1、第一章耕地機(jī)械引言耕地是大田農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中最基本也是最重要的工作環(huán)節(jié)之一。其目的就是在傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)耕作栽培制度中通過(guò)深耕和翻扣土壤，把作物殘茬、病蟲(chóng)害以及遭到破壞的表土層深翻，而使得到長(zhǎng)時(shí)間恢復(fù)的低層土壤翻到地表，以利于消滅雜草和病蟲(chóng)害，改善作物的生長(zhǎng)環(huán)境。目前所使用的耕地機(jī)械，由于其作業(yè)的工作原理不同類型主要分為三大類：鏵式犁、圓盤(pán)犁、鑿形犁鏵式犁應(yīng)用歷史最長(zhǎng)，技術(shù)最為成熟，作業(yè)范圍最廣，鏵式犁是通過(guò)犁體曲面對(duì)土壤的切削、碎土和翻扣實(shí)現(xiàn)耕地作業(yè)的。圓盤(pán)犁是以球面圓盤(pán)作為工作部件的耕作機(jī)械，它依靠其重量強(qiáng)制入土，入土性能比鏵式犁差，土壤摩擦力小，切斷雜草能力強(qiáng)，可適用于開(kāi)荒、粘重土壤作業(yè)，但翻垡及覆

2、蓋能力較弱，價(jià)格較高。鑿形犁，又稱深松犁。工作部件為一鑿齒形深松鏟，安裝在機(jī)架后橫梁上，鑿形齒在土壤中利用擠壓力破碎土壤，深松犁低層，沒(méi)有翻垡能力。根據(jù)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的不同要求、自然條件變化、動(dòng)力配備情況等，鏵式犁在形式上又派生出一些具有現(xiàn)代特征的新型犁：雙向犁、柵條犁、調(diào)幅犁、滾子犁、高速犁等。圓盤(pán)犁和鑿形犁在歐洲國(guó)家應(yīng)用較多，在中國(guó)雖有應(yīng)用，但量較少，本章重點(diǎn)介紹鏵式犁的基本結(jié)構(gòu)、工作原理、設(shè)計(jì)方法和理論分析等。本章除課堂教學(xué)外，尚有二個(gè)實(shí)驗(yàn)實(shí)習(xí)類型和結(jié)構(gòu)；懸掛犁的調(diào)整。一個(gè)課程設(shè)計(jì)犁體曲面測(cè)繪。第一節(jié)主要農(nóng)業(yè)技術(shù)要求和農(nóng)機(jī)具一、農(nóng)業(yè)技術(shù)要求1耕地作業(yè)耕深、覆蓋、碎土2整地作業(yè)旱地與水田整地作業(yè)

3、的農(nóng)業(yè)要求差別很大，應(yīng)分別情況區(qū)別對(duì)待，基本的要求有：靶深、碎土等.二、少耕法少耕法是一種改變以犁耕為中心的耕作方法，可大大減少或完全免去耕耘作業(yè)，把作物種子直接播在前作莖稈覆蓋的土壤中。這種耕作法，主要是為了和干旱、風(fēng)蝕及水蝕作斗爭(zhēng)。早在幾百年前，我國(guó)東北地區(qū)應(yīng)用扣、耕作法，特別是原壟種法，即為適應(yīng)春寒的一種少耕法。50年代在蘇聯(lián)推廣的馬爾采夫耕作法，是采用無(wú)壁犁的深松耕作，也屬于少耕法。60年代美國(guó)也發(fā)展了這一耕作法。70年代我國(guó)黑龍江省亦進(jìn)行了深松耕作法的試驗(yàn)和推廣；80年代我國(guó)南方水稻地區(qū)正進(jìn)行著少耕法的試驗(yàn)和推廣工作，并相應(yīng)的研制了少耕法機(jī)械化配套農(nóng)業(yè)機(jī)械。三、耕作機(jī)具1、播前耕作耕

4、地作業(yè)：鏵式犁、圓盤(pán)犁整地作業(yè)：圓盤(pán)耙、釘齒耙、水田耙、鎮(zhèn)壓器、驅(qū)動(dòng)耙、耢等耕耙聯(lián)合作業(yè)：懸耕機(jī)、耙耕機(jī)、回轉(zhuǎn)鍬2、播后耕作中耕培土作業(yè)：中耕機(jī)（水田旱地兩類）、培土器施肥、開(kāi)溝、筑埂等作業(yè)：中耕培土施肥機(jī)、筑埂機(jī)、開(kāi)溝機(jī)等3、少耕法淺松或深松作業(yè)：深松（鑿形）犁、通用耕作機(jī)（深松、淺松、除草播種、施肥、灑藥等聯(lián)合作業(yè)：聯(lián)合種植機(jī)（深松、鎮(zhèn)壓、播種、施肥灑藥等）。第二節(jié)耕層土壤的動(dòng)力學(xué)特性、耕層土壤的物理特性土壤的主要物理力學(xué)性質(zhì)有以下幾方面：（一）容重（二）濕度（又稱含水量）二、耕層土壤的動(dòng)力特性（一）土壤與金屬間的摩擦系數(shù)為克服在耕作機(jī)械工作部件工作表面上產(chǎn)生的土壤與金屬間的摩擦力，大約消

5、耗拖拉機(jī)牽引功率的一半。摩擦力F通常按下列公式計(jì)算：F=fN式中f摩擦系數(shù)；N正壓力。（二）土壤的堅(jiān)實(shí)度（又稱貫入阻力）當(dāng)壓縮非密實(shí)土壤時(shí)，使其壓痕的容積為1厘米3時(shí)所需的力稱為單位壓實(shí)力q0（公斤/厘米3）。當(dāng)以一定斷面形狀（圓形、錐形等）的柱塞壓入土壤，其壓陷深度為h0時(shí)，作用在土壤上的平均壓力稱為土壤的堅(jiān)實(shí)度p0pO=qOh0（kg/cm2）（三）土壤的凝聚力和附著力土壤同金屬接觸面之間的附著力，幾乎完全是因水膜的表面張力所造成的。因此，附著力也與土壤質(zhì)地、含水量、接觸面的材料和光潔度等因素有關(guān)。土壤沿著耕地機(jī)械工作表面的滑移阻力T=f+F和N+pNA式中p土壤對(duì)鋼的摩擦系數(shù)N作用在工作

6、表面上的法向載荷p附著系數(shù)N由水膜吸附作用而產(chǎn)生的法向載荷A吸附水膜的面積當(dāng)摩擦力和附著力大于土壤凝聚力和內(nèi)摩擦力時(shí)，農(nóng)具的工作表面就會(huì)粘土。工作部件表面粘土，不但會(huì)使耕作質(zhì)量變壞，而且會(huì)增加牽引阻力。（四）土壤的抗剪強(qiáng)度耕層土壤在耕作機(jī)械工作部件（如犁體、中耕鏟等）作用下，往往出現(xiàn)剪切破壞，其剪應(yīng)力大致服從庫(kù)倫定律：I=c+Otgp式中I剪應(yīng)力（kN/cm2）o剪切面上的法向壓應(yīng)力（正應(yīng)力）；c單位粘結(jié)力（kN/cm2），是同類粒子間相互結(jié)合在一起的作用力；tgp土壤與土壤之間的摩擦系數(shù)，又稱土壤的內(nèi)摩擦系數(shù)；p土壤的內(nèi)摩擦角。（五）犁耕土壤比阻為判別耕層土壤耕作難易程度，常常采用犁耕土壤比

7、阻Kt,kN/cm2或kPa。但Kt值大小不僅和土壤的物理性質(zhì)有關(guān)，而且很大程度取決于犁的結(jié)構(gòu)（犁體曲面和小前犁曲面幾何參數(shù)和形狀，犁鏵銳鈍程度，犁重以及是否有犁刀等）和耕速。一般可采用空間測(cè)力或單犁體的線性測(cè)力，測(cè)得與前進(jìn)方向相反的犁耕阻力分量Rx,在此測(cè)力犁上一般不裝犁側(cè)板，所以Rx是有效阻力。則犁耕的有效土壤比阻式中a測(cè)力犁的耕深b測(cè)力犁的單鏵幅寬第三節(jié)鏵式犁的一般構(gòu)造和工作原理一、鏵式犁的類型牽引式運(yùn)輸狀態(tài)下，機(jī)具的重量全部由機(jī)具本身來(lái)承擔(dān)。圖2-2液壓式牽引犁珀?duì)恳b籃2溝輪亂犁架4水平調(diào)節(jié)螺If呂調(diào)節(jié)手鴕乩油缸人油管際據(jù)性揑桿9.尾輪水平調(diào)節(jié)師槍1仏建軸ih用輪垂直調(diào)節(jié)嫖撿i氛?qǐng)A犁

8、刀13主犁體釧.地輪1氣小前犁懸掛式運(yùn)輸狀態(tài)下，機(jī)具的重量全部由拖拉機(jī)來(lái)承擔(dān)。圖23南方懸推水田犁応調(diào)節(jié)乎輛蠶懸掛架鼠懸掛軸4曲拐紬俏筑犁體氛犁架丁撐桿鏵式犁的基本構(gòu)造半懸掛犁運(yùn)輸狀態(tài)下，機(jī)具的重量前部分由拖拉機(jī)承擔(dān)，后半部分由機(jī)具承擔(dān)。鏵式一矩形土垡的翻轉(zhuǎn)過(guò)程菱形土垡的翻轉(zhuǎn)過(guò)程菱形犁體的脛刃向未耕地凸出，溝墻呈圓弧狀，耕翻的土垡斷面近似為菱形（圖244a）。這種犁的特點(diǎn)是可以縮短犁體之間的縱向距離，犁溝較寬，阻力較小。耕地時(shí)菱形土垡始終繞一個(gè)棱角翻轉(zhuǎn)。直至土垡頂邊和前趟已翻土垡的底邊相靠貼（圖244c）。土垡翻轉(zhuǎn)至直立位置以前，其重心即已偏離支承點(diǎn)（向已耕地偏離），有利于穩(wěn)定鋪放。竄垡過(guò)程土

9、垡在“竄垡型”犁體曲面上的運(yùn)動(dòng)過(guò)程與前述滾垡過(guò)程不同。如圖245所示，當(dāng)土垡被犁體的鏵刃和脛刃切開(kāi)后，不是繞某一棱角滾翻，而是沿著得體曲面向上竄升，同時(shí)略有扭轉(zhuǎn)和側(cè)移。當(dāng)土垡上竄到一定高度后，扭轉(zhuǎn)和彎曲加大，并騰空翻轉(zhuǎn)。土垡離開(kāi)犁壁后，在重力和落地后的撞擊作用下，土垡內(nèi)的剪切裂紋發(fā)生斷裂，并形成較短的垡塊，稱為斷條。第四節(jié)犁體曲面一、三面楔的工作原理犁體曲面是由犁鏵和犁壁所形成的曲面。犁體的切土、碎土和翻土作用都是由犁體曲面來(lái)完成的?？梢园牙珞w曲面簡(jiǎn)化成由幾個(gè)簡(jiǎn)單的兩面楔（工作面和支承面）復(fù)合成的一個(gè)三面楔。犁體的工作過(guò)程可以看成幾個(gè)二面楔沿水平面運(yùn)動(dòng)時(shí)對(duì)土壤的合成作用。由于楔子在土壤中的安放

10、位置不同，它對(duì)土壤的作用也不同。圖246中的a、b和c分別表示兩面楔的起土、側(cè)向推土和翻土作用。三、高速犁體曲面（一）發(fā)展高速犁的必要性提高耕作機(jī)組生產(chǎn)率的主要途徑有兩方面，即增加機(jī)具的工作幅寬或提高機(jī)組的耕作速度。在拖拉機(jī)功率相同的條件下，增加耕速比加大耕作幅寬更為有利。因提高耕速后，可采用耕幅較窄的犁，從而降低金屬耗量，減小購(gòu)置費(fèi)用，同時(shí)可采用輕型的輪式拖拉機(jī)。這樣不但可減小輪胎下陷量，降低胎輪的滾動(dòng)阻力，減小胎輪對(duì)耕層土壤的壓實(shí)和破壞程度，而且還可提高機(jī)組對(duì)不平地面的適應(yīng)性，改善機(jī)組的機(jī)動(dòng)性。犁耕速度是不斷提高的。50年代一般耕速為46km/h,60年代提高到79km/h,目前高速犁的耕

11、速為810km/h,有的可達(dá)12km/h。近幾十年，大約每10年可提高耕速3km/h。因些，高速型犁體曲面的研究工作，已引起國(guó)外的普遍重視。（二）高速型犁體曲面的基本要求常速犁（耕速在7km/h以下）用于高速作業(yè)時(shí)，往往會(huì)使作業(yè)攝影師降低，如土壤拋擲過(guò)遠(yuǎn)，犁溝太寬，還會(huì)導(dǎo)致阻力陡增。耕速與牽引阻力有以下關(guān)系：式中Pv在耕速v（km/h）時(shí)的牽引阻力（kN）；P在耕速為4.83km/h時(shí)的牽引阻力（kN）；V犁耕速度（km/h）。（三）高速型犁面的特點(diǎn)高速型犁體可以從常速的熟地型（碎土型）、通用型和翻垡犁體通過(guò)試驗(yàn)和個(gè)性設(shè)計(jì)出來(lái)，使之適應(yīng)高速作業(yè)。高速型犁體曲面的基本特點(diǎn)是：犁體較長(zhǎng)，鏵刃角較小

12、，縱剖和橫剖曲線族較為平坦，犁翼部分后掠和扭曲較大。這樣，可使土壤的垂直與側(cè)向分速不致比常速增大過(guò)多，并改善翻垡性能。此外，犁體的最大高度也略高于常速犁，使土垡不致在高速時(shí)飛越項(xiàng)邊線。第五節(jié)犁的牽引阻力一、土壤對(duì)犁體曲面的反作用力土壤施加于犁體曲面上各部位的反作用力，其大小和方向是隨犁體曲面的部位而變化的。由于土垡在犁體曲面上的運(yùn)動(dòng)方向在不斷改變，因而曲面各處所產(chǎn)生的摩擦力的大小和方向也各不相同。因此要想求出犁體曲面上的受力分布情況，無(wú)論是用計(jì)算方法或是用實(shí)驗(yàn)方法都有一定的困難。但是土壤對(duì)犁體曲面上的反作用力又極為重要，不僅在設(shè)計(jì)犁時(shí)作為零件強(qiáng)度計(jì)算和總體受力平衡的依據(jù)，而且在使用犁時(shí)也是操作

13、調(diào)節(jié)的依據(jù)。目前，對(duì)犁體曲面受力情況主要從兩個(gè)方面研究：一是求整個(gè)犁體曲面上總的受力情況，找出它的合力的大小、方向及其作用線，以便進(jìn)行犁柱及犁梁的強(qiáng)度校核和犁的牽引平衡；二是探求犁體曲面各部位所受土壤反力的分布情況，用來(lái)確定犁壁和犁鏵的磨損部位。這兩方面的研究，目前都是用實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行測(cè)定。前者采用六分力測(cè)定法，后者常采用電阻應(yīng)變儀測(cè)定。二、犁的牽引阻力犁的牽引阻力是指土壤作用在犁上的總阻力沿前進(jìn)方向的水平分力。這部分阻力直接關(guān)系到耕地機(jī)組的動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性。所以它是犁的主要性能指標(biāo)之一。在滿足作業(yè)要求的情況下，應(yīng)盡量減小牽引阻力。犁的牽引阻力的計(jì)算，不僅是強(qiáng)度核算的依據(jù)，同時(shí)也是合理配置機(jī)組動(dòng)力

14、的依據(jù)。三、減少牽引阻力的途徑關(guān)于減少犁的牽引阻力的問(wèn)題，過(guò)去和現(xiàn)在世界各國(guó)都進(jìn)行了大量的工作，目前在理論研究上和生產(chǎn)實(shí)際上所探討和采用的方法和措施，有以下幾方面：（一）機(jī)務(wù)技術(shù)措施1選擇適耕期選擇土壤含水量適宜、殘根腐爛適度的時(shí)間進(jìn)行耕地。此時(shí)土壤的強(qiáng)度較小，易于松散破碎，可減少牽引力。2保持鏵尖和鏵刃銳利銳利的鏵尖和鏵刃，切割破碎的能力強(qiáng)，刺入并切開(kāi)土壤時(shí)所受的阻力較小，因此，勤摩鏵刃和勤換犁鏵，保持鏵尖和鏵刃鋒利，可以顯著地減少犁的牽引力。3減少摩擦力保持犁體曲面以及側(cè)板、犁底、輪子等與土壤接觸的部分光潔平滑（例如，犁閑置時(shí)，在這些地方涂上廢機(jī)油或黃油，不使生銹；不以鐵錘敲擊犁體曲面等）

15、。減少犁與土壤之間的摩擦，可以減少犁的牽引力。4正確裝配零件犁鏵、犁壁、犁側(cè)板等工作部件安裝的位置正確，接縫嚴(yán)密，犁體上埋頭螺釘與安裝件表面平坦光滑，減少對(duì)土垡的阻礙，讓土垡順利滑動(dòng)，可以減少犁的牽引力。5正確調(diào)整牽引線在前面曾闡明當(dāng)牽引線在縱向鉛垂面上的傾角T和水平面上的偏角T,調(diào)整到一適宜的位置，即調(diào)整到使T和T分別等于其摩擦角時(shí)，犁的牽引阻力最小。因此，在耕地時(shí)，正確調(diào)整牽引線，也是減少牽引力的重要方法之一。（二）設(shè)計(jì)制造方面的措施從設(shè)計(jì)制造方面來(lái)減少犁的阻力，現(xiàn)有方法有三個(gè)方面：1良好的犁體曲面設(shè)計(jì)是減少阻力的重要因素。曲面形狀塑造得好，各項(xiàng)參數(shù)選擇得當(dāng)，對(duì)減少犁的阻力有很大的影響。犁

16、體曲面除了滿足翻土、碎土等性能要求而外，欲使其阻力較小，還須1）對(duì)土壤的擠壓較小，土垡能在犁面上順利滑過(guò)；2）在翻垡過(guò)程中，垡片重心的提升高度小，因而位能變化小；3）土垡在翻轉(zhuǎn)過(guò)程中發(fā)生的位移小；4）土垡運(yùn)動(dòng)時(shí)的絕對(duì)速度小，所消耗的動(dòng)能小。這樣，所需的牽引力也就較小。2用兩種軟硬不同的材料制造犁鏵，使刃口能夠自己磨銳，這種自磨刃犁鏵經(jīng)過(guò)熱處理后，表面部分的材料硬度和耐磨性很大，背面的材料則較軟，不耐磨。這樣，當(dāng)犁鏵在耕地時(shí)，表面磨損慢，背面磨損快，因而可以使刃口始終保持鋒銳。3采用非金屬特殊材料。目前有些國(guó)家已用特制的塑料薄膜敷貼在犁壁上，此種塑料與土壤的摩擦系數(shù)很小，且甚耐磨，這樣可以減少犁

17、的阻力（三）新方法和新原理的探討探討一些新方法和新原理來(lái)減少犁的阻力，目前也有一些進(jìn)展。1在減少摩擦阻力方面有兩種方法。一是改固定部件為轉(zhuǎn)動(dòng)部件，使滑動(dòng)摩擦變?yōu)闈L動(dòng)摩擦；一是犁體曲面上加潤(rùn)滑劑。在前一種方法中有將犁壁制成由許多滾柱組成的曲面；有的曲面上嵌設(shè)滾珠者，但因制造復(fù)雜及其他技術(shù)問(wèn)題沒(méi)有解決，現(xiàn)在尚未推廣。利用滾輪來(lái)代替犁側(cè)板的犁，則已在生產(chǎn)中使用。匈牙利曾設(shè)計(jì)了一種利用一個(gè)能夠轉(zhuǎn)動(dòng)的錐形滾筒來(lái)代替犁壁翼部的滾子犁。滾筒系同不粘土的材料作成。據(jù)試驗(yàn)這種犁可以減少1015的牽引力。在犁曲面上加水作潤(rùn)滑劑以減少阻力的辦法，據(jù)試驗(yàn)可以減少阻力30。加水的方法是將犁體曲面上的螺釘中央通一小孔，孔

18、的開(kāi)口處是一向土垡運(yùn)動(dòng)方向傾斜的縫，（傾斜是為了避免為泥土堵塞）。水箱置于機(jī)架上，用軟管在犁壁背面與螺釘連通。據(jù)實(shí)驗(yàn)，這種方法在透水性差的粘土中效果較好，在砂土中則較差。2應(yīng)用振動(dòng)技術(shù)。世界各國(guó)在對(duì)土壤加工時(shí)，應(yīng)用振動(dòng)技術(shù)已逐漸廣泛。根據(jù)各國(guó)的試驗(yàn)表明，在鏵式犁的犁鏵或其他耕作土壤機(jī)具的工作件上加裝振動(dòng)器，可以減輕牽引阻力約525，并且改善碎土質(zhì)量。振動(dòng)式的犁可以減輕阻力的原因是因?yàn)檎駝?dòng)件在頻率較高時(shí)，它強(qiáng)大的振動(dòng)力可以破壞土壤分子的粘結(jié)力。也有人認(rèn)為土壤在受到較高頻率的振動(dòng)之后，會(huì)發(fā)生“振動(dòng)液化現(xiàn)象”，使土壤的內(nèi)摩擦力和抗剪強(qiáng)度均大大降低，因而可以減少阻力。根據(jù)初步試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)：振動(dòng)犁所需的振動(dòng)

19、頻率和振幅，應(yīng)隨機(jī)組前進(jìn)速度增加而增加。當(dāng)犁的前進(jìn)速度小于lm/s時(shí)效果較好，振動(dòng)頻率以20003000HS，振幅以0.53mm為宜。至于工作件的定向振動(dòng)問(wèn)題（即振動(dòng)件的振動(dòng)方向問(wèn)題），目前尚在研究中。振動(dòng)犁的振動(dòng)件因需要消耗動(dòng)力，故在總的能量消耗上是否經(jīng)濟(jì)亦無(wú)定論。3電滲作用的試驗(yàn)。電滲作用（圖260）的原理是將犁刀和犁鏵作為直流電的正極（）和負(fù)極（），通以直流電，因?yàn)橥寥朗菍?dǎo)體故電流在土中通過(guò)后由于電滲作用，土壤中的毛細(xì)管水向負(fù)極集結(jié)使犁鏵表面形成一層水膜，起著潤(rùn)滑劑的作用，減少了摩擦阻力。同樣，土壤由于有電流通過(guò)，土壤中的凝膠體變?yōu)槿苣z體，降低了土壤分子的凝結(jié)力，因而降低了它的強(qiáng)度。根據(jù)

20、國(guó)內(nèi)外的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，此法在潮濕土壤中效果較好，當(dāng)水分為20左右，電壓為l260V時(shí)，阻力減少約20。第六節(jié)鏵式犁的總體配置一、犁的總耕幅和鏵數(shù)總耕幅根據(jù)拖拉機(jī)的有效牽引力P來(lái)確定。假設(shè)所在地區(qū)的土壤耕作比阻為k要求的耕深為a,單個(gè)犁體的幅寬為b,則犁的鏵數(shù)（多鏵犁的犁體數(shù)）可用下式算出：因P=nkab故n取整數(shù)。在P、b、n確定后，為了考慮這臺(tái)犁的適應(yīng)能力，可將前式寫(xiě)成：c為一已知的常數(shù)。上式表明，一臺(tái)犁耕機(jī)組在作業(yè)時(shí)，如果土壤的比阻較大，則犁的耕深要適當(dāng)減小，否則牽引力P不足；如果要求耕得較深，則只能在土壤比阻較小的地方使用。二者之間是一個(gè)等軸雙曲線函數(shù)關(guān)系。即ka=c將上式按拖拉機(jī)的額定牽引

21、力繪成曲線如圖26l所示。這就可以清楚地看出該機(jī)組對(duì)不同耕深和不同土壤的適應(yīng)能力。不同牽引力可獲得不同的曲線。二、犁體間距多鏵犁相鄰兩犁體間的間距是犁的一個(gè)重要參數(shù)。間距太小，沒(méi)有足夠的空間讓垡片通過(guò)就會(huì)造成堵塞；間距太大，則將增加犁的長(zhǎng)度，這不僅浪費(fèi)鋼材，對(duì)于牽引式犁還將使轉(zhuǎn)彎半徑增大，對(duì)于懸掛式犁則因重心后移，會(huì)影響機(jī)組的縱向穩(wěn)定性。因此，在保證垡片能順利通過(guò)的前提下，犁的間距盡量縮小。犁體間距的表示方法，國(guó)內(nèi)外都不一致。有的用縱向間距S（相鄰犁體在縱向鉛垂面上的投影距離），有的用鏵尖距Ss（相鄰犁體的鏵尖點(diǎn)或兩對(duì)應(yīng)點(diǎn)之間的距離），有的用犁體配置角a（各犁體在犁上所形成的斜線與犁的前進(jìn)方向

22、線的夾角）來(lái)表示（圖262），它們之間的關(guān)系為：tga=b/s，sina=b/ss。三、拖拉機(jī)輪距與犁的工作幅寬一般的輪式拖拉機(jī)，因受牽引力限制，輪距總是大于犁的耕幅，為此，通常是讓拖拉機(jī)一側(cè)的輪子走在犁溝內(nèi)。拖拉機(jī)的輪胎內(nèi)側(cè)在橫的方向應(yīng)與溝墻保持6=12cm的間隙，犁的阻力中心應(yīng)處于拖拉機(jī)的中心線上（或很靠近）。這樣可使機(jī)組具有較好的牽引穩(wěn)定性。如若差距較大應(yīng)對(duì)拖拉機(jī)輪距進(jìn)行調(diào)整使之符合下列關(guān)系式：BT=B+E+26+b/2此處Br是拖拉機(jī)傾斜后的輪距投影，b4是阻力中心與脛刃邊的距離，b為單鏵幅寬。對(duì)于輪子不能進(jìn)入犁溝內(nèi)的履帶拖拉機(jī)或后輪是兩輪并聯(lián)的大型輪式拖拉機(jī)，當(dāng)輪子或履帶在未耕地上時(shí)

23、，輪胎或履帶外側(cè)與溝墻線保持的距離6應(yīng)不小于10cm，以免壓塌溝墻。這時(shí)，犁的阻力中心，亦應(yīng)處于拖拉機(jī)的中心線附近，以免產(chǎn)生偏轉(zhuǎn)力矩。四、第一鏵的配置無(wú)論是輪子走在溝內(nèi)的機(jī)組，或履帶走在未耕地上的機(jī)組，第一鏵的橫向位置均應(yīng)將鏵翼末端置于溝墻線上，使第一鏵的切垡寬度正好等于b。第一鏵的縱向位置，對(duì)于輪子走在溝內(nèi)的懸掛式機(jī)組，鏵尖與輪子外緣的縱向投影距離e一般不小于犁體的幅寬b（圖265）。對(duì)于牽引式或半懸掛機(jī)組則應(yīng)考慮機(jī)組在900牽引時(shí)，拖拉機(jī)不會(huì)與犁架碰撞。五、犁的梁架高度犁的梁架高度是指犁架下表面至犁底平面的空間高度。為了保證垡片在犁架下面順利翻轉(zhuǎn)，不產(chǎn)生擁土堵草現(xiàn)象。一般是根據(jù)矩形土垡的厚

24、度（按最大耕深計(jì)算）加割茬高度的對(duì)角線高度計(jì)算，即式中：H為梁架空間高度，b為犁體耕寬，max為最大耕深，h為割茬高度。對(duì)于采用直犁柱和主斜梁結(jié)構(gòu)的犁，因垡片主要是在主斜梁的下方翻轉(zhuǎn)，故H的數(shù)值應(yīng)適當(dāng)加大。而對(duì)于鉤形犁柱的梁架，則因垡片是在梁架外側(cè)翻轉(zhuǎn)，故可比前者略小。第七節(jié)犁耕機(jī)組一、懸掛犁機(jī)組（一）懸掛犁的掛接方式懸掛犁一般采用后懸掛型式，通常以三點(diǎn)懸掛方式和拖拉機(jī)相結(jié)合。所謂三點(diǎn)懸掛，就是用三根桿分別把拖拉機(jī)后部的三個(gè)點(diǎn)和犁上的三個(gè)點(diǎn)鉸接起來(lái)，而使二者成為一體。（二）工作狀態(tài)與縱垂面內(nèi)的受力分析1“浮動(dòng)”狀態(tài)油缸內(nèi)無(wú)壓力，懸掛犁由地面支承，隨地形起伏而浮動(dòng)。2“位調(diào)節(jié)”狀態(tài)作業(yè)機(jī)下降到所

25、要求的耕深時(shí)，利用液壓系統(tǒng)將機(jī)構(gòu)鎖定，使作業(yè)機(jī)與拖拉機(jī)結(jié)成一個(gè)整體，作業(yè)機(jī)與拖拉機(jī)在縱的方向不能產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)。這種方式在地面平坦時(shí)，即使土質(zhì)軟硬不一，也可使耕深較為一致。但在地面起伏不平時(shí)，作業(yè)機(jī)隨拖拉機(jī)的頭尾起伏而上下波動(dòng)，難以保證作業(yè)質(zhì)量?！拔徽{(diào)節(jié)”狀態(tài)的機(jī)構(gòu)受力二、懸掛犁的懸掛參數(shù)選擇和掛結(jié)調(diào)節(jié)原理犁與拖拉機(jī)通過(guò)懸掛機(jī)構(gòu)結(jié)成一個(gè)懸掛犁機(jī)組，進(jìn)行耕地作業(yè)，目前三點(diǎn)懸掛機(jī)構(gòu)的應(yīng)用較廣泛。懸掛犁的懸掛參數(shù)有下懸掛軸至犁體支持面的距離h,上下懸掛點(diǎn)的距離H（犁架立柱高度），懸掛軸的長(zhǎng)度B以及兩下懸掛點(diǎn)與犁梁的相對(duì)位置。在設(shè)計(jì)或掛結(jié)調(diào)整懸掛犁時(shí)，合理地選擇這些參數(shù)，對(duì)保證犁耕質(zhì)量，提高機(jī)組的牽引性

26、能有很大的影響。在選擇懸掛參數(shù)時(shí)，應(yīng)滿足以下要求：在犁入土?xí)r，能使犁平穩(wěn)而迅速地達(dá)到預(yù)定的耕深，入土行程短；在犁耕過(guò)程中，當(dāng)土質(zhì)不均勻或地表起伏時(shí)，犁具有良好的耕深耕寬穩(wěn)定性。如有偏差，迅速地自動(dòng)糾正；機(jī)組有良好的牽引性能和直線行駛性；能進(jìn)行耕深耕寬等調(diào)整，犁的縱軸與機(jī)組前進(jìn)方向一致，多鏵犁前后犁體耕深相同；在運(yùn)輸狀態(tài)，有足夠的運(yùn)輸高度，縱向穩(wěn)定性和通過(guò)性好。一）縱垂面懸掛參數(shù)的選擇1入土性能;2耕深穩(wěn)定性;3牽引性能;4運(yùn)輸通過(guò)性;5確定縱垂面懸掛參數(shù)的要點(diǎn);（二）水平面懸掛參數(shù)的選擇在水平面內(nèi)的懸掛參數(shù)，應(yīng)滿足耕寬穩(wěn)定、機(jī)組直線行駛和操作省力的要求。1耕寬穩(wěn)定性2機(jī)組的直線行駛性能（三）懸

27、掛犁的掛結(jié)與調(diào)整1掛結(jié)原則2耕深調(diào)節(jié)3耕寬調(diào)整4偏牽引調(diào)整5正位調(diào)整6縱向水平調(diào)整7橫向水平調(diào)整第八節(jié)牽引犁和半懸掛犁犁耕機(jī)組一、牽引犁機(jī)組（一）在縱垂面內(nèi)的受力和影響工作性能的因素（二）在水平面內(nèi)的受力和影響工作性能的因素二、半懸掛犁機(jī)組就牽引方式來(lái)說(shuō)，半懸掛犁分為三拉桿牽引與兩拉桿牽引兩種類型。當(dāng)拖拉機(jī)上拉桿裝有傳感器時(shí)，犁通過(guò)懸掛頭架與拖拉機(jī)上下拉桿鉸接為三拉桿牽引。當(dāng)拖拉機(jī)下拉桿裝有傳感器時(shí)，犁只與拖拉機(jī)的兩個(gè)下拉桿鉸接為兩拉桿牽引。二者前端均有水平橫軸與鉛垂立軸，犁可在水平面與縱垂面繞軸擺動(dòng)，有兩個(gè)自由度。半懸掛犁均裝有尾輪與限深輪。高度調(diào)節(jié)機(jī)組的限深輪裝在犁的前部，力調(diào)節(jié)機(jī)組的限深

28、輪裝在犁的后部，均走未耕地。第二章整地機(jī)械第一節(jié)引言整地作業(yè)包括耙地、平地和鎮(zhèn)壓。有的地區(qū)還包括起壟和作畦。耕地后土垡間存在著很多大孔隙。土壤的松碎程度與地面的平整度還不能滿足播種和栽植的要求。所以必須進(jìn)行整地，為作物的發(fā)芽和生長(zhǎng)創(chuàng)造良好的條件。在干旱地區(qū)用鎮(zhèn)壓器壓地是抗旱保墑，保證作物豐產(chǎn)的重要農(nóng)業(yè)技術(shù)措施之一。有的地區(qū)應(yīng)用釘齒耙進(jìn)行播前、播后和苗期耙地除草。整地機(jī)械包括耙（圓盤(pán)耙、水田耙和釘齒耙）、耢、鎮(zhèn)壓器、起壟犁和作畦機(jī)等。耕地后土垡間有很大的空間，土塊較大、地表不平尚不能進(jìn)行播種作業(yè)，須進(jìn)行松碎平整作業(yè)，以達(dá)到地表平整、上松下實(shí)的農(nóng)作物栽培要求。這項(xiàng)工作一般由整地機(jī)械來(lái)完成。本章的重

29、點(diǎn)是圓盤(pán)耙和懸耕機(jī)的類型、結(jié)構(gòu)、工作原理、理論分析和基本計(jì)算。整地機(jī)械的種類很多，根據(jù)不同作業(yè)的需要有以下幾種類型：釘齒耙、圓盤(pán)耙、懸耕機(jī)、滾軋耙、鎮(zhèn)壓器等。其中，釘齒耙目前多用于蓄力作業(yè)，圓盤(pán)耙和懸耕機(jī)機(jī)械化應(yīng)用較多。第二節(jié)圓盤(pán)耙圓盤(pán)耙始用于40年代，是替代釘齒耙的主要機(jī)具之一，目前國(guó)內(nèi)外已廣泛采用，他的主要特點(diǎn)是：被動(dòng)旋轉(zhuǎn)，斷草能力較強(qiáng)，具有一定的切土、碎土和翻土功能，功率消耗少，作業(yè)效率高，既可在已耕地作業(yè)又可在未耕地作業(yè)，工作適應(yīng)性較強(qiáng)。一、圓盤(pán)耙的類型1、按與動(dòng)力的連接方式分：牽引式、懸掛式和半懸掛式。2、按耙片的直徑分：重型耙（660mm）中型耙（560mm）輕型耙（460mm）3

30、、按耙片的外緣形狀分全緣耙缺口耙全緣耙片易于加工制造，缺口耙片入土能力強(qiáng)，易于切斷雜草、作物殘茬等，但成本高。4、按耙組的配置方式分單列耙、雙列耙、組合耙、偏置耙、對(duì)置耙圓盤(pán)耙型號(hào)的表達(dá)方式1、型號(hào)的組成：1B字母數(shù)字農(nóng)機(jī)序列好號(hào)1農(nóng)機(jī)具組別號(hào)B圓盤(pán)耙的特性字母耙的工作幅寬（m）數(shù)字2、型號(hào)全稱：QX輕型懸掛耙JX中型懸掛耙J中型耙Z重型耙例如：1BZQ4.5重型牽引圓盤(pán)耙二、圓盤(pán)耙的一般構(gòu)造1、結(jié)構(gòu)組成：耙組、耙架、牽引架、偏角調(diào)節(jié)裝置等。1耙組圓盤(pán)耙組由裝在方軸上的若干個(gè)耙片組成。耙片通過(guò)間管而保持一定間隔。耙片組通過(guò)軸承和軸承支板而與耙組橫梁相連接。為了清除耙片上粘附的泥土，在橫梁上裝有

31、刮土鏟。耙片一般分全緣耙片和缺口耙片兩種。缺口耙片在耙片外緣有612個(gè)三角形、梯形或半圓形缺口。耙片凸面周邊磨刃，缺口耙的缺口部位也磨刃。由于缺口耙片減小了周緣的接地面積，因而入土能力增強(qiáng)。2耙架用來(lái)安裝圓盤(pán)耙組、調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)和牽引架（或懸掛架）等部件。有鉸接耙架和剛性耙架兩種。有的耙架上還裝有載重箱，以便必要時(shí)加配重，以增加和保持耙的深度。3角度調(diào)節(jié)器用于調(diào)節(jié)圓盤(pán)耙的偏角，以適應(yīng)不同耙深的需要。角度調(diào)節(jié)器的型式有絲杠式、齒板式、液壓式、插銷式等。絲杠式用于部分重耙上。這種型式結(jié)構(gòu)復(fù)雜，但工作可靠。齒板式在輕耙上使用，調(diào)節(jié)比較方便，但桿體容易變形，影響角度調(diào)節(jié)。插銷式結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工作可靠，調(diào)整時(shí)，將

32、耙升起，撥出鎖定銷，推動(dòng)耕組橫梁使其繞轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)，到合適的位置時(shí)，把鎖定銷插入定位孔定位，一般在中耙與輕耙上采用。液壓式用于系列重耙上，雖然結(jié)構(gòu)復(fù)雜，但工作可靠，操作容易。4牽引或掛接裝置對(duì)于懸掛式圓盤(pán)耙，其懸掛架上有不同的孔位，以改變掛接高度。對(duì)于牽引式圓盤(pán)耙，其工作位置和運(yùn)輸位置的轉(zhuǎn)換是通過(guò)起落機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)的。起落過(guò)程由液壓油缸升降地輪來(lái)完成，耙架調(diào)平機(jī)構(gòu)與起落機(jī)構(gòu)連動(dòng)，在起落過(guò)程同時(shí)改變掛接點(diǎn)的位置，保持耙架的水平。在工作狀態(tài)，可以轉(zhuǎn)動(dòng)手柄，改變掛接點(diǎn)的位置，使前后列耙組的耕深一致。三、球面圓盤(pán)耙片的工作分析和參數(shù)確定（一）圓盤(pán)耙片作業(yè)過(guò)程耙片在空間的位置對(duì)土壤作用的影響：以地面為作業(yè)面，圓盤(pán)

33、回轉(zhuǎn)平面與地面垂直為基本工作條件，則有下列幾種作用效果：工作過(guò)程：耙地機(jī)組在牽引動(dòng)力的作用下，圓盤(pán)耙片受重力和土壤反力的作用邊滾動(dòng)邊切入土壤并達(dá)到預(yù)定耙深，由于耙片偏角的作用，耙組同時(shí)完成了切割土壤，切斷雜草和翻扣的工作。（二）圓盤(pán)耙片的結(jié)構(gòu)參數(shù)和基本計(jì)算耙片直徑，D=k式中，k經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，4弧一最大設(shè)計(jì)耙深cm2、圓盤(pán)球面半徑：R=D/2sinW式中：毋一扇形半角，21-2703、耙片厚度選擇時(shí)要充分考慮直徑的大小、工作負(fù)荷等因素，一般用下式來(lái)確定圓盤(pán)厚度的大小。重耙：6=5mm5=(0.0080.012)D中耙：6=4mm輕耙：6=3.5mm4、耙片軸向安裝間距b的確定耙片間距對(duì)圓盤(pán)耙設(shè)計(jì)安

34、裝和使用耙組、保證其正常工作是非常重要的。軸向間距的大小直接影響耙組在耕作橫斷面內(nèi)的對(duì)土壤加工和處理的程度、碎土質(zhì)量。間距太小易造成土壤堵塞，太大易產(chǎn)生漏耙。要解決好這一矛盾，耙片軸向安裝間距的合理選擇是至關(guān)重要的在橫斷面內(nèi)的耙片對(duì)土壤的影響區(qū)域形狀如下：圓盤(pán)耙片在工作時(shí)，從其橫斷面看上去為一橢圓形，由于b的存在，相鄰兩圓盤(pán)加工后的土壤橫斷面中間有一凸起高度h,當(dāng)h=a時(shí)表示有嚴(yán)重的漏耙現(xiàn)象發(fā)生，而h=0又是不可能的，所以，要求hWa。因此，b的確定對(duì)凸起高度h的大小有直接的影響，必須找出b與h的函數(shù)關(guān)系，以便保證既不漏耙又不堵塞正確合理的耙片軸向安裝間距。中圖所知：b=L）htg：cLDn-杷片盤(pán)面在凸起高度處