第二章-土壤耕作机械课件

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1、轻工与农业工程学院轻工与农业工程学院耿端阳耿端阳 博士博士联系方式：联系方式：EMAILEMAIL：QQ: 530671341QQ: 530671341第二章第二章 土壤耕作机械土壤耕作机械Soil tillage machine Soil tillage machine 1 1轻工与农业工程学院轻工与农业工程学院一、概述一、概述二、耕层土壤的物理学性质二、耕层土壤的物理学性质三、铧式犁的构造与原理三、铧式犁的构造与原理四、旋耕机的构造与原理四、旋耕机的构造与原理第二章第二章 土壤耕作机械土壤耕作机械Soil tillage machine Soil tillage machine 2 2轻工

2、与农业工程学院轻工与农业工程学院1 1、目的、目的2 2、耕作方法、耕作方法3 3、对耕作机械的农业技术要求、对耕作机械的农业技术要求4 4、耕作机械的类型、耕作机械的类型一、概述一、概述3 3轻工与农业工程学院轻工与农业工程学院1 1、目的、目的 耕耕地地是是大大田田农农业业生生产产中中最最基基本本也也是是最最重重要要的的工工作作环环节节之之一一。其其目目的的就就是是在在传传统统农农业业耕耕作作栽栽培培制制度度中中通通过过深深耕耕和和翻翻扣扣土土壤壤，把把作作物物残残茬茬、病病虫虫害害以以及及遭遭到到破破坏坏的的表表土土层层深深翻翻，而而使使得得到到长长时时间间恢恢复复的的底底层层土土壤壤翻

3、翻到到地地表表，以以利利于于消消灭灭杂杂草草和和病病虫虫害害，改改善作物的生长环境。善作物的生长环境。4 4轻工与农业工程学院轻工与农业工程学院2 2、耕作方法、耕作方法u常规耕作法，即精耕细作法常规耕作法，即精耕细作法 即即在在作作物物生生产产过过程程由由机机械械耕耕翻翻、耙耙压压和和中中耕耕等等组组成成的的土土壤壤耕耕作体系。作体系。u少耕少耕 在在常常规规耕耕作作基基础础上上减减少少土土壤壤耕耕作作次次数数和和强强度度的的一一种种保保护护性性土土壤壤耕耕作作体体系系。5050年年代代在在苏苏联联推推广广的的马马尔尔采采夫夫耕耕作作法法，是是采采用用无无壁壁犁犁的的深深松松耕耕作作，也也属

4、属于于少少耕耕法法。6060年年代代美美国国也也发发展展了了这这一一耕耕作作法法。7070年年代代我我国国黑黑龙龙江江省省亦亦进进行行了了深深松松耕耕作作法法的的试试验验和和推推广广；8080年年代代我我国国南南方方水水稻稻地地区区进进行行过过少少耕耕法法的的试试验验和和推推广广工工作作，并并研研制制了了与与其配套的农机具。其配套的农机具。5 5轻工与农业工程学院轻工与农业工程学院2 2、耕作方法、耕作方法u免耕免耕 即即免免除除土土壤壤耕耕作作、利利用用免免耕耕播播种种机机在在作作物物残残茬茬地地表表直直接接进进行行播播种，或对作物秸秆和残茬进行处理后直接播种的一种耕作方式。种，或对作物秸秆

5、和残茬进行处理后直接播种的一种耕作方式。u保水耕保水耕 即即对对土土壤壤表表层层进进行行疏疏松松、浅浅耕耕、防防止止或或减减少少土土壤壤水水分分蒸蒸发发的的一一类保户性耕作体系。类保户性耕作体系。u联合耕作法联合耕作法 即即作作业业机机在在同同一一种种工工作作状状态态下下或或通通过过更更换换某某种种工工作作部部件件一一次次完完成深松、施肥、灭茬、覆盖、起垄、播种、施药等作业的耕作方式。成深松、施肥、灭茬、覆盖、起垄、播种、施药等作业的耕作方式。6 6轻工与农业工程学院轻工与农业工程学院良好的翻土和覆盖性能良好的翻土和覆盖性能良好的碎土性能良好的碎土性能耕深应均匀一致耕深应均匀一致避免重耕、漏耕

6、避免重耕、漏耕满足畦作要求满足畦作要求3 3、对耕作机械的农业技术要求、对耕作机械的农业技术要求7 7轻工与农业工程学院轻工与农业工程学院4 4、耕作机械的类型、耕作机械的类型整地机械整地机械耕地机械耕地机械铧式犁铧式犁圆盘犁圆盘犁深松机深松机牵引型牵引型驱动型驱动型圆盘耙圆盘耙齿耙齿耙滚耙滚耙水田耙等水田耙等旋耕机旋耕机驱动船驱动船机耕船机耕船秸秆还田机等秸秆还田机等8 8轻工与农业工程学院轻工与农业工程学院 铧铧式式犁犁应应用用历历史史最最长长，技技术术最最为为成成熟熟，作作业业范范围围最最广广，铧铧式式犁犁是是通通过过犁犁体体曲曲面面对对土壤的切削、碎土和翻扣实现耕地作业的。土壤的切削、

7、碎土和翻扣实现耕地作业的。4 4、耕作机械的类型、耕作机械的类型9 9轻工与农业工程学院轻工与农业工程学院 圆圆盘盘犁犁是是以以球球面面圆圆盘盘作作为为工工作作部部件件的的耕耕作作机机械械，它它依依靠靠其其重重量量强强制制入入土土，入入土土性性能能比比铧铧式式犁犁差差，土土壤壤摩摩擦擦力力小小，切切断断杂杂草草能能力力强强，可可适适用用于于开开荒荒、粘粘重重土土壤壤作作业业，但翻垡及覆盖能力较弱，价格较高。但翻垡及覆盖能力较弱，价格较高。4 4、耕作机械的类型、耕作机械的类型1010轻工与农业工程学院轻工与农业工程学院圆盘犁工作过程圆盘犁工作过程4 4、耕作机械的类型、耕作机械的类型1111轻

8、工与农业工程学院轻工与农业工程学院 凿形犁，又称深松犁。工作部件为一凿齿形深松铲，安装在凿形犁，又称深松犁。工作部件为一凿齿形深松铲，安装在机架后横梁上，凿形齿在土壤中利用挤压力破碎土壤，深松犁底机架后横梁上，凿形齿在土壤中利用挤压力破碎土壤，深松犁底层，没有翻垡能力。层，没有翻垡能力。4 4、耕作机械的类型、耕作机械的类型1212轻工与农业工程学院轻工与农业工程学院 根据农业生产的不同要求、自然条件变化、动力配备情况根据农业生产的不同要求、自然条件变化、动力配备情况等，铧式犁在形式上又派生出一些具有现代特征的新型犁：双等，铧式犁在形式上又派生出一些具有现代特征的新型犁：双向犁、栅条犁、调幅犁

9、、滚子犁、高速犁等。向犁、栅条犁、调幅犁、滚子犁、高速犁等。 4 4、耕作机械的类型、耕作机械的类型1313轻工与农业工程学院轻工与农业工程学院4 4、耕作机械的类型、耕作机械的类型1414轻工与农业工程学院轻工与农业工程学院4 4、耕作机械的类型、耕作机械的类型1515轻工与农业工程学院轻工与农业工程学院滚子犁滚子犁4 4、耕作机械的类型、耕作机械的类型1616轻工与农业工程学院轻工与农业工程学院特点：特点： 制作特别容易，换向方便，只要改变犁体与机制作特别容易，换向方便，只要改变犁体与机器前进方向的夹角即可。器前进方向的夹角即可。4 4、耕作机械的类型、耕作机械的类型1717轻工与农业工程

10、学院轻工与农业工程学院悬悬挂挂圆圆盘盘耙耙牵牵引引圆圆盘盘耙耙4 4、耕作机械的类型、耕作机械的类型1818轻工与农业工程学院轻工与农业工程学院镇镇压压型型弹弹齿齿耙耙4 4、耕作机械的类型、耕作机械的类型1919轻工与农业工程学院轻工与农业工程学院滚滚耙耙4 4、耕作机械的类型、耕作机械的类型2020轻工与农业工程学院轻工与农业工程学院 旋耕机系列旋耕机系列卧式旋耕机和立式旋耕机卧式旋耕机和立式旋耕机4 4、耕作机械的类型、耕作机械的类型2121轻工与农业工程学院轻工与农业工程学院二、耕层土壤的物理学性质二、耕层土壤的物理学性质1、耕层土壤的物理特性耕层土壤的物理特性 2、耕层土壤的动力特性

11、耕层土壤的动力特性 2222轻工与农业工程学院轻工与农业工程学院影响：影响：WW，土垡难破碎，耕地阻力，土垡难破碎，耕地阻力WW，土垡成条，不易破碎，阻力，土垡成条，不易破碎，阻力。旱地适于耕作的湿度为旱地适于耕作的湿度为404060%60%。1 1、耕层土壤的物理特性、耕层土壤的物理特性 土壤的主要物理力学性质有以下土壤的主要物理力学性质有以下几方面：几方面：w容重容重w湿度（又称含水量）湿度（又称含水量） 绝对湿度：绝对湿度： 相对湿度：相对湿度：q烘干后土壤重量；烘干后土壤重量；q自然状态下土壤重量自然状态下土壤重量WW土壤相对湿度土壤相对湿度WnWn田间持水量田间持水量2323轻工与农

12、业工程学院轻工与农业工程学院2 2、耕层土壤的动力特性、耕层土壤的动力特性1 1）土壤与金属间的摩擦系数）土壤与金属间的摩擦系数2 2）土壤的坚实度（又称贯入阻力）土壤的坚实度（又称贯入阻力）3 3）土壤强度）土壤强度4 4）土壤的抗剪强度）土壤的抗剪强度5 5）土壤的凝聚力和附着力）土壤的凝聚力和附着力6 6）犁耕土壤比阻）犁耕土壤比阻2424轻工与农业工程学院轻工与农业工程学院1 1）土壤与金属间的摩擦系数）土壤与金属间的摩擦系数 为克服在耕作机械工作部件工作表面上产生的土壤与金为克服在耕作机械工作部件工作表面上产生的土壤与金属间的摩擦力，大约要消耗拖拉机牵引功率的一半。属间的摩擦力，大约

13、要消耗拖拉机牵引功率的一半。 摩擦力摩擦力F F通常按下列公式计算：通常按下列公式计算： F FfN fN 式中式中 f f摩擦系数；摩擦系数； N N正压力。正压力。2525轻工与农业工程学院轻工与农业工程学院2 2）土壤坚实度）土壤坚实度/ /贯入阻力贯入阻力 当压缩非密实土壤时，使其压痕的容积为当压缩非密实土壤时，使其压痕的容积为1cm31cm3时所需的力称为时所需的力称为单位压实力单位压实力q0q0（kgfkgfcmcm3 3）。当以一定断面形状（圆形、锥形等）。当以一定断面形状（圆形、锥形等）的柱塞压入土壤，其压陷深度为的柱塞压入土壤，其压陷深度为h0h0时，作用在土壤上的平均压力称

14、时，作用在土壤上的平均压力称为土壤的坚实度为土壤的坚实度p0p0 p0 p0q0 h0 q0 h0 （kgfkgfcmcm2 2） Bekker Bekker模型：模型：PP土壤坚实度土壤坚实度 b b 土壤平板宽度土壤平板宽度K K 土壤内摩擦变形模量土壤内摩擦变形模量 Kc Kc 土壤内聚力变形模量土壤内聚力变形模量 Z Z 土壤下陷深度土壤下陷深度 n n 土壤变形指数土壤变形指数2626轻工与农业工程学院轻工与农业工程学院3 3）土壤强度）土壤强度w定义定义 在特定条件下抵抗外力作用的能力。在特定条件下抵抗外力作用的能力。w影响因素：土壤成分、质地、环境条件。影响因素：土壤成分、质地、

15、环境条件。MicklethwaiteMicklethwaite把土壤强度与机具附着力联系起来，用摩尔把土壤强度与机具附着力联系起来，用摩尔库仑库仑定律建立了拖拉机附着力的模型：定律建立了拖拉机附着力的模型：当当F F、G G一定时，车辆的附着力与土壤强度成正比。一定时，车辆的附着力与土壤强度成正比。P P土壤对车辆的最大附着力土壤对车辆的最大附着力 F F土壤黏结力土壤黏结力cc车轮的接地面积车轮的接地面积 土壤的内摩擦角土壤的内摩擦角GG法向载荷法向载荷2727轻工与农业工程学院轻工与农业工程学院4 4）土壤的抗剪强度）土壤的抗剪强度 耕层土壤在耕作机械工作部件（如犁体、中耕铲等）作用下，耕

16、层土壤在耕作机械工作部件（如犁体、中耕铲等）作用下，往往出现剪切破坏，其剪应力大致服从库伦定律：往往出现剪切破坏，其剪应力大致服从库伦定律：式中式中 剪应力；剪应力； 剪切面上的法向压应力剪切面上的法向压应力( (正应力正应力) )； c c 单位粘结力，是同类粒子间相互结合在一起的作用力；单位粘结力，是同类粒子间相互结合在一起的作用力； tg tg土壤与土壤之间的摩擦系数，又称土壤的内摩擦系数；土壤与土壤之间的摩擦系数，又称土壤的内摩擦系数； 土壤的内摩擦角。土壤的内摩擦角。 一般来说，土壤抗剪强度与土壤颗粒大小的分布、土壤密度、一般来说，土壤抗剪强度与土壤颗粒大小的分布、土壤密度、湿度有关

17、。湿度有关。2828轻工与农业工程学院轻工与农业工程学院5 5）土壤的凝聚力和附着力）土壤的凝聚力和附着力 土壤同金属接触面之间的附着力，几乎完全是因水膜的表面张力土壤同金属接触面之间的附着力，几乎完全是因水膜的表面张力所造成的。因此，附着力也与土壤质地、含水量、接触面的材料和光所造成的。因此，附着力也与土壤质地、含水量、接触面的材料和光洁度等因素有关。土壤沿着耕地机械工作表面的滑移阻力洁度等因素有关。土壤沿着耕地机械工作表面的滑移阻力 T=F+F=N+NA 当摩擦力和附着力大于土壤凝聚力和内摩擦力时，农具的工作当摩擦力和附着力大于土壤凝聚力和内摩擦力时，农具的工作表面就会粘土。工作部件表面粘

18、土，不但会使耕作质量变坏，而且表面就会粘土。工作部件表面粘土，不但会使耕作质量变坏，而且会增加牵引阻力。会增加牵引阻力。土壤对钢的摩擦系数土壤对钢的摩擦系数 N作用在工作表面上的法向载荷作用在工作表面上的法向载荷附着系数附着系数 N由水膜吸附作用而产生的法向载荷由水膜吸附作用而产生的法向载荷A吸附水膜的面积吸附水膜的面积式中式中 2929轻工与农业工程学院轻工与农业工程学院5 5）土壤的凝聚力和附着力）土壤的凝聚力和附着力降阻减黏的技术和方法降阻减黏的技术和方法 冲注气体或液体冲注气体或液体振动法振动法电渗法（即增加土壤与触土部件表面间的水膜厚度）电渗法（即增加土壤与触土部件表面间的水膜厚度）

19、表面改性（改变触土部件工作表面材料的性质表面改性（改变触土部件工作表面材料的性质 ）表面改形（减少与土壤实际接触面积，使界面水膜不连续或形表面改形（减少与土壤实际接触面积，使界面水膜不连续或形成应力集中以降低黏附阻力成应力集中以降低黏附阻力 ）仿生法仿生法 / /（改变触土部件表面仿生改性涂层）（改变触土部件表面仿生改性涂层）3030轻工与农业工程学院轻工与农业工程学院6 6）犁耕土壤比阻）犁耕土壤比阻 为判别耕层土壤耕作难易程度，常常采用犁耕土壤比阻为判别耕层土壤耕作难易程度，常常采用犁耕土壤比阻Kt，kNcm2或或kPa。但。但Kt值大小不仅和土壤的物理性质有关，而且值大小不仅和土壤的物理

20、性质有关，而且很大程度取决于犁的结构（犁体曲面和小前犁曲面几何参数和形状、很大程度取决于犁的结构（犁体曲面和小前犁曲面几何参数和形状、犁铧锐钝程度、犁重以及是否有犁刀等）和耕速。一般可采用空间犁铧锐钝程度、犁重以及是否有犁刀等）和耕速。一般可采用空间测力或单犁体的线性测力，测得与前进方向相反的犁耕阻力分量测力或单犁体的线性测力，测得与前进方向相反的犁耕阻力分量Rx，在此测力犁上一般不装犁侧板，所以，在此测力犁上一般不装犁侧板，所以Rx是有效阻力。则犁耕的有是有效阻力。则犁耕的有效土壤比阻效土壤比阻式中式中 a a测力犁的耕深测力犁的耕深 b b测力犁的单铧幅宽测力犁的单铧幅宽3131轻工与农业

21、工程学院轻工与农业工程学院三、铧式犁的构造与原理三、铧式犁的构造与原理1 1、铧式犁的种类及特点、铧式犁的种类及特点2 2、铧式犁的主要部件、铧式犁的主要部件3 3、铧式犁的翻垡原理、铧式犁的翻垡原理4 4、铧式犁的挂结与结构、铧式犁的挂结与结构5 5、特种犁、特种犁3232轻工与农业工程学院轻工与农业工程学院组成组成: : 牵引杆、犁架、犁体、机械或液压升降机构、调节机构、行牵引杆、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。走轮、安全装置等部件组成。特点：与拖拉机单特点：与拖拉机单点挂接，拖拉机只点挂接，拖拉机只对犁有牵引作用，对犁有牵引作用，重量由本身的轮子重量

22、由本身的轮子承受。承受。牵牵引引犁犁1 1、铧式犁的种类和特点、铧式犁的种类和特点3333轻工与农业工程学院轻工与农业工程学院特点：特点： 通过悬挂架通过悬挂架与拖拉机的三点与拖拉机的三点悬挂机构连接，悬挂机构连接，由拖拉机的液压由拖拉机的液压机构控制升降，机构控制升降，运输时，全部重运输时，全部重量由拖拉机承受；量由拖拉机承受；结构紧凑、重量结构紧凑、重量轻、机动性好。轻、机动性好。悬悬挂挂犁犁1 1、铧式犁的种类和特点、铧式犁的种类和特点组成：牵引架、铧式犁、地轮组成：牵引架、铧式犁、地轮/ /犁轮等组成犁轮等组成3434轻工与农业工程学院轻工与农业工程学院组成：组成： 犁体、圆犁刀、犁架

23、、悬挂装置和限深轮等组成。如图犁体、圆犁刀、犁架、悬挂装置和限深轮等组成。如图所示：所示：1 1、铧式犁的种类和特点、铧式犁的种类和特点特点：特点： 结构简单，耕结构简单，耕作适应范围较大，作适应范围较大，作业质量好，地表作业质量好，地表平整，碎土、覆性平整，碎土、覆性能好，墒沟小等特能好，墒沟小等特点。点。 3535轻工与农业工程学院轻工与农业工程学院1 1、铧式犁的种类和特点、铧式犁的种类和特点3636轻工与农业工程学院轻工与农业工程学院组成：组成： 犁架、悬挂架、犁体、地轮、尾轮等组成。犁架、悬挂架、犁体、地轮、尾轮等组成。半半悬悬挂挂犁犁特点：特点： 所配犁体较宽，纵向长度大，纵向操纵

24、稳定性好，有承重轮，比所配犁体较宽，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。性、操向性好。1 1、铧式犁的种类和特点、铧式犁的种类和特点3737轻工与农业工程学院轻工与农业工程学院2 2、铧式犁的主要部件、铧式犁的主要部件1.1.犁体犁体组成：组成： 犁铧、犁壁、犁侧板、犁柱、犁铧、犁壁、犁侧板、犁柱、犁托、滑草板、延长板等。犁托、滑草板、延长板等。功用：功用： 切土、破碎、翻转土壤，切土、破碎、翻转土壤，从而达到覆盖杂草、残茬和从而达到覆盖杂草、残茬和疏松土

25、壤的目的。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。铧式犁的主要部件有犁体、小前犁、犁刀、犁架等。3838轻工与农业工程学院轻工与农业工程学院（1 1）犁铧）犁铧 作用：入土、切土作用：入土、切土 常见形式：凿形铧、梯形铧、三角形犁铧；常见形式：凿形铧、梯形铧、三角形犁铧；2 2、铧式犁的主要部件、铧式犁的主要部件3939轻工与农业工程学院轻工与农业工程学院2 2、铧式犁的主要部件、铧式犁的主要部件4040轻工与农业工程学院轻工与农业工程学院不同犁铧的特点：不同犁铧的特点：形式形式特特 点点凿形犁铧凿形犁铧 分为铧尖、铧翼、铧刃、铧面等部分。铧尖呈凿分为铧尖、铧翼、铧刃、铧

26、面等部分。铧尖呈凿形，向下延伸形，向下延伸5-10mm5-10mm（？），工作时铧尖首先入土，（？），工作时铧尖首先入土，然后铧刃水平入土，土垡沿铧面上升到犁壁。凿形铧然后铧刃水平入土，土垡沿铧面上升到犁壁。凿形铧入土容易，工作稳定，可用于较黏重土壤。入土容易，工作稳定，可用于较黏重土壤。梯形犁铧梯形犁铧 铧刃为一直线，整个外形成梯形。较凿形铧入土铧刃为一直线，整个外形成梯形。较凿形铧入土性较差，铧尖易磨损，但结构简单、容易制造。性较差，铧尖易磨损，但结构简单、容易制造。三角形犁铧三角形犁铧 一般呈等腰三角形，有两个对称的铧刀，主要用一般呈等腰三角形，有两个对称的铧刀，主要用在畜力犁上，缺点：

27、耕后沟底面成波浪状、沟底不平。在畜力犁上，缺点：耕后沟底面成波浪状、沟底不平。2 2、铧式犁的主要部件、铧式犁的主要部件4141轻工与农业工程学院轻工与农业工程学院犁铧材料：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，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，如如65Mn65Mn钢或钢或65SiMn65SiMn稀土钢，刃口部分必须进行热处理。稀土钢，刃口部分必须进行热处理。（2 2）犁壁）犁壁 作用：与犁铧一起构成犁体曲面，用来翻转、破碎土壤。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、栅条式形式：整体式、组合式、栅条式 工作

28、原理：犁壁和犁铧前缘构成犁胫，在犁体工作时切出侧面犁工作原理：犁壁和犁铧前缘构成犁胫，在犁体工作时切出侧面犁沟墙的垂直切土刃；胫刃线呈曲线或外凸曲线（利于沟墙稳定），犁沟墙的垂直切土刃；胫刃线呈曲线或外凸曲线（利于沟墙稳定），犁壁的不同形状可达到滚、翻、碎、窜等不同的翻土效果。壁的不同形状可达到滚、翻、碎、窜等不同的翻土效果。材料及工艺：冲压工艺，常用材料及工艺：冲压工艺，常用65Mn65Mn钢或低碳钢经渗氮处理。为便于更钢或低碳钢经渗氮处理。为便于更换，常用组合式犁壁。换，常用组合式犁壁。2 2、铧式犁的主要部件、铧式犁的主要部件4242轻工与农业工程学院轻工与农业工程学院（3 3）犁侧板）

29、犁侧板 位于犁铧后上方，受侧向力和部分垂直压力，常用平位于犁铧后上方，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，板式犁侧板，也用刀形的，后端与犁沟接触，受力较大，易磨损，有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有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

30、。两个安装角由犁体的水样，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。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，一般采用锰钢或材料及工艺：犁侧板要求耐磨、强度高，一般采用锰钢或4545钢经钢经热处理而成。犁踵也可用白口铸铁制造。热处理而成。犁踵也可用白口铸铁制造。2 2、铧式犁的主要部件、铧式犁的主要部件4343轻工与农业工程学院轻工与农业工程学院（4 4）犁托）犁托 犁托为一联结件，犁铧、犁壁、犁侧板、犁犁托为一联结件，犁铧、犁壁、犁侧板、犁柱通过犁托联成一体，起承托和传力作用，可以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

31、，也可以焊接或铸造。有些犁托用钢板冲压而成，也可以焊接或铸造。有些犁托与犁柱造成一体。与犁柱造成一体。（5 5）犁柱）犁柱 用来将犁体固定在犁架上，并将动力由犁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。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。轻、强度较好，安装简便。2 2、铧式犁的主要部件、铧式犁的主要部件4444轻工与农业工程学院轻工与农业工程学院2.2.小前犁小前犁 位于主犁

32、体的左前方，将土垡上层部分土壤、杂草耕起，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、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。切角式和圆盘式三种结构形式。2 2、铧式犁的主要部件、铧式犁的主要部件4545轻工与农业工程学院轻工与农业工程学院3.3.犁刀犁刀 装在主犁体和小前犁的前方，用来沿垂直方向切开土壤，减装在主犁体和小前犁的前方，用来沿垂直方向切开土壤，减少主犁体的切土阻力和磨损，防

33、止犁沟墙塌落。有圆犁刀和直犁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。小，不易挂草或堵塞，应用较广。2 2、铧式犁的主要部件、铧式犁的主要部件4646轻工与农业工程学院轻工与农业工程学院4.4.犁架犁架 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。管焊接而成。2 2、铧式犁的主要部件、铧式犁的主要部件4747轻工与农业工程学院轻工与农业工程学院5.5.安全装置安全装

34、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。（犁单体上。（1 1）摩擦销式安全装置（）摩擦销式安全装置（2 2）单体式犁体安全装置。）单体式犁体安全装置。2 2、铧式犁的主要部件、铧式犁的主要部件单体式犁体安全装置单体式犁体安全装置4848轻工与农业工程学院轻工与农业工程学院3 3、铧式犁犁体工作过、铧式犁犁体工作过程和土垡宽深比的翻垡原理程和土垡宽深比的翻垡原理1.1.三面楔原理三面楔原理: : 两面

35、楔从三个不同的位置切入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、侧土壤时，分别对土壤起到起土、侧向推土和翻土地作用；如图所示：向推土和翻土地作用；如图所示： 铧犁则相当于一个偏斜放置的铧犁则相当于一个偏斜放置的两面楔，如图两面楔，如图d d，楔角为，楔角为，楔刃楔刃 与前进方向偏一斜角与前进方向偏一斜角，形成三面，形成三面楔，同时起到起土、侧向推土和翻楔，同时起到起土、侧向推土和翻土作用。土作用。两面楔和三面楔队土壤的作用两面楔和三面楔队土壤的作用A A）两面楔起土）两面楔起土 b) b)两面楔侧向推土两面楔侧向推土c)c)两面楔翻土两面楔翻土 d) d)两面楔对土垡的作用两面楔对

36、土垡的作用4949轻工与农业工程学院轻工与农业工程学院 从工作过程来看，可以认为从工作过程来看，可以认为为载荷角，为载荷角，为切土角，为切土角，为为犁铧安装角，由于犁铧安装角，由于所以所以3 3、铧式犁犁体工作过、铧式犁犁体工作过程和土垡宽深比的翻垡原理程和土垡宽深比的翻垡原理说明了什么问题？说明了什么问题？5050轻工与农业工程学院轻工与农业工程学院2.2.翻筏原理翻筏原理: : （1 1）滚垡）滚垡 滚垡就是假设土垡在被翻转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。如过程中只有纯粹的翻转而没有侧移。如图图2-182-18所示，可分为三个阶段：所示，可分为三个阶段： （a a）

37、切土：铧刃与胫刃分别沿水平面）切土：铧刃与胫刃分别沿水平面和垂直面切出土垡的地面和左侧面，其和垂直面切出土垡的地面和左侧面，其耕宽为耕宽为b b, ,耕深为耕深为a a。 （b b）抬垡：被切出的土垡）抬垡：被切出的土垡ABCDABCD在铧面在铧面和犁胸的作用下，左边被抬升，绕右下和犁胸的作用下，左边被抬升，绕右下角角D D点回转。点回转。3 3、铧式犁犁体工作过、铧式犁犁体工作过程和土垡宽深比的翻垡原理程和土垡宽深比的翻垡原理5151轻工与农业工程学院轻工与农业工程学院（c c）翻垡：土垡在回转过程中，通过）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直立状态，然后在犁翼作用

38、下继续绕点点DD回转，最后靠在前一行程的土垡回转，最后靠在前一行程的土垡上。滚垡的结果与土垡的宽深比上。滚垡的结果与土垡的宽深比k=b/ak=b/a有关。如图有关。如图2-192-19所示，土垡被翻转后所示，土垡被翻转后的重心应落在支撑点的右方才得到稳的重心应落在支撑点的右方才得到稳定（图定（图2-19a2-19a），如果落在左边，则土），如果落在左边，则土垡在犁通过后又重新翻回犁沟中，成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。为回垡或立垡，影响翻耕质量。3 3、铧式犁犁体工作过、铧式犁犁体工作过程和土垡宽深比的翻垡原理程和土垡宽深比的翻垡原理5252轻工与农业工程学院轻工

39、与农业工程学院移项整理，并令移项整理，并令则有则有解此方程得解此方程得图图2-19b2-19b为土垡的不稳定平很状态（临界状态），土垡翻转后为土垡的不稳定平很状态（临界状态），土垡翻转后是否稳定，取决于是否稳定，取决于a/ba/b或或，从图，从图2-19b2-19b中可以看出中可以看出DADDAD与与BCDBCD为相似形，故有为相似形，故有3 3、铧式犁犁体工作过、铧式犁犁体工作过程和土垡宽深比的翻垡原理程和土垡宽深比的翻垡原理什么意思5353轻工与农业工程学院轻工与农业工程学院(2)(2)窜垡：窜垡： 窜垡的方式工作时，土垡沿犁体窜垡的方式工作时，土垡沿犁体曲面上窜一定高度后旋空扣翻，其过曲

40、面上窜一定高度后旋空扣翻，其过程也可以分为三个阶段（图程也可以分为三个阶段（图2-202-20）（a a）切土：与滚垡过程相同。）切土：与滚垡过程相同。（b b）窜垡：被切离的土垡沿犁体曲）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面向上抬升，同时在犁翼部转移时被翻转。翻转。（c c）扣垡：由于土垡在悬空状态下）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，扣翻在前一行不断撕裂成断条落下，扣翻在前一行程的土垡。程的土垡。3 3、铧式犁犁体工作过、铧式犁犁体工作过程和土垡宽深比的翻垡原理程和土垡宽深比的翻垡原理545

41、4轻工与农业工程学院轻工与农业工程学院4 4、铧式犁的挂结与结构、铧式犁的挂结与结构1.1.铧式犁的挂结原则铧式犁的挂结原则（1 1）牵引犁：挂结原则）牵引犁：挂结原则 犁的挂结点必须在拖拉机的动力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。中心和犁的阻力中心的连线上。 (2) (2)悬挂犁：悬挂犁通常与拖拉机以三点悬挂组成机组，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：其挂结原则与牵引犁相同。有四种不同牵引状态：（a a）正牵引（）正牵引（b b）斜牵引（）斜牵引（c c）偏牵引（）偏牵引（d d）偏斜牵引）偏斜牵引2.2.铧式犁的

42、调整铧式犁的调整（1 1）耕深调整（）耕深调整（2 2）耕宽调整（）耕宽调整（3 3）偏牵引调整（）偏牵引调整（4 4）纵向水平）纵向水平调整（调整（5 5）横向水平调整）横向水平调整3.3.犁耕作业方法犁耕作业方法（1 1）内翻法（闭垄法）（）内翻法（闭垄法）（2 2）外翻法（开垄法）（）外翻法（开垄法）（3 3）套垄法）套垄法5555轻工与农业工程学院轻工与农业工程学院5 5、特种犁、特种犁2.2.圆盘犁圆盘犁 利用球面圆盘进行翻利用球面圆盘进行翻土碎土的耕地机具，前进土碎土的耕地机具，前进阻力小，不易缠草，圆盘阻力小，不易缠草，圆盘刃口长，耐磨性好；但重刃口长，耐磨性好；但重量大，耕深稳

43、定性和覆盖量大，耕深稳定性和覆盖性较差，造价高。性较差，造价高。1.1.高速犁高速犁 与大功率拖拉机配套使用，耕速能超过与大功率拖拉机配套使用，耕速能超过7km/h7km/h。5656轻工与农业工程学院轻工与农业工程学院3.3.耕耙犁耕耙犁 按碎土器的配置方式不按碎土器的配置方式不同，可分为分组立式，分组同，可分为分组立式，分组卧式和整组卧式。犁体翼部卧式和整组卧式。犁体翼部短，在犁体侧上方加旋转碎短，在犁体侧上方加旋转碎土装置，在土筏未落地之前，土装置，在土筏未落地之前，被旋耕刀打碎。具有被旋耕刀打碎。具有耕得深、耕得深、盖得严、碎得透、效率高盖得严、碎得透、效率高的的优点（如图优点（如图2

44、-272-27）。）。5 5、特种犁、特种犁5757轻工与农业工程学院轻工与农业工程学院4.4.翻转犁翻转犁 可实现双向翻土，也称双可实现双向翻土，也称双向犁，国内目前使用较多的是向犁，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犁体，通过翻转机构在往返行程中分别使用，达到相同一侧程中分别使用，达到相同一侧翻土的目的。这种犁在国内主翻土的目的。这种犁在国内主要用在中型拖拉机上，犁体数要用在中型拖拉机上，犁体数为为2 2到到4 4对。对。主要优点：耕后地表平整，没主要优点：耕后地表平整，没有沟壑；在斜坡耕作时，沿等有沟壑；在斜坡耕作时，沿等高

45、线向下翻土，还可以减少坡高线向下翻土，还可以减少坡度。度。5 5、特种犁、特种犁5858轻工与农业工程学院轻工与农业工程学院5.5.调幅犁调幅犁 调幅犁能改变犁调幅犁能改变犁体组本身的总幅宽，体组本身的总幅宽，以适应土壤条件及耕以适应土壤条件及耕作要求改变时对拖拉作要求改变时对拖拉机牵引力要求的变化；机牵引力要求的变化；具有提高拖拉机的工具有提高拖拉机的工作效率降低油耗的优作效率降低油耗的优点。点。5 5、特种犁、特种犁5959轻工与农业工程学院轻工与农业工程学院 调幅犁的基本原理如图调幅犁的基本原理如图2-292-29所示：通过调节机构改变犁所示：通过调节机构改变犁的主梁与前进方的主梁与前进方 向的夹角向的夹角就能改变犁间的重叠量。就能改变犁间的重叠量。 减减小，重叠量增加，耕宽减少；小，重叠量增加，耕宽减少；增大，重叠量减少，耕宽增增大，重叠量减少，耕宽增加；当主梁夹角加；当主梁夹角变化时，安装在主梁上的犁体与主梁夹角变化时，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。也作相应的同步变化，以保持犁的设计工作状态。5 5、特种犁、特种犁6060轻工与农业工程学院轻工与农业工程学院5 5、特种犁、特种犁6161