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1、1新疆农业大学机械交通学院森保机械课程论文题目: 整地机械的应用与分析 姓名与学号: 库尔班艾麦提 (083232133) 指导教师: 雪 合 拉 提 年级与专业: 09 级 林学(091)班 所在学院: 林学与园艺学院 课程评分: 2013 年 3 月 13 日2整地机械的应用与分析林园学院库尔班艾麦提(林学 091,083232133)【摘 要】 本文介绍和分析了目前我去广泛使用的整地机械的作业方式,本地区的几种整地机具的使用特点,操作要点以及使用注意事项。关键词 整地,悬挂式,圆盘耙,牵引式,齿耙前 言我国是一个农业为主的大国家,我国的土地辽阔,耕作方式比较复杂,整地耕地后土垡间有很大空
2、隙,土块较大,地面不平,所以还必须进一步进行整地。整地的主要作用是松碎土壤,平整地表,压实表土,混合化肥、除草剂,以及机械除草等,为播种、插秧及作物生长创造良好的土壤条件。1、整地机械的种类整地机械根据作业特点和使用范围的不同,有许多不同的结构形式,主要包括的机具如下:2、整地机械的碎土方法(1)切碎是利用刀刃的切-断力把土块切断破碎,所以破碎作用大,特别适合于含水量在塑性界限左右的粘性土壤和施厩肥土壤的碎土,但平土效果差。主要利用这种碎土方法的机具有圆盘耙、水田耙等。(2)压碎是利用上下方向的压力,使碎土部件的工作面压碎土块。要使土块能被压碎,土壤应很干燥。当土壤含水量较高时,土壤不易被压碎
3、,而被压到下方变为压实状态。一般来说,这种碎土方法的碎土作用较小,但有镇压平土作用,主要利用这种碎土方法的机具有各种旱地滚耙、镇压器及拖板。3(3)碾碎是利用水平前进的碎土部件推撞土块使其破碎,同时土块相互碰撞使本身破碎,这种推撞作用不大,但能有较好的搅拌和平整土壤的作用,这种碎土机具主要有钉齿耙和弹齿耙。(4)刺碎是利用锋利的齿杆,对土壤刺碎而使土壤破碎。破碎阻力小,适于破碎干燥的粘质土壤,对应的机具有旋转锄。(5)打碎利用冲击力破碎土壤,土块受钉齿和撞击板等碎土部件的打击而破碎,利用这种方法的机具有滚耙、搂耙等。3.圆盘耙圆盘耙主要用于犁耕后的碎土和平地,也可用于搅土、除草、混肥、浅耕以及
4、播种前或果园的松土、除草和飞机撒播后盖种等作业,是牵引型表土耕作机具中应用最广泛的一种机具。3.1、圆盘耙的种类圆盘耙的种类很多,可按机重、直径、配置和挂结形式等进行分类。1按耙片的机重和直径分有重型、中型和轻型三种,其外形结构如图 31 所示,各种结构参数及适用范围参见表 31。表 3 一 l 圆盘耙的分类类型 轻型圆盘耙中型圆盘耙重型圆盘耙单片机重(kg)耙片直径(mm)耙深(cm)每米幅宽的牵引阻力(kNm)适应范围15254601023适应于壤土的耕后耙地,播前松土,也可用于轻壤土的灭茬20455601435适应于粘壤土的耕后耙地,也可用于壤土以耙代耕50656601858适应于开荒地
5、、沼泽地和粘重土壤的耕后耙地,也可用于粘壤4土的以耙代耕注:单片耙重一机重耙片数图 31 圆盘耙的类型(a)轻型 b)重型(c)中型2、按耙组的配置方式可将圆盘耙分为四大类和五种变型,如图 3-2 所示。(1)第 1 类圆盘盘耙特点为单列、单组、不对称。主要用于大田和果园整地。为了保证机组的直线行驶,配有特殊的耙架,以平衡作业时耙片的侧向力。(2)第类圆盘耙特点是单列、两组、对称。主要用于灭茬和大田作业。这种耙组偏角调节范围大,耙幅宽,作业效率高,杂草、残茬较多时亦不易堵塞,尤适于推广少、免耕技术的地区。(3)第类圆盘耙特点是双列、四组、对置,又统称为“对置耙”。使用最广,销售量最大。作业时合
6、阻力线在耙的纵向对称平面内,不存在偏牵引现象是突出的优点。主要用于大田和土壤改良。缺点是作业后中间漏耙留埂、两侧起沟、地表不平。变型a 交错对置型和b 不全对称对置耙,可克服此现象。5变型c 为平沟起垄圆盘耙,耙片顺装起垄,反装平沟,这种耙的起垄平沟所需的牵引力小,土壤移动范围大,作业效果好。(4)第类圆盘耙特点是双列、两组、不对称。作业时耙的中心线可偏离拖拉机中心线一定距离,故称“偏置耙”。偏置耙首先是在果园中得到使用,这是因为偏置耙作业时的偏置量可使耙在树冠下作业,而使拖拉机不碰撞树冠。当人们发现偏置耙具有耙地平整、不留埂、不起沟的优点时,大田作业中很快获得推广。变型a 是双列三组(或多组
7、)前列错开式偏置耙,缩短了耙组前后列之间的纵向尺寸,结构更为紧凑,可提高机组的纵向稳定性。变型b,c 是单列开闭垄圆盘耙,主要用于大田和果园行间的整地和覆盖。这类耙与c 型的区别在于耙片的方向不能反装.图 32 耙组的配置方式3按与拖拉机的挂结方式分可将圆盘耙分为牵引、悬挂和半悬挂三种型式。重型耙一般多是牵引式或半悬挂式,轻型耙和中型耙则三种型式都有。3.2、圆盘耙的构造及工作过程1圆盘耙的构造圆盘耙一般由耙组、耙架、悬挂架和偏角调节机构等组成(图 33)。对于牵引式圆盘耙,还有液压式(或机械式)运输轮、牵引架和牵引器限位机构等,有的耙上还设有配重箱。图 33 圆盘耙的结构示意图(a)牵引式(
8、b)悬挂式1牵引器 2牵引器限位机构 3耙架 4运输轮 5耙组 6悬挂架6(1)耙组耙组是圆盘耙的主要工作部件,各种圆盘耙的结构大体相同。但各种耙的耙组数量、配置方案、单列耙组的耙片直径和数量、以及某些具体结构有所不同。耙组由若干个固装在一根方轴上的耙片构成一个整体部件(图 34),耙片由间管按等距离隔开。耙组通过轴承及其支座与梁架相连接,工作时,所有耙片都随耙组整体转动。为了清除耙片上粘附的泥土,每个耙片的凹面一侧都有一个刮土板,为了保证刮土板的正常工作,刮土板与耙片之间的间隙一般可以调整,调整范围为 38mm。图 34 耙组的构造(1:耙片 2横粱 3刮土器 4间管 5轴承)图 36 是牵
9、引耙齿板式偏角调节机构的示意图,它由上下滑板、齿板、托架等零件组成。托架固定在牵引主梁上,上、下滑板与牵引架固定在一起,并能沿主梁移动,移动范围受齿板末端的托架限制。利用手杆可把齿板上任一缺口卡在托架上,通过一系列连杆机构使耙组绕绞结点摆动,从而得到不同的偏角。图 37 表示偏角调节过程,偏角增大则耙深相应加深;反之则耙深变浅。图 36 齿板式偏角调节机构1托板 2上滑板 3齿板 4托架 5手杆 6牵引架 7主梁 8下滑板 9后拉杆 10前拉杆图 37 偏角调节过程示意图72圆盘耙的工作过程同圆盘犁相比,它们的共同特点是圆盘的刃口平面与机器前进方向有一偏角。不同的是圆盘耙刃口不像圆盘犁那样有一
10、向后倾斜的角度,而是垂直于地面。图 39 耙片的型式(a)方孔球面圆盘耙片(6)圆孔球面圆盘耙片(c)方孔球面平底圆盘耙片耙片滚动时,在耙片刃口和曲面的综合作用下,进行推土、铲土(草),并使土壤沿耙片凹面上升和跌落,从而又起到碎土、翻土和覆盖等作用。从图中看出,在一定范围内,若偏角 a 增加,则 BC 变大,滑移作用就强,于是推土、碎土和翻土作用变强,入土性能也强(耙深变深)。反之,若偏角 a 变小,则推土、铲土、碎土和翻土变差,耙深变浅。4、圆盘耙的使用圆盘耙耙地时,相对于犁耕土垡方向而言,有顺耙、斜耙和横耙三种耙地方法。顺耙时,耙地方向与犁耕方向平行工作阻力小,但碎土与平地作用差,适于轻松
11、土壤。横耙时,耙地方向与犁耕方向垂直,碎土和平地效果好,但机具振动大,转弯多,工效低。斜耙时,耙地方向与犁耕方向约为 45。,碎土和平地作用介于顺耙和横耙之问,但行走路线复杂。5.齿耙齿耙主要用于旱地犁耕后进一步松碎土壤,平整地面,为播种准备良好条件。齿耙也可用于覆盖撒播的种子、肥料以及进行苗前、苗期的耙地除草作业。齿耙通常分为钉齿耙和弹齿耙两大类。5.1、钉齿耙5.1.2钉齿耙的类型及一般构造钉齿耙的类型很多,按其结构特点可分为固定式钉齿耙、振动式钉齿耙、可调式钉齿耙、网状钉齿耙等(图 317)。(1)固定式钉齿耙(317a)由钉齿、耙架、牵引机构(或悬挂机构)等组成。固定式钉齿耙是将钉齿固
12、定在耙架的齿杆上,其相对位置不变,耙的入土深度8取决于耙的重量。按钉齿适应土质的性质和耙深大小分为轻型、中型和重型三种。(2)可调式钉齿耙(317b)由钉齿、耙架、钉齿角调节机构及悬挂架(或牵引架)组成。通常在长度为 1215m 的横梁上安装 57 根钉齿,用 5 根横梁连接成齿架组成一个框架,即耙架。每个耙组的钉齿数为 2535 根,再用悬挂架(或牵引架)把 24 组耙组连接起来。在运输状态,左右耙组可以折叠,钉齿的倾角可以通过齿角操纵杆调节。图 317 钉齿耙的类型(a)固定式(b)可调式(c)网状式图 318 钉齿的类型(3)网状钉齿耙(317c)其特点是耙架为柔性,像网状一样适应不平地
13、形,以增强平土性能并保证耙深一致。9图 319 钉齿的排列5.1.2 钉齿钉齿是钉齿耙的工作部件,钉齿有菱形、方形、圆形、刀形等多种形式(图 318)。其中菱形断面的钉齿应用最广,其最窄的刃边穿过土壤向前移动,钉齿的尖端锋利。钉齿磨损磨钝后,可把钉齿转半周,重新使用。圆形断面钉齿的松土和碎土能力较差,多用于轻型钉齿耙上。箭形钉齿的横向破土性能好,L 型刀齿是一种特殊结构形式,它的水平刀刃形成一个平面,使耕作层不生硬。钉齿在耙架上的安装位置应满足齿迹不重复,齿迹间距相等,每个钉齿对土壤的作用范围不重叠,不漏耙,相邻钉齿在纵向和横向都应有适当的距离以免堵塞,各钉齿所受的土壤阻力基本一致,以使耙的工
14、作平稳,如图 3 一 19 是钉齿常用的配置方式。钉齿耙的钉齿通常在垂直状态下使用,但有的钉齿与地面的夹角可以调节(图 320)。钉齿前倾,能把割茬搂出地面,其入土深度变大;钉齿后倾能把割茬压入地面的作用加强,入土深度变浅,并有把下层土壤压实的倾向。图 320 钉齿的作用角5.2、弹齿耙 弹齿耙一般由弹齿、耙架、滑板、耙齿升降机构及牵引架或悬挂架等组成,如图 321 所示。10弹齿是用经锻造或轧制成形并油淬回火的弹簧钢制成。弹齿用螺栓通过钢卡固定在 24 根横梁上,34 根横梁与纵梁组合成一节,再把 23 节连接起来使用。弹齿耙入土深度大大深于钉齿耙。由于其弹力作用和齿的“可弯性”,弹齿耙适合
15、于不平的或多石的地面作业,它能有效地松土和把土块带到便于粉碎的地面上,同时也适于牧草地、果园等整地和中耕。图 32l 弹齿耙6、镇压器镇压器是用来镇压耕翻、碎土后过于松软的土壤,或者把碎土时残留的土块进一步粉碎同时进行平整。镇压器专为旱地整地用,在特别干燥的土壤上,有保持土壤水分的效果。图 327 旱地滚动耙的工作部件(a)钢丝滚子耙(b)齿板滚动耙(c)扭板滚动耙镇压器是通过辊子镇压土壤的表层起镇压作用。辊子的直径越小碎土效果越好,牵引力变大。辊子的镇压效果随土壤的含水率而有所不同。土壤过湿时,会过度压紧土壤,使土壤中的空气流通变坏,所以必须在适当的含水率下使用镇压器。11常用的镇压器多为牵引式,根据形状不同一般分为 V 型、网环形、圆筒形等。6.1V 型镇压器(图 3-28)是由象算盘珠状的空心铸铁轮体,紧密的排列在轴上组成镇压辊,每组又由前后两列直径不同的镇压辊构成,通常把 23 组连接一体。V 型镇压器滚动时,A 点压人土中处于波谷处,B 点处于压在地表的波峰处。由于 A 点处压力较大,故当滚轮滚动一