一种具有耐磨几何结构表面的锥形触土部件

摘要

本发明涉及一种用于土壤水分和紧实度测量的车载传感器的工作部件几何结构，特别是涉及一种具有耐磨几何结构表面的锥形触土部件。该部件由基体和基体表面分布的仿生几何结构单元组成，其特征在于，所述的仿生几何结构单元包括凸包型、凹坑型、环形凸肋条型、环形凹肋条型、螺旋凸包型、螺旋凹坑型、螺旋凸肋条型和螺旋凹肋条。其目的是解决在测量土壤水分和紧实度时传感器锥头磨损的问题。所述的仿生几何结构单元与基体为一体结构。部件材料采用1Cr18Ni9Ti，Gr15或Si60Mn2。

主权项

1.一种具有耐磨几何结构表面的锥形触土部件，该部件由基体和基体表面分布的仿生几何结构单元组成，其特征在于，所述的仿生几何结构单元包括环形凸肋条型、环形凹肋条型、螺旋凸包型、螺旋凹坑型、螺旋凸肋条型和螺旋凹肋条型，环形肋条型的几何耐磨结构表面由基体和其表面上的仿生几何结构单元组成，按照函数分布：$\left\{\begin{array}{c}h=a+b(n-1)\\ \rho =h\tan \left(\frac{\alpha }{2}\right),\end{array}\right.$(n=1，2，3…)其中：h-几何结构特征所在位置距锥顶的距离，a：5mm-20mm，无结构特征表面部分轴线的长度，b：2mm-10mm，几何结构单元之间沿轴线方向的纵行距离，ρ：5mm-20mm，几何结构特征所在锥的圆周的半径，θ：5°-20°，每个非光滑结构之间的横向夹角，α：20°-30°，锥角，n：5-15，凹槽的个数，环形肋条，r：0.5mm-3mm，肋条结构的圆弧半径；本函数确定圆的位置，然后做旋转，得到仿生几何结构；螺旋型的几何耐磨结构表面由基体和其表面上的仿生几何结构单元组成，按照螺旋曲线函数分布：$\left\{\begin{array}{c}x=\tan \partial /2z\cos \theta \\ y=\tan \partial /2z\sin \theta \\ z=\theta /2\pi (h+a)\end{array}\right.$其中：20°-30°，锥角，θ：螺旋升角15°-45°，h：螺距3-5α：5mm-20mm，无结构特征表面部分轴线的长度，上述函数确定的螺旋曲线包括：螺旋凸包型、螺旋凹坑型、螺旋凸肋条型和螺旋凹肋条型不同几何结构按照一定的方式分布，螺旋凸包型、螺旋凹坑型是按照一定的间距分布凸包和凹坑；螺旋凸肋条型和螺旋凹肋条型是把螺旋线变成凸肋条和凹肋条。