一种锯齿结构

摘要

本发明属于农业工程切割工具技术领域，公开了一种新型锯齿结构，所述新型锯齿结构由切齿刃锯齿和V形槽(其两端为锯齿)构成。本发明改变了原有的锯齿形状及排列方式，切割过程以滑切的方式进行切割作业；在相同的切割条件下，滑切方式相对于楔入‑撕裂的方式更加省力，通过特有的切齿刃锯齿，将物料进行切断能够使切割表面平整，降低切割对象(如玉米秸秆、甘蔗茎杆等长杆状农作物或经济作物)在切割过程中的不能有效被切割而断裂的几率。本发明能够有效使切割面平整，并能有效降低切割力和切割功耗，对切割茎秆类农作物可以有效防止其断裂。

权利要求

1.一种锯齿结构，其特征在于，所述锯齿结构包括：V形槽、切齿刃曲线；

V形槽和切齿刃曲线形成切齿刃锯齿；

锯齿结构的制造方法包括：

(1)锯齿结构的V形槽成型；

(2)切齿刃锯齿的成型；

所述制造方法(1)具体包括：

笛卡尔空间坐标系中，闭合多边形A作为锯齿结构的母线来形成锯齿结构的V形槽，A有

5条线段组成，5条线段分别为A1，A2，A3，A4和A5，用函数表达如下：式中d为锯齿结构的厚度，V形槽的厚度：式中h为锯齿结构的高度，直线型锯齿结构为高度，圆盘型锯齿结构为半径：若形成直线型锯齿结构，那么A沿着Y轴拉伸至L，形成锯齿结构的V形槽，L为锯齿结构的长度；

若形成圆盘形锯齿结构，A沿着X轴旋转360°，形成圆盘型锯齿结构的V形槽；

d为锯齿结构的厚度，V形槽的厚度，d取值为1～10mm；h为锯齿结构的高度，h的取值为

20～500mm；

所述制造方法中(2)具体包括：

步骤一，以封闭的曲线B为母线进行拉伸，形成切齿刃锯齿，B是由3段曲线分别为B1，B2和B3围成，用函数表达如下：三条曲线的交点围成封闭的区域B，以B为母线对锯齿结构的V形槽进行拉伸切除，形成锯齿结构；

步骤二，拉伸切除的方式分为两步，第一步是将母线B沿着X轴正方向拉伸切除长度然后阵列成需要的锯齿个数，第二步分成两种情况：①若形成直线型锯齿结构，则将母线B水平偏移距离为 L为应用该锯齿的直线型锯的长度，n为锯齿的个数，再沿着X轴负方向拉伸 切除长 度为 形成 锯齿 结构 ；② 若形成 圆盘 形锯 齿结构 ，则 将n为锯齿的个数，再沿着X轴负方向拉伸切除长度为 形成锯齿结构；

L为应用锯齿的直线型锯的长度，n为锯齿的个数，L的取值为50～2000mm，n的取值范围

3～150个。

说明书

一种锯齿结构

技术领域

[0001] 本发明属于农业工程切割工具技术领域，尤其涉及一种锯齿结构。

背景技术

[0002] 现有的锯片锯齿结构在切割过程中是先切入再撕裂切割材料，即切割过程中，首先是切齿刃口楔入物料，随着切割的进行，应力超过物料的承受极限，切齿将物料撕开或剥离，随着锯齿的进一步运动，被剥离的物料会被锯齿拉断，锯齿不断往复或循环切割就会将物料切断或切开，完成切割操作。但是这样的切割方式会造成切割表面粗糙(由于将物料拉断导致)，并且切割力由于是拉断物料导致切割力偏大，从而在高茎杆类农作物切割过程容易发展断裂的现象(尤其在农业机械作业过程中，受震动、速度等的影响更为显著)。锯齿结构广泛应用在锯切工具中，尤其在木材加工领域中，现有的锯齿结构是交替排列的尖齿状，在切割过程中，以切入撕裂为主，这种锯齿结构容易导致切割面不平整，而且切割力大导致切割能耗偏大。而在农业机械领域，通常直接将木材领域的锯切工具(比如圆盘锯)进行农作物的切割操作，比如切割长杆类农作物(如玉米秸秆、甘蔗茎秆等)，切割过程中由于楔入撕裂再拉断的切割方式容易导致切割对象发生未切割完成而断裂的现象。

[0003] 综上所述，现有技术存在的问题是：现有的锯齿结构存在容易导致切割面不平整和切割方式导致切割力和切割能耗偏大以及切割对象(茎秆)发生未切割完成而断裂的现象。

发明内容

[0004] 针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种锯齿结构。

[0005] 本发明是这样实现的，一种锯齿结构，所述锯齿结构为V形槽和切齿刃锯齿。

[0006] 本发明的另一目的在于提供一种所述锯齿结构的制造方法，所述制造方法包括：

[0007] (1)锯齿结构的V形槽成型；

[0008] (2)切齿刃锯齿的形成。

[0009] 进一步，所述(1)具体包括：

[0010] 笛卡尔空间坐标系中，闭合多边形A作为锯齿结构的母线来形成锯齿结构的V形槽，A有5条线段组成，5条线段分别为A1，A2，A3，A4，A5。用函数表达如下：

[0011]

[0012] 式中d为锯齿结构的厚度，V形槽的厚度：

[0013]

[0014] 式中h为锯齿结构的高度(直线型锯齿结构为高度，圆盘型锯齿结构为半径)：

[0015]

[0016]

[0017]

[0018] 若形成直线型锯齿结构，那么A沿着Y轴拉伸至L，形成锯齿结构的V形槽，L为锯齿结构的长度；如图1所示。

[0019] 若形成圆盘形锯齿结构，A沿着X轴旋转360°，形成圆盘型锯齿结构的V形槽，如图2所示。

[0020] 进一步，所述(2)具体包括：

[0021] (1)以封闭的曲线B为母线进行拉伸，形成切齿刃锯齿，B是由3段曲线分别为B1，B2和B3围成，用函数表达如下：

[0022]

[0023]

[0024]

[0025] 三条曲线的交点围成封闭的区域B，以B为母线对锯齿结构的V形槽进行拉伸切除，形成锯齿结构，如图3所示；

[0026] 拉伸切除的方式分为两步，第一步是将母线B沿着X轴正方向拉伸切除长度 然后阵列成需要的锯齿个数，第二步分成两种情况：①若形成直线型锯齿结构，则将母线B水平偏移距离为 L为应用该锯齿的直线型锯的长度，n为锯齿的个数，再沿着X轴负方向拉伸切除长度为 形成本发明的锯齿结构；如图4所示。②若形成圆盘形锯齿结构，则将n为锯齿的个数，再沿着X轴负方向拉伸切除长度为形成本发明的锯齿结构，如图5所示。

[0027] 本发明的优点及积极效果为：通过V形槽和切齿刃锯齿，改变了原有的齿形状及排列方式，切割过程以滑切的方式进行切割作业；在相同的切割条件下，滑切方式相对于楔入-撕裂的方式更加省力，通过特有的切齿刃锯齿，将物料进行切断能够使切割表面平整，降低切割对象(如玉米秸秆、甘蔗茎杆等长杆状农作物或经济作物)在切割过程中的断裂几率。本发明能够有效使切割面平整，并能有效降低切割力和切割功耗，对切割茎秆类农作物可以有效防止断裂。

附图说明

[0028] 图1是本发明实施例提供的锯齿结构示意图；

[0029] 图中：1、V形槽；2、切齿刃曲线；3、切齿刃锯齿。

[0030] 图2是本发明实施例提供的锯齿结构直线型V形槽形成的示意图；封闭图形A由A1、A2、A3、A4和A5构成，图中1为V形槽，由A4和A5构成。

[0031] 图3是本发明实施例提供的锯齿结构直线型切齿刃锯齿的形成示意图，切割封闭图形B由B1、B2和B3构成，其中B1和B2构成切齿刃。图中2为切齿刃锯齿。

[0032] 图4是本发明实施例提供的直线型锯齿结构示意图。

[0033] 图5是本发明实施例提供的圆盘型锯齿结构示意图。

具体实施方式

[0034] 为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

[0035] 下面结合附图对本发明的应用原理作详细的描述。

[0036] 如图1-图5所示，本发明实施例提供的锯齿结构包括：V形槽1(A4和A5)、切齿刃曲线2(B1和B2)；V形槽1和切齿刃曲线2形成的切齿刃锯齿3。

[0037] 1.该锯齿的形成过程：

[0038] 分成两部分形成：

[0039] (1)锯齿结构的基体成型

[0040] 笛卡尔空间坐标系中，闭合多边形A作为锯齿结构的母线来形成锯齿结构的V形槽，A有5条线段组成，5条线段分别为A1，A2，A3，A4，A5。用函数表达如下：

[0041]

[0042] 式中d为锯齿结构的厚度，V形槽的厚度：

[0043]

[0044] 式中h为锯齿结构的高度(直线型锯齿结构为高度，圆盘型锯齿结构为半径)：

[0045]

[0046]

[0047]

[0048] 若形成直线型锯齿结构，那么A沿着Y轴拉伸至L，形成锯齿结构的V形槽，L为锯齿结构的长度；如图1所示。

[0049] 若形成圆盘形锯齿结构，A沿着X轴旋转360°，形成圆盘型锯齿结构的V形槽，如图2所示。

[0050] (2)锯齿的形成

[0051] 锯齿的形成是在锯齿结构V形槽的基础上进行加工，以封闭的曲线B为母线进行拉伸，形成切齿刃曲线，B是由3段曲线分别为B1，B2和B3围成，用函数表达如下：

[0052]

[0053]

[0054]

[0055] 三条曲线的交点围成封闭的区域B，以B为母线对锯齿结构的V形槽进行拉伸切除，形成锯齿结构，如图3所示；

[0056] 拉伸切除的方式分为两步，第一步是将母线B沿着X轴正方向拉伸切除长度 然后阵列成需要的锯齿个数，第二步分成两种情况：①若形成直线型锯齿结构，则将母线B水平偏移距离为 L为应用该锯齿的直线型锯的长度，n为锯齿的个数，再沿着X轴负方向拉伸切除长度为 形成本发明的锯齿结构；如图4所示。②若形成圆盘形锯齿结构，则将n为锯齿的个数，再沿着X轴负方向拉伸切除长度为形成本发明的锯齿结构，如图5所示。

[0057] 本发明实施例提供的锯齿结构在切割过程中，被切割物料在进给到锯齿之间时，V形槽两端的锯齿对物料有个滑切切割的作用，随着切割深度的增加，物料逐渐被切割，产生的碎屑随着锯片的转动而脱离；由于滑切的作用，使切割面平整光滑。

[0058] 以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。