[00927239]农业机械减阻耐磨仿生几何结构技术

属于农业机械化与装备工程技术领域。提升农业生产效率、降低生产成本、挖掘增产增收潜力是推进农业机械化全面、全程发展、转变农业生产方式、拉动内需的重要措施。2012年中央一号文件明确指出了充分发挥农业机械集成技术、节本增效、推动规模经营的重要作用。触土部件阻力高、磨损快和玉米收获机摘穗辊对玉米穗严重损伤是中国农业机械领域存在的重大难题。该项目以仿生技术为手段，针对农业机械工作部件存在的阻力高、磨损快以及玉米收获过程中果穗损伤严重的重大技术难题，研制开发触土部件减阻、耐磨仿生几何结构技术和减轻玉米穗损伤的摘穗辊仿生几何结构技术，应用于农业机械，提升农业机械技术水平。对于中国农业机械高端制造的作业部件之开发具有重要意义。该成果的内容及创新包括：模仿土壤洞穴动物体表几何结构量化特征，发明了农业机械触土部件减阻仿生创新几何结构技术。包括指数函数曲线型仿生几何结构深松铲铲柄与棱纹型仿生几何结构深松铲铲面相组合的深松铲之减阻、耐磨仿生几何结构技术，旋耕一碎茬通用刀片减阻仿生几何结构技术和鼠道犁犁铲减阻仿生几何结构技术；模仿土壤洞穴动物体表几何结构特征和疏水功能，发明了农业机械触土部件几何结构与疏水材料超高分子量聚乙烯防粘、减阻集成创新仿生几何结构技术。应用于土壤镇压辊、精密播种机芯铧式开沟器、鼠道犁扩孔器以及垄作田间土壤表面微形貌加工滚动部件；模仿生物体表几何结构的耐磨效应，发明了农业机械触土部件耐磨仿生几何结构技术，是突破纯材料架构的新型耐磨技术。包括棱纹型耐磨仿生几何结构技术并应用于指导深松铲铲面耐磨设计，及锥形触土部件耐磨仿生波纹型几何结构技术；基于生物体表几何结构摩擦学特性，发明了减轻玉米穂损伤的玉米收获机摘穗辊表面仿生几何结构技术，解决了玉米辊式收获的一个重大技术难题农业机械减阻、耐磨仿生几何结构技术和减轻玉米穗损伤的摘穗辅仿生几何结构技术拓展了农业机械工作部件仿生几何结构技术之研究领域；发明的仿生减阻、耐磨创新几何结构技术系统和减轻玉米穗损伤的摘穗辊仿生几何结构技术，丰富了农业机械学和工程仿生学内容。与常用部件相比，仿生深松铲减阻15.0%，仿生深松铲铲面耐磨性提高51.0%；仿生几何结构旋耕-碎茬通用刀片减小扭矩9.0%、减阻12.8%；仿生开沟器不粘土，减阻10%-15%；仿生波纹型锥形触土部件提高耐磨性54.0%；仿生镇压辊不粘土，减阻12%-39%；仿生鼠道犁扩孔器不粘土，鼠道犁减阻12.0%；仿生结构滚动部件不粘土，有效加工垄作田间土*表面微形貌；仿生摘穗辊减小玉米穂损伤率50.5%。该成果获授权国家发明专利10件,曾获吉林省技术发明一等奖1项。该成果技术2010-2014年在5个省（市)10家单位获应用，总计新增销售额77845万元，新增利润18132.4万元，新增税收5634.2万元，实现间接经济效益63719万元。