[01127291]典型农机触土工作部件耐磨表面仿生研究

本项目属于农机、生物、材料、土壤等多学科交叉融合的农业机械与装备仿生技术领域,主要解决深松铲在工作过程中铲尖磨损失效快等技术难题。 深松作业的主要加工对象是底层的坚实致密的土壤层,铲尖磨损失效过快问题长期以来一直困扰着农业科技人员。本项目突破传统的研究理念,以仿生为手段,将生物体表组织或器官所具有的优良耐磨特性应用于深松铲的结构设计之中,达到解决上述技术难题的目的。这种基于仿生学的思想不但丰富了农业机械研究领域的研究内容,而且开辟了这一研究领域的新途径,在解决典型农机触土工作部件耐磨的关键技术及研究方法方面具有创新性。 基于仿生学原理,对某些水生软体动物和土壤洞穴动物体表具有优良耐磨特性的几何结构进行了分析,探索其与土壤之间的摩擦学行为及耐磨机理,为深松铲尖耐磨几何结构的仿生设计提供技术保障。为典型农业机械触土工作部件-深松铲的耐磨仿生技术研究奠定前期基础。 本项目通过仿生设计、实验室试验、模拟分析以及实地测试等手段,对深松铲的仿生耐磨技术进行了深入系统的研究,解决了深松铲工作过程中磨损失效快等技术难题,提出了深松铲耐磨仿生设计新方法,与传统解决上述问题的方法比较,研究内容和研究方法具有创新性,在国内外处于领先地位,不但丰富了农机仿生理论与技术学科体系的内容,同时对于仿生学及生物摩擦学的发展具有一定的理论意义和推动作用。 仿生耐磨技术的提出及发展与应用,显著提高了农业机械作业性能和生产效率,从而提升了农业机械的技术水平和竞争能力,推动了农机行业的科技进步,为建设节约高效、绿色环保新型农业,提高农业生产的现代化水平发挥了重要作用,并将产生显著的经济效益和社会效益。 本项目的研究及所取得的研究成果得到了同行专家和科研人员的的认可并获得了良好的评价。相关研究成果被国内外公开出版发行的科技刊物所接受,有多篇科技论文发表,同时获得了多项发明专利。所研制的产品在黑龙江建三江农场得到了参考借鉴和推广应用,并取得了良好的经济和社会效益,有着广阔的推广应用前景。