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1、耿端阳 博士 联系方式：0533-2760314 13668641238,EMAIL： QQ: 530671341,第三章 整地机械 Scarification machine,1,第一节、引言（introduction） 第二节、圆盘耙(disc harrow) 第三节、旋耕机(Rotary Tiller /rotary cultivator ),第二章 土壤耕作机械 Soil tillage machine,2,第一节 、引言（introduction）,1、整地机械概述 2、整地的农艺要求 3、整地机械类型,3,1、整地机械概述,整地作业包括耙地、平地和镇压。有的地区还包括起垄和作畦。
2、耕地后土垡间存在着很多大孔隙。土壤的松碎程度与地面的平整度还不能满足播种和栽植的要求，所以必须进行整地，为作物的,发芽和生长创造良好的种床。 在干旱地区用镇压器压地是抗旱保墒，保证作物丰产的重要农业技术措施之一。有的地区应用钉齿耙进行播前、播后和苗期耙地除草。 整地机械包括耙（圆盘耙、水田耙和钉齿耙）、耢?、镇压器、起垄犁和作畦机等。,4,2、整地的农艺要求,旱田整地的农艺要求： 1.地表平整，无沟垄起伏； 2.表层松软，下层密实； 3.作业深度符合要求，均匀一致； 4.不漏耙、不漏压。 水田整地的农艺要求： 1.耙后土壤松碎，起浆好； 2.能覆盖绿肥； 3.田面平坦而无沟垄。 整地机械根据作
3、业特点和使用范围的不同，有许多不同的结构形式，最常用的整地机具有圆盘耙、水田耙、钉齿耙和镇压器。,5,整地机械的种类很多，根据不同作业的需要有以下几种类型：钉齿耙、圆盘耙、悬耕机、滚轧耙、镇压器等。其中，钉齿耙目前多用于畜力作业，圆盘耙和悬耕机用于机械化作业较多。,3、整地机械类型,6,悬挂圆盘耙,3、整地机械类型,牵引圆盘耙,按照挂接形式分：,重型宽幅3m以上大圆盘100马力以上.,轻型/中型/耕幅2m以下/小圆盘/70马力以下,7,弹齿耙,3、整地机械类型,按耙齿结构分：,钉齿耙,用于犁耕后平整地面，破碎地表的土块或板结层，以减少水分蒸发；也可用于覆盖撒播的种子和肥料，以及苗期除草、疏苗等
4、。耙深56厘米。耙齿断面有方形、圆形、椭圆形、菱形和刀形。,适用于草原和牧场更新，可将杂草根系刨出地表。,8,3、整地机械类型,镇压器,9,旋耕、镇压、耙地联合作业机在工作,3、整地机械类型,10,水 田 耙 1.轧辊 2.悬挂架 3.耙架 4.缺口圆盘耙组,网 状 耙 1.前耙组 2.中间耙组 3.后耙组 4.牵引架 5.连接链条,3、整地机械类型,11,镇压器配合联合播种机在工作,3、整地机械类型,12,旋耕机系列卧式旋耕机和立式旋耕机,3、整地机械类型,13,1、圆盘耙简介 2、圆盘耙类型 3、圆盘耙型号的表达方式,第二节 圆盘耙,4、圆盘耙的作用与构造 5、圆盘耙片工作分析和参数确定
5、6、圆盘耙的受力分析,14,1、圆盘耙简介,圆盘耙始于40年代，是替代钉齿耙的主要机具之一，目前国内外广泛采用，其主要特点：被动旋转，断草能力较强，具有一定切土、碎土和翻土功能，功率消耗少，作业效率高，既可在已耕地作业又可在未耕地作业，工作适应性较强。,15,牵引式 主要是重型耙，因机体结构庞大而笨重，悬挂困难。有利于发挥拖拉机的牵引功率，适于大地块。,2、圆盘耙的类型,1）按与动力的连接方式分：,16,悬挂式 多为中、轻型，机组配置紧凑，操作方便，运输灵活，适于各种地块。,半悬挂式 兼有牵引式和悬挂式的优点。,2、圆盘耙的类型,17,2）按耙片的直径分：,2、圆盘耙的类型,18,3）按耙片的
6、外缘形状分： 全缘耙 缺口耙,全缘耙片易于加工制造；缺口耙片入土能力强，易于切断杂草、作物残茬等，但成本高。,2、圆盘耙的类型,19,对置耙 优点：左右耙组的侧向力互相平衡，机组配制紧凑，偏角调节方便，在地头可左右转弯。缺点：耙后地表不够平整，有漏耙现象，两侧留有耙沟。 偏置耙 具有一组左翻耙片和一组右翻耙片。前后串列进行工作，牵引线偏离耙组的中心线适于在树枝低悬的果园中作业。结构简单，作业中没有漏耙现象，两侧不留耙沟。作业中只宜单向转弯。,4）按耙组的配置方式,返回,2、圆盘耙的类型,20,3、圆盘耙型号的表达方式,型号的组成：1 B 字母 数字,农机具组别号,农机序列好号,圆盘耙的特性,2
7、1,型号全称：,QX 轻型悬挂耙 JX 中型悬挂耙 J 中型耙 Z 重型耙,3、圆盘耙型号的表达方式,22,4、圆盘耙的作用与构造,犁耕后的碎土和平地；也可用于搅土、除草、混肥；收获后的浅耕、灭茬；播种前的松土；播种后的盖种等。,1）作用,23,2）组成 耙组、耙架、牵引架、偏角调节装置等。,耙组,耙架,牵引架,偏角调节装置,4、圆盘耙的作用与构造,24,4、圆盘耙的作用与构造,25,（1）耙组 耙组是圆盘耙的主要工作部件，由510片圆盘耙片穿在一根方轴上，耙片之间用间管隔开，保持一定间距，最后用螺母拧紧、锁住而成。如图2-47，耙组通过轴承及其支座与梁架相连接，工作时所有耙片随耙组一起转动。
8、每个耙片的凹面都一个刮土板，安装在刮土器横梁上。,耙片分全缘耙片和缺口耙片两种，缺口耙片在耙片外缘有612个三角形、梯形或半圆形缺口。,4、圆盘耙的作用与构造,26,2耙架 用来安装圆盘耙组、调节机构和牵引架（或悬挂架）等部件。有铰接耙架和刚性耙架两种。 有的耙架上还装有载重箱，以便必要时加配重，以增加和保持耙的深度。,推移。,4、圆盘耙的作用与构造,27,3角度调节器 用于调节圆盘耙的偏角，以适应不同耙深的需要。角度调节器的型式有丝杠式、齿板式、液压式、插销式等。 丝杠式用于部分重耙上。结构复杂，但工作可靠。 齿板式在轻耙上使用，调节比较方便，但杆体容易变形，影响角度调节。 插销式结构简单，
9、工作可靠。调整时，将耙升起，拨出锁定销，推动耕组横梁使其绕转轴旋转，到合适位置时，把锁定销插入定位孔定位，一般在中耙与轻耙上采用。 液压式用于系列重耙上，虽然结构复杂，但工作可靠，操作容易。,4、圆盘耙的作用与构造,28,4牵引或挂接装置 对于悬挂式圆盘耙，其悬挂架上有不同的孔位，以改变挂接高度。 对于牵引式圆盘耙，其工作位置和运输位置的转换是通过起落机构实现的。起落过程由液压油缸升降地轮来完成，耙架调平机构与起落机构连动，在起落过程同时改变挂接点的位置，保持耙架的水平。在工作状态，可以转动手柄，改变挂接点的位置，使前后列耙组的耕深一致。,4、圆盘耙的作用与构造,29,5、圆盘耙片工作分析和参
10、数确定,耙片偏角,1）耙片偏角及工作过程,圆盘耙的工作圆盘通常是球面的一部分。作业时，其回转平面（刃口平面）垂直于地面，并与机器前进方向成角，即：偏角为。,偏置量 耙组中心偏离拖拉机中心的横向距离。,耙片偏角指耙片回转平面和机组前进方向之间的夹角。,工作过程 耙片滚动前进时，在重力和土壤阻力作用下切入土中，并达到一定的耙深。,30,当 ，推土、铲草、碎土和翻土等作用 ，入土性能 ，在一定的范围内， ，上述作用。 故在设计圆盘耙时，应根据圆盘耙的类型选择不同的偏角，并应有一定的调节范围，以适应不同的土壤情况和作业要求。,如图，耙片从A点运动到C点回转一周的复合运动可分解为：由 AB的滚动和由BC
11、的移动。在滚动中耙片刃口切碎土块、草根及作物残茬。在移动中，由于耙片刃口和曲面的综合作用，进行推土、铲草、碎土、翻土和覆盖。从而完成整地要求。,5、圆盘耙片工作分析和参数确定,31,5、圆盘耙片工作分析和参数确定,耙片参数主要表现在两个水平截面内，即通过球心的水平截面AA和距离沟底的高度等于设计耙深a的水平截面BB。,2）圆盘耙片的参数确定,32,在截面AA上： D耙片直径 耙片偏角 R球面曲率半径 扇形半角 隙角 i刃角 刃面角 耙片厚度,在截面BB上： Da截面BB上的耙片弦长 ia 工作刃角 a工作刃面角 a 工作隙角,33,（2）圆盘耙片的结构参数和基本计算,a）耙片直径：D=kama
12、x 式中：k经验系数，46； amax最大设计耙深，cm； b）圆盘球面半径：R=D/2sin 式中： 耙片球面的球心角，21 27,5、圆盘耙片工作分析和参数确定,c) 耙片上各角度的确定及相互关系 刃角i： 在保证耙片刃口强度和制造工艺允许的条件下，刃角应应尽量取小值，以减少切土阻力。i角常取范围：143022。,34,耙片的工作隙角a 工作隙角a是在地表平面与圆盘的截面上，刃面线与前进方向所成之角。a较大时，圆盘易于入土。 a取正值时，耙片刃口和沟墙形成线接触，便于切土、入土和切断草根，而且阻力小。对于干硬土壤，a宜取正值。a取负值时，耙片刃面与沟底和沟墙接触，能增加承压面，有利于压碎土
13、块；在松软地面上工作，有控制耕深不致过大的作用，且可平衡部分侧向力。,5、圆盘耙片工作分析和参数确定,35,各角度间的关系, 由图知：,、i、和 a 可在一定范围内选取，由式求得 a ，并代入式求得，再代入求出角，将代入 即可求出曲率半径R。,5、圆盘耙片工作分析和参数确定,36,5、圆盘耙片工作分析和参数确定,d）耙片的厚度和耙片形状 在保证强度的条件下，耙片厚度应尽量取小值，以减轻重量。 一般=(0.0080.012)D，对重、中、轻型圆盘耙，其厚度分别为5mm、4mm、3mm。 耙片形状有普通圆盘和缺口圆盘两种。缺口耙片的外缘有612个三角形、梯形或半圆形缺口，其切碎土块和残茬的能力较强
14、，入土性能较好。,37,e）耙片轴向安装间距b的确定,耙片间距对圆盘耙设计、安装和使用耙组、保证其正常工作是非常重要的。轴向间距的大小直接影响耙组在耕作横断面内的对土壤加工和处理的程度、碎土质量。间距太小易造成土壤堵塞，太大易产生漏耙。要解决好这一矛盾，耙片轴向安装间距的合理选择是至关重要的。,4、圆盘耙片工作分析和参数确定,38,在横断面内的耙片对土壤的影响区域形状如下：,工作时，从横断面看为一椭圆形，由于b存在，相邻两圆盘加工后土壤横断面中间有一凸起高度h。 当h=a时表示有严重的漏耙现象发生，而h=0又是不可能的，所以，要求ha。 因此，b的确定对凸起高度h有很大影响，必须找到既不漏耙又
15、不堵塞的耙片轴向安装间距。,4、圆盘耙片工作分析和参数确定,39,由图所知：b=Dhtg,Dh耙片盘面在凸起高度处的耙片弦长， Dh=？，其大小可通过沿耙片轴向的投影辅助图获得。,4、圆盘耙片工作分析和参数确定,40,ABCACF,h（Dh）=Dh2/4，,又 b = Dh tg,b =2h（Dh）tg,4、圆盘耙片工作分析和参数确定,41,b =2h（Dh）tg,注意：该公式只是考虑了漏耕的问题，没有考虑堵塞的情况，所以假设有以下的情况：,设：hmaxa/2，D=kamax=（46）amax，取平均值k=5，=14 23，取= 20，a=180mm，D=460mm，h=a/2=180/2=9
16、0mm，则有b=132mm。,4、圆盘耙片工作分析和参数确定,42,4、圆盘耙片工作分析和参数确定,43,该值从理论上满足了圆盘耙不产生漏耙的要求，按照这样一个参数进行耙片安装在实践中如何呢？通过田间试验表明，由不产生漏耙所确定的b值过小，极易发生堵塞现象。 在同样结构参数条件下，不产生泥土和杂草堵塞的经验b值为： b（1.52）a,4、圆盘耙片工作分析和参数确定,44,如果该经验公式与前面已经求得的不产生漏耙现象的耙片最大轴向安装间距：,b =2h（Dh）tg,等价的话，这是最希望出现的结果，这样理论与实践也得到了统一；事实并非如此，将已知量a=180mm经验公式，取系数为1.5，得：b 1.5180270mm。,4、圆盘耙片工作分析和参数确定,45,验证结果表明，不产生漏耙的条件与不产生堵塞的条件不能同时满足，即出现了二种结果：,不漏耙,b（1.52）a,不
