3.如权利要求1所述的一种动态仿生松土开沟器，其特征在于，所述动态伸缩机构包括2个伸缩驱动轮(6)、拉力弹簧(8)、限位杆(9)、对称凸轮(10)、滑道，滑道安装在所述减阻滑切入土开沟刀(1)上且位于仿蚯蚓柔性凸表面(4)内侧，2个伸缩驱动轮(6)安装在滑道内可沿滑道滚动，每个伸缩驱动轮(6)的轮轴前端安装有1个顶针轮(7)，限位杆(9)安装在2个伸缩驱动轮(6)的轮轴之间，拉力弹簧(8)缠绕在限位杆(9)上，拉力弹簧(8)两端与伸缩驱动轮(6)轮轴焊接，两个顶针轮(7)分别与对称凸轮(10)两侧相配合，可在对称凸轮(10)的驱动下做简谐运动，对称凸轮(10)与安装在所述减阻滑切入土开沟刀(1)内部设有的电机(11)驱动连接。

4.如权利要求3所述的一种动态仿生松土开沟器，其特征在于，所述对称凸轮(10)轮廓曲线为：

$\left\{\begin{array}{c}x=\{5+\frac{5\[1-cos\left(2\mathrm{\δ}\right)\]}{2}\}sin\mathrm{\δ}+h\mathrm{\ω}sin\left(2\mathrm{\δ}\right)cos\mathrm{\δ}\\ y=\{5+\frac{5\[1-cos\left(2\mathrm{\δ}\right)\]}{2}\}\cos \mathrm{\δ}-h\mathrm{\ω}sin\left(2\mathrm{\δ}\right)\sin \mathrm{\δ}\end{array}\right.,0\≤\mathrm{\δ}\≤\frac{\mathrm{\π}}{2};\mathrm{\π}\≤\mathrm{\δ}\≤\frac{3\mathrm{\π}}{2};$

$\left\{\begin{array}{c}x=\{5+\frac{5\[1+cos\left(2\mathrm{\δ}\right)\]}{2}\}sin\mathrm{\δ}-h\mathrm{\ω}sin\left(2\mathrm{\δ}\right)cos\mathrm{\δ}\\ y=\{5+\frac{5\[1+cos\left(2\mathrm{\δ}\right)\]}{2}\}\cos \mathrm{\δ}+h\mathrm{\ω}sin\left(2\mathrm{\δ}\right)\sin \mathrm{\δ}\end{array}\right.,\frac{\mathrm{\π}}{2}\≤\mathrm{\δ}\≤\mathrm{\π};\frac{3\mathrm{\π}}{2}\≤\mathrm{\δ}\≤2\mathrm{\π}.$

5.如权利要求1所述的一种动态仿生松土开沟器，其特征在于，所述凸起高度限位杆(5)由实心轴(19)和空心轴(20)组成，实心轴(19)可沿空心轴(20)轴向位移且实心轴(19)端部设有与空心轴(20)配合的限位凸缘，实心轴(19)前端与减阻滑切入土开沟刀(1)表面焊接，空心轴(20)与仿蚯蚓柔性凸表面(4)固连，实心轴(19)可相对空心轴(20)沿轴向移动，凸起高度限位杆(5)在Y轴上最大收缩状态时的凸起曲线方程为：x＝y²-10y+31，其中0≤y≤10。

6.如权利要求1所述的一种动态仿生松土开沟器，其特征在于，所述减阻滑切入土开沟刀(1)刀刃的曲线结构为：θ＝tanαlnR+C，其中，0.5＜＜α＜＜1；0≤c≤1。

7.如权利要求1所述的一种动态仿生松土开沟器，其特征在于，所述仿形限深压土轮(3)包括刚性内轮(12)、柔性外轮(13)、伸缩杆(14)、压土轮轮轴(15)、压力弹簧(16)；刚性内轮(12)与压土轮轮轴(15)轴承连接，柔性外轮(13)罩在刚性内轮(12)外部，刚性内轮(12)与柔性外轮(13)之间连接有多个伸缩杆(14)，压力弹簧(16)缠绕在伸缩杆(14)上，压力弹簧(16)两端分别与刚性内轮(12)和柔性外轮(13)固连。

8.如权利要求7所述的一种动态仿生松土开沟器，其特征在于，所述多个伸缩杆(14)采取纵向设置和斜向设置交错排列分布的形式。

9.如权利要求7所述的一种动态仿生松土开沟器，其特征在于，所述柔性外轮(13)内侧曲面MN选取开沟作业后种沟边缘土壤几何形状拟合曲面，其曲面方程为：x²+y²+z²＝(0.1x²-1.2x+0.7)²。