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1、第二章 耕地机械,耕地机械主要有：铧式犁、圆盘犁、全方位深耕机等。,铧式犁,圆盘犁,2020/8/1,山东理工大学轻工与农业工程学院,对耕作机械的农业技术要求:,良好的翻土和覆盖性能 良好的碎土性能 耕深应均匀一致 避免重耕、漏耕 满足畦作要求,第二章 耕地机械,2020/8/1,山东理工大学轻工与农业工程学院,第一节 铧式犁的构造与原理,一、铧式犁的种类及特点 二、铧式犁的主要部件 三、铧式犁的翻垡原理 四、铧式犁的挂结与结构 五、特种犁,2020/8/1,山东理工大学轻工与农业工程学院,一、铧式犁的种类及特点,分类：,按动力,畜力犁,机力犁,按与拖拉机的挂接形式,牵引犁,悬挂犁,半悬挂犁,
2、按重量,轻型犁,重型犁,按用途,旱田犁,果园犁,水田犁,灌木沼泽地犁,2020/8/1,山东理工大学轻工与农业工程学院,组成：牵引杆、犁架、犁体、机械或液压升降机构、调节机构、行走轮、安全装置等部件组成。,特点：与拖拉机单点挂接，拖拉机只对犁有牵引作用，重量由本身的轮子承受。,牵引犁,2020/8/1,山东理工大学轻工与农业工程学院,特点：通过悬挂架与拖拉机的三点悬挂机械连接，由拖拉机的液压机构控制升降，运输时，全部重量由拖拉机承受；机构紧凑、重量轻、机动性好。,悬挂犁,2020/8/1,山东理工大学轻工与农业工程学院,组成：犁体、圆犁刀、犁架、悬挂装置和限深轮等组成。如图所示：,2020/8
3、/1,山东理工大学轻工与农业工程学院,组成：犁架、悬挂架、犁体、地轮、尾轮等组成。,半悬挂犁,特点：所配犁体较宽，纵向长度大，纵向操纵稳定性好，有承重轮，比牵引犁机构简单、重量轻、机动灵活；比悬挂犁配置更多犁体，稳定性、操向性好。,2020/8/1,山东理工大学轻工与农业工程学院,二、铧式犁的主要部件,1.犁体 组成：犁铧、犁壁、犁侧 板、犁柱、犁托、滑草板、延长板等。,功用：切土破碎翻转土壤，从而达到覆盖杂草残茬和疏松土壤的目的,铧式犁的主要部件有犁体、小前犁、犁刀、犁架等。,2020/8/1,山东理工大学轻工与农业工程学院,（1）犁铧 作用：入土、切土 常见形式：凿形铧、梯形铧、三角形犁铧
4、；,2020/8/1,山东理工大学轻工与农业工程学院,不同犁铧的特点,2020/8/1,山东理工大学轻工与农业工程学院,犁铧材料：犁铧的材料一般采用坚硬、耐磨，具有较高强度和韧性的材料，如65Mn钢或65SiMn稀土钢，刃口部分必须经过热处理。,（2）犁壁 作用：与犁铧一起构成犁体曲面，用来翻转破碎 土壤。 形式：整体式、组合式、栅条式 工作原理：犁壁和犁铧前缘构成犁胫，使切出侧面犁沟墙的处置切土刃；胫刃线呈曲线或外凸曲线（利于积压），犁壁的不同形状可达到滚、翻、碎、窜等不同的翻土效果。 工艺及材料：冲压工艺，常用65Mn钢或低碳钢经渗氮处理。为便于更换，常用组合式犁壁。,2020/8/1,山
5、东理工大学轻工与农业工程学院,（3）犁侧板 位于犁铧后上方，受侧向力和部分垂直压力，常用平板式犁侧板，也用刀形的，后端与犁沟接触，受力较大，易磨损，用的安装了可更换的犁踵。安装犁侧板时，与沟底和沟壁成一定的角度，从而使只有犁尖和犁踵接地，增加了铧刃对沟底及犁胫对沟墙的压力，从而使犁工作时始终有一种增大耕深和耕宽的趋势，这样，犁侧板起到了稳定耕宽和耕深的作用。两个安装角由犁体的水平间隙和垂直间隙来保证。 材料及工艺：犁侧板要求耐磨、强度高，一般采用锰钢或45钢经热处理而成。犁踵也可用白口铸铁制造。,2020/8/1,山东理工大学轻工与农业工程学院,（4）犁托 犁托为一联结件，犁铧、犁壁、犁侧板、
6、犁柱通过犁托联成一体，起承托和传力作用，可以用钢板冲压而成，也可以焊接或铸造。有些犁托与犁柱造成一体。,（5）犁柱 用来将犁体固定在犁架上，并将动力由犁架传给犁体，带动犁体工作。犁柱可以是空心圆或椭圆直犁柱，也可以是实心扁钢圆犁柱。空心犁柱一般用球墨铸铁或铸钢制成，重量较轻、强度较好，安装简便。,2.小前犁 位于主犁体的左前方，将土垡上层部分土壤、杂草耕起，并先于主垡片的翻转落入沟底面进而改善主犁体的翻垡覆盖质量。在杂草较少或土壤较松时也可不用小前犁。主要有铧式、切角式和圆盘式三种结构形式。,2020/8/1,山东理工大学轻工与农业工程学院,3.犁刀 装在主犁体和小前犁的前方，用来沿垂直方向切
7、开土壤，减少主犁体的切土阻力和磨损，防止犁沟墙塌落。有圆犁刀和直犁刀两种，直犁刀工作阻力较大，适用于特种犁；圆犁刀切土阻力小，不易挂草或堵塞，应用较广。,4.犁架 用来直接或间接的安装犁其它零部件，强度大；常用空心矩形管焊接而成。,5.安全装置 安全装置为防止犁损害而设置的超载保护装置。有单体式和整体式两类，整体式装在整台犁的牵引装置上，而单体式则装在每个犁单体上。（1）摩擦销式安全装置（2）单体式犁体安全装置。,2020/8/1,山东理工大学轻工与农业工程学院,三、铧式犁犁体工作过程和土垡宽深比的翻垡原理,1.三面楔原理: 两面楔从三个不同的位置切入土壤时，分别对土壤起到起土、侧向推土和翻土
8、地作用；如图所示： 铧犁则相当于一个偏斜放置的两面楔，如图2-17d，楔角为，楔刃 与前进方向偏一斜角，形成三面楔，同时起到起土、侧向推土和翻土作用。,2020/8/1,山东理工大学轻工与农业工程学院,从工作过程来看，可以认为为载荷角，为切土角，为犁铧安装角，由于,所以,2020/8/1,山东理工大学轻工与农业工程学院,2.翻筏原理: （1）滚垡 滚垡就是假设土垡在被翻转过程中只有纯粹的翻转而没有侧移。如图2-18所示，可分为三个阶段： （a）切土：铧刃于胫刃分别沿水平面和垂直面切出土垡的地面和左侧面，其耕宽为b,耕深为a。 （b）抬垡：被切出的土垡ABCD在铧面和犁胸的作用下，左边被抬升，绕
9、右下角D点回转。,2020/8/1,山东理工大学轻工与农业工程学院,（c）翻垡：土垡在回转过程中，通过直立状态，然后在犁翼作用下继续绕点C回转，最后靠在前一行程的土垡上。滚垡的结果与土垡的宽深比k=b/a有关。如图2-19所示，土垡被翻转后的重心应落在支撑点的右方才得到稳定（图2-19a），如果落在左边，则土垡在犁通过后又重新翻回犁沟中，成为回垡或立垡，影响翻耕质量。,2020/8/1,山东理工大学轻工与农业工程学院,移项整理，并令,则有,解此方程得,图2-19b为土垡的不稳定平很状态（临界状态），土垡翻转后是否稳定，取决于a/b或，从图2-19b中可以看出DAD与BCD为相似形，故有,图2-
10、19b为土垡的不稳定平很状态（临界状态），土垡翻转后是否稳定，取决于a/b或，从图2-19b中可以看出DAD与BCD为相似形，故有,2020/8/1,山东理工大学轻工与农业工程学院,(2)窜垡：窜垡的方式工作时，土垡沿犁体曲面上窜一定高度后旋空扣翻，其过程也可以分为三个阶段（图2-20）,（a）切土：与滚垡过程相同。 （b）窜垡：被切离的土垡沿犁体曲面向上抬升，同时在犁翼部转移时被翻转。 （c）扣垡：由于土垡在悬空状态下被翻转，在重力作用下，土垡沿背面不断撕裂成断条落下，扣翻在前一行程的土垡。,2020/8/1,山东理工大学轻工与农业工程学院,四、铧式犁的挂结与结构,1.铧式犁的挂结原则 （1
11、）牵引犁：挂结原则 犁的挂结点必须在拖拉机的动力中心和犁的阻力中心的连线上。 (2)悬挂犁：悬挂犁通常与拖拉机以三点悬挂组成机组，其挂结原则与牵引犁相同。有四种不同牵引状态： （a）正牵引（b）斜牵引（c）偏牵引（d）偏斜牵引,2.铧式犁的调整 （1）耕深调整（2）耕宽调整（3）偏牵引调整（4）纵向水平调整（5）横向水平调整,3.犁耕作业方法 （1）内翻法（闭垄法）（2）外翻法（开垄法）（3）套垄法,2020/8/1,山东理工大学轻工与农业工程学院,五、特种犁,2.圆盘犁 利用球面圆盘进行翻土碎土的耕地机具，前进阻力小，不易缠草，圆盘刃口长，耐磨性好；但重量大，耕深稳定性和覆盖性较差，造价高。
12、,1.高速犁 与大功率拖拉机配套使用，耕速能超过7km/h。,2020/8/1,山东理工大学轻工与农业工程学院,3.耕耙犁 按碎土器的配置方式不同，可分为分组立式，分组卧式和整组卧式。犁体翼部短，在犁体侧上方加旋转碎土装置，在土筏未落地之前，被旋耕刀打碎。具有耕得深、盖的严、碎得透、效率高的优点（如图2-27）。,2020/8/1,山东理工大学轻工与农业工程学院,4.翻转犁 可实现双向翻土，也称双向犁，国内目前使用较多的是在犁架上下装两组不同方向的犁体，通过翻转机构在往返行程中分别使用，达到相同一侧翻土的目的。这种犁在国内主要用在中型拖拉机上，犁体数为2到4对。 主要优点：耕后地表平整，没有沟壑；在斜坡耕作时，沿等高线向下翻土，还可以减少坡度。,2020/8/1,山东理工大学轻工与农业工程学院,5.调幅犁 调幅犁能改变犁体组本身的总幅宽，以适应土壤条件及耕作要求改变时对拖拉机牵引力要求的变化；具有提高拖拉机的工作效率降低油耗的优点。,2020/8/1,山东理工大学轻工与农业工程学院,调幅犁的基本原理如图2-29所示：通过调节机构改变犁的主梁与前进方 向的夹角就能改变犁间的重叠量。 减小，重叠量增加，耕宽减少；增大，重叠量减少，耕宽增加；当主梁夹角变化时，安装在主梁上的犁体与主梁夹角也作相应的同步变化，以保持犁的设计工作状态。,2020/8/1,山东理工大学轻工与农业工程学院,
