第三章耕作機械

1、農(nóng)業(yè)機械學(xué)農(nóng)業(yè)機械學(xué)-耕作機械耕作機械1 14/24/20224/24/2022農(nóng)業(yè)機械學(xué)農(nóng)業(yè)機械學(xué)-耕作機械耕作機械2 24/24/20224/24/2022第三章第三章 耕作機械耕作機械Soil tillage machine Soil tillage machine 李其昀李其昀 教授教授聯(lián)系方式：聯(lián)系方式：1526936375815269363758EMAILEMAIL：農(nóng)業(yè)機械學(xué)農(nóng)業(yè)機械學(xué)-耕作機械耕作機械3 34/24/20224/24/2022一、概述一、概述二、耕層土壤的物理學(xué)性質(zhì)二、耕層土壤的物理學(xué)性質(zhì)三、鏵式犁的構(gòu)造與原理三、鏵式犁的構(gòu)造與原理四、旋耕機的構(gòu)造與原理四、旋耕

2、機的構(gòu)造與原理第三章第三章 耕作機械耕作機械Soil tillage machine Soil tillage machine 農(nóng)業(yè)機械學(xué)農(nóng)業(yè)機械學(xué)-耕作機械耕作機械4 44/24/20224/24/20221 1、目的、目的2 2、耕作方法、耕作方法3 3、對耕作機械的農(nóng)業(yè)技術(shù)要求、對耕作機械的農(nóng)業(yè)技術(shù)要求4 4、耕作機械的類型、耕作機械的類型一、概述一、概述農(nóng)業(yè)機械學(xué)農(nóng)業(yè)機械學(xué)-耕作機械耕作機械5 54/24/20224/24/20221 1、目的、目的 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。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)農(nóng)業(yè)耕作栽培制度

3、中通過其目的就是在傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)耕作栽培制度中通過深耕和翻扣深耕和翻扣土壤，土壤，把作物殘茬、病蟲害以及遭到破壞的表土層深翻，而使得到長把作物殘茬、病蟲害以及遭到破壞的表土層深翻，而使得到長時間恢復(fù)的底層土壤翻到地表，以利于時間恢復(fù)的底層土壤翻到地表，以利于消滅雜草和病蟲害，改消滅雜草和病蟲害，改善作物的生長環(huán)境。善作物的生長環(huán)境。1 1、覆蓋殘茬，消滅病蟲害；、覆蓋殘茬，消滅病蟲害；2 2、松動土壤，為作物生長創(chuàng)造良好的生長環(huán)境；、松動土壤，為作物生長創(chuàng)造良好的生長環(huán)境；3 3、蓄水保墑，減少徑流。、蓄水保墑，減少徑流。農(nóng)業(yè)機械學(xué)農(nóng)業(yè)機械學(xué)-耕作機械耕作機械6 64/24/20224/24/202

4、22 2、耕作方法、耕作方法u常規(guī)耕作法，即精耕細作法常規(guī)耕作法，即精耕細作法 即在作物生產(chǎn)過程由機械耕翻、耙壓和中耕等組成的土壤耕作體系。即在作物生產(chǎn)過程由機械耕翻、耙壓和中耕等組成的土壤耕作體系。u少耕法少耕法 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，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、風蝕及水蝕作斗爭。早在幾百年前，我國東北地區(qū)主要是為了和干旱、風蝕及水蝕作斗爭。早在幾百年前，我國東北地區(qū)應(yīng)用扣、耕作法，

5、特別是原壟種法，即為適應(yīng)春寒的一種少耕法。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。5050年年代在蘇聯(lián)推廣的馬爾采夫耕作法，是采用無壁犁的深松耕作，也屬于少代在蘇聯(lián)推廣的馬爾采夫耕作法，是采用無壁犁的深松耕作，也屬于少耕法。耕法。6060年代美國也發(fā)展了這一耕作法。年代美國也發(fā)展了這一耕作法。7070年代我國黑龍江省亦進行了年代我國黑龍江省亦進行了深松耕作法的試驗和推廣；深松耕作法的試驗和推廣；8080年代我國南方水稻地區(qū)正進行著少耕法的年代我國南方水稻地區(qū)正進行著少耕法的試驗和推廣工作，并相應(yīng)的研制了少耕法機械化配套農(nóng)業(yè)機械。試驗和推廣工作，并相應(yīng)的研制了少耕法機械化配套農(nóng)

6、業(yè)機械。農(nóng)業(yè)機械學(xué)農(nóng)業(yè)機械學(xué)-耕作機械耕作機械7 74/24/20224/24/20222 2、耕作方法、耕作方法u免耕免耕 即即免除土壤耕作免除土壤耕作、利用免耕播種機在作物殘茬地表、利用免耕播種機在作物殘茬地表直接直接進行播進行播種，或?qū)ψ魑锝斩捄蜌埐邕M行處理后直接播種的一種耕作方式。種，或?qū)ψ魑锝斩捄蜌埐邕M行處理后直接播種的一種耕作方式。u保水耕保水耕 即對土壤表層進行即對土壤表層進行疏松、淺耕、防止疏松、淺耕、防止或或減少土壤水分蒸發(fā)減少土壤水分蒸發(fā)的一的一類保戶性耕作體系。類保戶性耕作體系。u聯(lián)合耕作法聯(lián)合耕作法 即作業(yè)機在同一種工作狀態(tài)下或通過更換某種工作部件一次完即作業(yè)機在同一種

7、工作狀態(tài)下或通過更換某種工作部件一次完成成深松深松、施肥施肥、滅茬、覆蓋、起壟、播種、施藥滅茬、覆蓋、起壟、播種、施藥等作業(yè)的耕作方式。等作業(yè)的耕作方式。農(nóng)業(yè)機械學(xué)農(nóng)業(yè)機械學(xué)-耕作機械耕作機械農(nóng)業(yè)機械學(xué)農(nóng)業(yè)機械學(xué)-耕作機械耕作機械9 94/24/20224/24/2022良好的翻土和覆蓋性能良好的翻土和覆蓋性能良好的碎土性能良好的碎土性能耕深應(yīng)均勻一致耕深應(yīng)均勻一致避免重耕、漏耕避免重耕、漏耕滿足畦作要求滿足畦作要求3 3、對耕作機械的農(nóng)業(yè)技術(shù)要求、對耕作機械的農(nóng)業(yè)技術(shù)要求農(nóng)業(yè)機械學(xué)農(nóng)業(yè)機械學(xué)-耕作機械耕作機械10104/24/20224/24/20224 4、耕作機械的類型（分法、耕作機械的

8、類型（分法1 1）、播前耕作、播前耕作耕地作業(yè)：鏵式犁、圓盤犁耕地作業(yè)：鏵式犁、圓盤犁整地作業(yè)：圓盤耙、釘齒耙、水田耙、鎮(zhèn)壓器、驅(qū)動耙、耢等整地作業(yè)：圓盤耙、釘齒耙、水田耙、鎮(zhèn)壓器、驅(qū)動耙、耢等耕耙聯(lián)合作業(yè)：耕耙聯(lián)合作業(yè)：旋耕機旋耕機、耙耕機、回轉(zhuǎn)鍬、耙耕機、回轉(zhuǎn)鍬 、播后耕作、播后耕作中耕培土作業(yè)：中耕機（水田旱地兩類）、培土器中耕培土作業(yè)：中耕機（水田旱地兩類）、培土器施肥、開溝、筑埂等作業(yè)：中耕培土施肥機、筑埂機、開溝機等施肥、開溝、筑埂等作業(yè)：中耕培土施肥機、筑埂機、開溝機等、少耕法、少耕法 淺松或深松作業(yè)：深松（鑿形）犁、通用耕作機（深松、淺松、除淺松或深松作業(yè)：深松（鑿形）犁、通用

9、耕作機（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（深松、鎮(zhèn)壓、播種、草播種、施肥、灑藥等聯(lián)合作業(yè)：聯(lián)合種植機（深松、鎮(zhèn)壓、播種、施肥灑藥等）。施肥灑藥等）。農(nóng)業(yè)機械學(xué)農(nóng)業(yè)機械學(xué)-耕作機械耕作機械11114/24/20224/24/20224 4、耕作機械的類型（分法、耕作機械的類型（分法2 2）整地機械整地機械耕地機械耕地機械鏵式犁鏵式犁圓盤犁圓盤犁深松機深松機牽引型牽引型驅(qū)動型驅(qū)動型圓盤耙圓盤耙齒耙齒耙滾耙滾耙水田耙等水田耙等旋耕機旋耕機驅(qū)動船驅(qū)動船機耕船機耕船農(nóng)業(yè)機械學(xué)農(nóng)業(yè)機械學(xué)-耕作機械耕作機械12124/24/20224/24/2022 鏵式犁應(yīng)用歷史最長，技術(shù)最為成熟，

10、鏵式犁應(yīng)用歷史最長，技術(shù)最為成熟，作業(yè)范圍最廣，鏵式犁是通過犁體曲面對作業(yè)范圍最廣，鏵式犁是通過犁體曲面對土壤的切削、碎土和翻扣實現(xiàn)耕地作業(yè)的。土壤的切削、碎土和翻扣實現(xiàn)耕地作業(yè)的。4 4、耕作機械的類型、耕作機械的類型農(nóng)業(yè)機械學(xué)農(nóng)業(yè)機械學(xué)-耕作機械耕作機械13134/24/20224/24/2022 圓盤犁是以圓盤犁是以球面圓盤球面圓盤作為工作部件的耕作機械，它依靠其重力作為工作部件的耕作機械，它依靠其重力強制入土，強制入土，入土性能比鏵式犁差入土性能比鏵式犁差，土壤摩擦力小土壤摩擦力小，切斷雜草能力強切斷雜草能力強，可適用于可適用于開荒、粘重土壤開荒、粘重土壤作業(yè)，但作業(yè)，但翻垡及覆蓋能力

11、較弱翻垡及覆蓋能力較弱，犁底不平犁底不平整整，價格較高。，價格較高。4 4、耕作機械的類型、耕作機械的類型農(nóng)業(yè)機械學(xué)農(nóng)業(yè)機械學(xué)-耕作機械耕作機械14144/24/20224/24/2022圓盤犁工作過程圓盤犁工作過程4 4、耕作機械的類型、耕作機械的類型農(nóng)業(yè)機械學(xué)農(nóng)業(yè)機械學(xué)-耕作機械耕作機械15154/24/20224/24/2022 鑿形犁，又稱深松犁。工作部件為一鑿齒形深松鏟，安裝在機架后鑿形犁，又稱深松犁。工作部件為一鑿齒形深松鏟，安裝在機架后橫梁上，鑿形齒在土壤中利用擠壓力破碎土壤，深松犁底層，沒有翻垡橫梁上，鑿形齒在土壤中利用擠壓力破碎土壤，深松犁底層，沒有翻垡能力。能力。4 4、耕

12、作機械的類型、耕作機械的類型農(nóng)業(yè)機械學(xué)農(nóng)業(yè)機械學(xué)-耕作機械耕作機械振動深松機+組合4 4、耕作機械的類型、耕作機械的類型農(nóng)業(yè)機械學(xué)農(nóng)業(yè)機械學(xué)-耕作機械耕作機械17174/24/20224/24/2022 根據(jù)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的不同要求、自然條件變化、動力配備情況根據(jù)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的不同要求、自然條件變化、動力配備情況等，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。向犁、柵條犁、調(diào)幅犁、滾子犁、高速犁等。 4 4、耕作機械的類型、耕作機械的類型垂垂直直翻翻轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)雙雙向向犁犁農(nóng)業(yè)機械學(xué)農(nóng)業(yè)機械學(xué)-耕作機械耕作機械1

13、8184/24/20224/24/20224 4、耕作機械的類型、耕作機械的類型雙向柵條犁雙向柵條犁雙向犁雙向犁柵條犁柵條犁傾斜翻轉(zhuǎn)雙向犁傾斜翻轉(zhuǎn)雙向犁農(nóng)業(yè)機械學(xué)農(nóng)業(yè)機械學(xué)-耕作機械耕作機械19194/24/20224/24/2022特點：特點： 制作特別容易，換向方便，只要改變犁體與機器前進方向制作特別容易，換向方便，只要改變犁體與機器前進方向的夾角即可。的夾角即可。4 4、耕作機械的類型、耕作機械的類型水水平平翻翻轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)雙雙向向犁犁農(nóng)業(yè)機械學(xué)農(nóng)業(yè)機械學(xué)-耕作機械耕作機械20204/24/20224/24/20224 4、耕作機械的類型、耕作機械的類型雙向柵條犁雙向柵條犁柵條犁柵條犁+平土器平

14、土器農(nóng)業(yè)機械學(xué)農(nóng)業(yè)機械學(xué)-耕作機械耕作機械21214/24/20224/24/20224 4、耕作機械的類型、耕作機械的類型農(nóng)業(yè)機械學(xué)農(nóng)業(yè)機械學(xué)-耕作機械耕作機械22224/24/20224/24/2022滾子犁滾子犁4 4、耕作機械的類型、耕作機械的類型農(nóng)業(yè)機械學(xué)農(nóng)業(yè)機械學(xué)-耕作機械耕作機械23234/24/20224/24/2022雙向犁雙向犁+磙子耙磙子耙4 4、耕作機械的類型、耕作機械的類型滾子犁使土垡的運動由滑動摩擦改為滾滾子犁使土垡的運動由滑動摩擦改為滾動摩擦，可大大降低犁耕機組的阻力。動摩擦，可大大降低犁耕機組的阻力。農(nóng)業(yè)機械學(xué)農(nóng)業(yè)機械學(xué)-耕作機械耕作機械24244/24/202

15、24/24/20224 4、耕作機械的類型、耕作機械的類型 圓盤犁和鑿形犁在歐洲國家應(yīng)用較多，在中國雖圓盤犁和鑿形犁在歐洲國家應(yīng)用較多，在中國雖有應(yīng)用，但量較少，本章重點介紹鏵式犁的基本結(jié)構(gòu)、有應(yīng)用，但量較少，本章重點介紹鏵式犁的基本結(jié)構(gòu)、工作原理、設(shè)計方法和理論分析等。本章除課堂教學(xué)工作原理、設(shè)計方法和理論分析等。本章除課堂教學(xué)外，尚有二個試驗實習外，尚有二個試驗實習了解類型和結(jié)構(gòu)；懸掛犁了解類型和結(jié)構(gòu)；懸掛犁的調(diào)整。一個課程設(shè)計的調(diào)整。一個課程設(shè)計犁體曲面測繪。犁體曲面測繪。農(nóng)業(yè)機械學(xué)農(nóng)業(yè)機械學(xué)-耕作機械耕作機械25254/24/20224/24/2022二、耕層土壤的物理學(xué)性質(zhì)二、耕層土

16、壤的物理學(xué)性質(zhì)1、耕層土壤的物理特性耕層土壤的物理特性 2、耕層土壤的動力特性耕層土壤的動力特性 農(nóng)業(yè)機械學(xué)農(nóng)業(yè)機械學(xué)-耕作機械耕作機械26264/24/20224/24/2022影響：影響：WW，土垡難破碎，耕地阻力，土垡難破碎，耕地阻力WW，土垡成條，不易破碎，阻力，土垡成條，不易破碎，阻力。旱地適于耕作的濕度為旱地適于耕作的濕度為404060%60%。1 1、耕層土壤的物理特性、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：土壤的主要物理力學(xué)性質(zhì)有以下幾方面：容重容重- -密度密度，單位單位：千克千克/ /立方米立方米濕度（又稱含水量）濕度（又稱含水量） 絕對濕度：絕對濕度：

17、相對濕度：相對濕度：100%qqWq0100%nWWWq烘干后土壤重量；烘干后土壤重量；q自然狀態(tài)下土壤重量自然狀態(tài)下土壤重量WW土壤相對濕度土壤相對濕度WnWn田間持水量田間持水量農(nóng)業(yè)機械學(xué)農(nóng)業(yè)機械學(xué)-耕作機械耕作機械27274/24/20224/24/20222 2、耕層土壤的動力特性、耕層土壤的動力特性1 1）土壤與金屬間的摩擦系數(shù)）土壤與金屬間的摩擦系數(shù)2 2）土壤的堅實度（又稱貫入阻力）土壤的堅實度（又稱貫入阻力）3 3）土壤強度）土壤強度4 4）土壤的抗剪強度）土壤的抗剪強度5 5）土壤的凝聚力和附著力）土壤的凝聚力和附著力6 6）犁耕土壤比阻）犁耕土壤比阻農(nóng)業(yè)機械學(xué)農(nóng)業(yè)機械學(xué)-耕

18、作機械耕作機械28284/24/20224/24/20221 1）土壤與金屬間的摩擦系數(shù)）土壤與金屬間的摩擦系數(shù) 為克服在耕作機械工作部件工作表面上產(chǎn)生的土壤與金屬為克服在耕作機械工作部件工作表面上產(chǎn)生的土壤與金屬間的摩擦力，大約要消耗拖拉機牽引功率的一半。間的摩擦力，大約要消耗拖拉機牽引功率的一半。 摩擦力摩擦力F F通常按下列公式計算：通常按下列公式計算： F FfN fN 式中式中 f f摩擦系數(shù)；摩擦系數(shù)； N N正壓力。正壓力。農(nóng)業(yè)機械學(xué)農(nóng)業(yè)機械學(xué)-耕作機械耕作機械29294/24/20224/24/20222 2）土壤堅實度）土壤堅實度/ /貫入阻力貫入阻力 當壓縮非密實土壤時，使

19、其壓痕的容積為當壓縮非密實土壤時，使其壓痕的容積為1cm1cm3 3時所需的力稱為時所需的力稱為單位壓實力單位壓實力q q0 0（kgfkgfcmcm3 3）。當以一定斷面形狀（圓形、錐形等）。當以一定斷面形狀（圓形、錐形等）的柱塞壓入土壤，其壓陷深度為的柱塞壓入土壤，其壓陷深度為h h0 0時，作用在土壤上的平均壓力稱時，作用在土壤上的平均壓力稱為土壤的堅實度為土壤的堅實度p p0 0 p p0 0q q0 0 h h0 0 （kgfkgfcmcm2 2） Bekker Bekker模型：模型：()ncKPKZbPP土壤堅實度土壤堅實度 b b 土壤平板寬度土壤平板寬度K K 土壤內(nèi)摩擦變形

20、模量土壤內(nèi)摩擦變形模量 Kc Kc 土壤內(nèi)聚力變形模量土壤內(nèi)聚力變形模量 Z Z 土壤下陷深度土壤下陷深度 n n 土壤變形指數(shù)土壤變形指數(shù)農(nóng)業(yè)機械學(xué)農(nóng)業(yè)機械學(xué)-耕作機械耕作機械30304/24/20224/24/20223 3）土壤強度）土壤強度定義定義 在特定條件下抵抗外力作用的能力。在特定條件下抵抗外力作用的能力。影響因素：土壤成分、質(zhì)地、環(huán)境條件。影響因素：土壤成分、質(zhì)地、環(huán)境條件。MicklethwaiteMicklethwaite把土壤強度與機具附著力聯(lián)系起來，用摩爾把土壤強度與機具附著力聯(lián)系起來，用摩爾庫庫侖定律建立了拖拉機附著力的模型：侖定律建立了拖拉機附著力的模型：ta nP

21、F cG當當F F、G G一定時，車輛的附著力與土壤強度成正比。一定時，車輛的附著力與土壤強度成正比。P P土壤對車輛的最大附著力土壤對車輛的最大附著力 F F土壤黏結(jié)力土壤黏結(jié)力cc車輪的接地面積車輪的接地面積 土壤的內(nèi)摩擦角土壤的內(nèi)摩擦角GG法向載荷法向載荷農(nóng)業(yè)機械學(xué)農(nóng)業(yè)機械學(xué)-耕作機械耕作機械31314/24/20224/24/20224 4）土壤的抗剪強度）土壤的抗剪強度 耕層土壤在耕作機械工作部件（如犁體、中耕鏟等）作用下，耕層土壤在耕作機械工作部件（如犁體、中耕鏟等）作用下，往往出現(xiàn)剪切破壞，其剪應(yīng)力大致服從庫倫定律：往往出現(xiàn)剪切破壞，其剪應(yīng)力大致服從庫倫定律：tanc式中式中 剪

22、應(yīng)力；剪應(yīng)力； 剪切面上的法向壓應(yīng)力剪切面上的法向壓應(yīng)力( (正應(yīng)力正應(yīng)力) )； c c 單位粘結(jié)力，是同類粒子間相互結(jié)合在一起的作用力；單位粘結(jié)力，是同類粒子間相互結(jié)合在一起的作用力； tg tg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)；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)； 土壤的內(nèi)摩擦角。土壤的內(nèi)摩擦角。 一般來說，土壤抗剪強度與一般來說，土壤抗剪強度與土壤顆粒大小的分布、土壤密度、土壤顆粒大小的分布、土壤密度、濕度濕度有關(guān)。有關(guān)。農(nóng)業(yè)機械學(xué)農(nóng)業(yè)機械學(xué)-耕作機械耕作機械32324/24/20224/24/20225 5）土壤的凝聚力和附著力）土壤的凝聚力和附著力 土壤同

23、金屬接觸面之間的附著力，幾乎完全是因水膜的表面張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、接觸面的材料土壤質(zhì)地、含水量、接觸面的材料和光潔度和光潔度等因素有關(guān)。土壤沿著耕地機械工作表面的滑移阻力等因素有關(guān)。土壤沿著耕地機械工作表面的滑移阻力 T=F+F=N+NA 當摩擦力和附著力大于土壤凝聚力和內(nèi)摩擦力時，農(nóng)具的工作當摩擦力和附著力大于土壤凝聚力和內(nèi)摩擦力時，農(nóng)具的工作表面就會粘土。工作部件表面粘土，不但會使耕作質(zhì)量變壞，而且表面就會粘土。工作部件表面粘土，不但會使耕作質(zhì)量變壞，而且會增加牽引阻力。會增加牽引

24、阻力。土壤對鋼的摩擦系數(shù)土壤對鋼的摩擦系數(shù) N作用在工作表面上的法向載荷作用在工作表面上的法向載荷附著系數(shù)附著系數(shù) N由水膜吸附作用而產(chǎn)生的法向載荷由水膜吸附作用而產(chǎn)生的法向載荷A吸附水膜的面積吸附水膜的面積式中式中 農(nóng)業(yè)機械學(xué)農(nóng)業(yè)機械學(xué)-耕作機械耕作機械33334/24/20224/24/20225 5）土壤的凝聚力和附著力）土壤的凝聚力和附著力降阻減黏的技術(shù)和方法：降阻減黏的技術(shù)和方法： 沖注氣體或液體沖注氣體或液體振動法振動法電滲法（即增加土壤與觸土部件表面間的水膜厚度）電滲法（即增加土壤與觸土部件表面間的水膜厚度）表面改性（改變觸土部件工作表面材料的性質(zhì)表面改性（改變觸土部件工作表面材

25、料的性質(zhì) ）表面改形（減少與土壤實際接觸面積，使界面水膜不連續(xù)或形表面改形（減少與土壤實際接觸面積，使界面水膜不連續(xù)或形成應(yīng)力集中以降低黏附阻力成應(yīng)力集中以降低黏附阻力 ）仿生法仿生法 / /（改變觸土部件表面仿生改性涂層）（改變觸土部件表面仿生改性涂層）農(nóng)業(yè)機械學(xué)農(nóng)業(yè)機械學(xué)-耕作機械耕作機械34344/24/20224/24/20226 6）犁耕土壤比阻）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阻為判別耕層土壤耕作難易程度，常常采用犁耕土壤比阻Kt，kNcm2或或kPa。但。但Kt值大小不僅和土壤的物理性質(zhì)有關(guān)，而且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)

26、構(gòu)（犁體曲面和小前犁曲面幾何參數(shù)和形狀、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。一般可采用空間測力或單犁體的線性測力，測得與前進方向相反的犁耕阻力分量測力或單犁體的線性測力，測得與前進方向相反的犁耕阻力分量Rx，在此測力犁上一般不裝犁側(cè)板，所以在此測力犁上一般不裝犁側(cè)板，所以Rx是有效阻力。則犁耕的有效是有效阻力。則犁耕的有效土壤比阻土壤比阻abRKxt式中式中 a a測力犁的耕深測力犁的耕深 b b測力犁的單鏵幅寬測力犁的單鏵幅寬農(nóng)業(yè)機械學(xué)農(nóng)業(yè)機械學(xué)-耕作機械耕作機械35

27、354/24/20224/24/2022三、鏵式犁的構(gòu)造與原理三、鏵式犁的構(gòu)造與原理1 1、鏵式犁的種類及特點、鏵式犁的種類及特點2 2、鏵式犁的主要部件、鏵式犁的主要部件3 3、鏵式犁的翻垡原理、鏵式犁的翻垡原理4 4、鏵式犁的掛結(jié)與結(jié)構(gòu)、鏵式犁的掛結(jié)與結(jié)構(gòu)5 5、特種犁、特種犁農(nóng)業(yè)機械學(xué)農(nóng)業(yè)機械學(xué)-耕作機械耕作機械36364/24/20224/24/2022組成組成: : 牽引桿、犁架、犁體、機械或液壓升降機構(gòu)、調(diào)節(jié)機構(gòu)、行牽引桿、犁架、犁體、機械或液壓升降機構(gòu)、調(diào)節(jié)機構(gòu)、行走輪、安全裝置等部件組成。走輪、安全裝置等部件組成。特點：與拖拉機單特點：與拖拉機單點掛接，拖拉機對點掛接，拖拉機對

28、犁只有牽引作用，犁只有牽引作用，重量由本身的輪子重量由本身的輪子承受。承受。牽牽引引犁犁1 1、鏵式犁的種類和特點、鏵式犁的種類和特點牽引式牽引式運輸狀態(tài)下，機具的重量全部由機具本身來承擔。運輸狀態(tài)下，機具的重量全部由機具本身來承擔。農(nóng)業(yè)機械學(xué)農(nóng)業(yè)機械學(xué)-耕作機械耕作機械37374/24/20224/24/2022懸懸掛掛犁犁1 1、鏵式犁的種類和特點、鏵式犁的種類和特點懸掛式懸掛式運輸狀態(tài)下，機具的重量全部由拖拉機來承擔。運輸狀態(tài)下，機具的重量全部由拖拉機來承擔。農(nóng)業(yè)機械學(xué)農(nóng)業(yè)機械學(xué)-耕作機械耕作機械38384/24/20224/24/2022特點：特點： 通過懸掛架與拖拉機通過懸掛架與拖拉

29、機的三點懸掛機構(gòu)連接，由的三點懸掛機構(gòu)連接，由拖拉機的液壓機構(gòu)控制升拖拉機的液壓機構(gòu)控制升降，運輸時，全部重量由降，運輸時，全部重量由拖拉機承受；結(jié)構(gòu)緊湊、拖拉機承受；結(jié)構(gòu)緊湊、重量輕、機動性好。結(jié)構(gòu)重量輕、機動性好。結(jié)構(gòu)簡單，耕作適應(yīng)范圍較大，簡單，耕作適應(yīng)范圍較大，作業(yè)質(zhì)量好，地表平整，作業(yè)質(zhì)量好，地表平整，碎土、覆性能好，墑溝小碎土、覆性能好，墑溝小等特點。等特點。組成：懸掛架、鏵式犁、地輪組成：懸掛架、鏵式犁、地輪/ /犁輪等組成。犁輪等組成。1 1、鏵式犁的種類和特點、鏵式犁的種類和特點農(nóng)業(yè)機械學(xué)農(nóng)業(yè)機械學(xué)-耕作機械耕作機械39394/24/20224/24/20221 1、鏵式犁的

30、種類和特點、鏵式犁的種類和特點農(nóng)業(yè)機械學(xué)農(nóng)業(yè)機械學(xué)-耕作機械耕作機械40404/24/20224/24/20221 1、鏵式犁的種類和特點、鏵式犁的種類和特點半懸掛犁半懸掛犁運輸狀態(tài)下，機具的重量前部分由拖拉機承擔，運輸狀態(tài)下，機具的重量前部分由拖拉機承擔，后半部分由機具承擔。后半部分由機具承擔。農(nóng)業(yè)機械學(xué)農(nóng)業(yè)機械學(xué)-耕作機械耕作機械41414/24/20224/24/2022組成：組成： 犁架、懸掛架、犁體、地輪、尾輪等組成。犁架、懸掛架、犁體、地輪、尾輪等組成。半半懸懸掛掛犁犁特點：特點： 犁體較寬，縱向長度大，縱向操縱穩(wěn)定性好，有承重輪，比牽引犁體較寬，縱向長度大，縱向操縱穩(wěn)定性好，有承

31、重輪，比牽引犁機構(gòu)簡單、重量輕、機動靈活；比懸掛犁配置更多犁體，穩(wěn)定性、犁機構(gòu)簡單、重量輕、機動靈活；比懸掛犁配置更多犁體，穩(wěn)定性、操向性好。操向性好。1 1、鏵式犁的種類和特點、鏵式犁的種類和特點農(nóng)業(yè)機械學(xué)農(nóng)業(yè)機械學(xué)-耕作機械耕作機械42424/24/20224/24/20222 2、鏵式犁的基本構(gòu)造和主犁體結(jié)構(gòu)、鏵式犁的基本構(gòu)造和主犁體結(jié)構(gòu)機架牽引懸掛裝置行走限深裝置主犁體組成：犁架、主犁體、耕深調(diào)節(jié)裝置、支撐行走裝置、組成：犁架、主犁體、耕深調(diào)節(jié)裝置、支撐行走裝置、牽引懸掛裝置等。牽引懸掛裝置等。主犁體主犁體為鏵式犁的核心工作部件。為鏵式犁的核心工作部件。農(nóng)業(yè)機械學(xué)農(nóng)業(yè)機械學(xué)-耕作機械耕

32、作機械43434/24/20224/24/20221.1.犁體犁體組成：組成： 犁鏵、犁壁、犁側(cè)板、犁柱、犁鏵、犁壁、犁側(cè)板、犁柱、犁托、滑草板、延長板等。犁托、滑草板、延長板等。功用：功用： 切土、破碎、翻轉(zhuǎn)土壤，切土、破碎、翻轉(zhuǎn)土壤，從而達到覆蓋雜草、殘茬和從而達到覆蓋雜草、殘茬和疏松土壤的目的。疏松土壤的目的。鏵式犁的主要部件有犁體、小前犁、犁刀、犁架等。鏵式犁的主要部件有犁體、小前犁、犁刀、犁架等。2 2、鏵式犁的基本構(gòu)造和主犁體結(jié)構(gòu)、鏵式犁的基本構(gòu)造和主犁體結(jié)構(gòu)農(nóng)業(yè)機械學(xué)農(nóng)業(yè)機械學(xué)-耕作機械耕作機械44444/24/20224/24/2022（1 1）犁鏵）犁鏵 作用：入土、切土作用

33、：入土、切土 常見形式：鑿形鏵、梯形鏵、三角形犁鏵；常見形式：鑿形鏵、梯形鏵、三角形犁鏵；2 2、鏵式犁的基本構(gòu)造和主犁體結(jié)構(gòu)、鏵式犁的基本構(gòu)造和主犁體結(jié)構(gòu)農(nóng)業(yè)機械學(xué)農(nóng)業(yè)機械學(xué)-耕作機械耕作機械45454/24/20224/24/20222 2、鏵式犁的基本構(gòu)造和主犁體結(jié)構(gòu)、鏵式犁的基本構(gòu)造和主犁體結(jié)構(gòu)農(nóng)業(yè)機械學(xué)農(nóng)業(yè)機械學(xué)-耕作機械耕作機械46464/24/20224/24/2022不同犁鏵的特點：不同犁鏵的特點：形式形式特特 點點鑿形犁鏵鑿形犁鏵 分為鏵尖、鏵翼、鏵刃、鏵面等部分。鏵尖呈鑿分為鏵尖、鏵翼、鏵刃、鏵面等部分。鏵尖呈鑿形，向下延伸形，向下延伸5-10mm5-10mm（？），（？）

34、，工作時鏵尖首先入土，工作時鏵尖首先入土，然后鏵刃水平入土，土垡沿鏵面上升到犁壁。鑿形鏵然后鏵刃水平入土，土垡沿鏵面上升到犁壁。鑿形鏵入土容易，工作穩(wěn)定，可用于較黏重土壤。入土容易，工作穩(wěn)定，可用于較黏重土壤。梯形犁鏵梯形犁鏵 鏵刃為一直線，整個外形成梯形。較鑿形鏵入土鏵刃為一直線，整個外形成梯形。較鑿形鏵入土性較差，鏵尖易磨損，但結(jié)構(gòu)簡單、容易制造。性較差，鏵尖易磨損，但結(jié)構(gòu)簡單、容易制造。三角形犁鏵三角形犁鏵 一般呈等腰三角形，有兩個對稱的鏵刀，主要用一般呈等腰三角形，有兩個對稱的鏵刀，主要用在畜力犁上，缺點：耕后溝底面成波浪狀、溝底不平。在畜力犁上，缺點：耕后溝底面成波浪狀、溝底不平。2

35、 2、鏵式犁的基本構(gòu)造和主犁體結(jié)構(gòu)、鏵式犁的基本構(gòu)造和主犁體結(jié)構(gòu)農(nóng)業(yè)機械學(xué)農(nóng)業(yè)機械學(xué)-耕作機械耕作機械47474/24/20224/24/2022犁鏵材料：犁鏵材料： 犁鏵的材料一般采用堅硬、耐磨，具有較高強度和韌性的材料，犁鏵的材料一般采用堅硬、耐磨，具有較高強度和韌性的材料，如如65Mn65Mn鋼或鋼或65SiMn65SiMn稀土鋼，刃口部分必須進行淬火熱處理。稀土鋼，刃口部分必須進行淬火熱處理。（2 2）犁壁）犁壁 作用：與犁鏵一起構(gòu)成犁體曲面，用來翻轉(zhuǎn)、破碎土壤。作用：與犁鏵一起構(gòu)成犁體曲面，用來翻轉(zhuǎn)、破碎土壤。 形式：整體式、組合式、柵條式形式：整體式、組合式、柵條式 工作原理：犁壁

36、和犁鏵前緣構(gòu)成工作原理：犁壁和犁鏵前緣構(gòu)成犁脛犁脛，在犁體工作時切出側(cè)面犁，在犁體工作時切出側(cè)面犁溝墻的垂直切土刃；脛刃線呈曲線或外凸曲線（利于溝墻穩(wěn)定），犁溝墻的垂直切土刃；脛刃線呈曲線或外凸曲線（利于溝墻穩(wěn)定），犁壁的不同形狀可達到滾、翻、碎、竄等不同的翻土效果。壁的不同形狀可達到滾、翻、碎、竄等不同的翻土效果。材料及工藝：沖壓工藝，常用材料及工藝：沖壓工藝，常用65Mn65Mn鋼或低碳鋼經(jīng)滲氮處理。為便于更鋼或低碳鋼經(jīng)滲氮處理。為便于更換，常用組合式犁壁。換，常用組合式犁壁。2 2、鏵式犁的基本構(gòu)造和主犁體結(jié)構(gòu)、鏵式犁的基本構(gòu)造和主犁體結(jié)構(gòu)農(nóng)業(yè)機械學(xué)農(nóng)業(yè)機械學(xué)-耕作機械耕作機械48484

37、/24/20224/24/2022（3 3）犁側(cè)板）犁側(cè)板 位于犁鏵后上方，受側(cè)向力和部分垂直壓力，常用平位于犁鏵后上方，受側(cè)向力和部分垂直壓力，常用平板式犁側(cè)板，也用刀形的，后端與犁溝接觸，受力較大，易磨損，板式犁側(cè)板，也用刀形的，后端與犁溝接觸，受力較大，易磨損，有的安裝了可更換的犁踵。安裝犁側(cè)板時，與溝底和溝壁成一定的有的安裝了可更換的犁踵。安裝犁側(cè)板時，與溝底和溝壁成一定的角度，從而使只有犁尖和犁踵接地，增加了鏵刃對溝底及犁脛對溝角度，從而使只有犁尖和犁踵接地，增加了鏵刃對溝底及犁脛對溝墻的壓力，從而使犁工作時始終有一種增大耕深和耕寬的趨勢，這墻的壓力，從而使犁工作時始終有一種增大耕深

38、和耕寬的趨勢，這樣，犁側(cè)板起到了樣，犁側(cè)板起到了穩(wěn)定耕寬和耕深穩(wěn)定耕寬和耕深的作用。兩個安裝角由犁體的水的作用。兩個安裝角由犁體的水平間隙和垂直間隙來保證。平間隙和垂直間隙來保證。 材料及工藝：犁側(cè)板要求耐磨、強度高，一般采用錳鋼或材料及工藝：犁側(cè)板要求耐磨、強度高，一般采用錳鋼或4545鋼經(jīng)鋼經(jīng)熱處理而成。犁踵也可用白口鑄鐵制造。熱處理而成。犁踵也可用白口鑄鐵制造。2 2、鏵式犁主犁體結(jié)構(gòu)、鏵式犁主犁體結(jié)構(gòu)農(nóng)業(yè)機械學(xué)農(nóng)業(yè)機械學(xué)-耕作機械耕作機械49494/24/20224/24/2022（4 4）犁托）犁托 犁托為一聯(lián)結(jié)件，犁鏵、犁壁、犁側(cè)板、犁犁托為一聯(lián)結(jié)件，犁鏵、犁壁、犁側(cè)板、犁柱通過犁

39、托聯(lián)成一體，起承托和傳力作用，可以柱通過犁托聯(lián)成一體，起承托和傳力作用，可以用鋼板沖壓而成，也可以焊接或鑄造。有些犁托用鋼板沖壓而成，也可以焊接或鑄造。有些犁托與犁柱造成一體。與犁柱造成一體。（5 5）犁柱）犁柱 用來將犁體固定在犁架上，并將動力由犁架傳給犁體，帶動犁用來將犁體固定在犁架上，并將動力由犁架傳給犁體，帶動犁體工作。犁柱可以是空心圓或橢圓直犁柱，也可以是實心扁鋼圓犁體工作。犁柱可以是空心圓或橢圓直犁柱，也可以是實心扁鋼圓犁柱。空心犁柱一般用球墨鑄鐵或鑄鋼制成，重量較輕、強度較好，柱?？招睦缰话阌们蚰T鐵或鑄鋼制成，重量較輕、強度較好，安裝簡便。安裝簡便。2 2、鏵式犁的基本構(gòu)造和

40、主犁體結(jié)構(gòu)、鏵式犁的基本構(gòu)造和主犁體結(jié)構(gòu)農(nóng)業(yè)機械學(xué)農(nóng)業(yè)機械學(xué)-耕作機械耕作機械50504/24/20224/24/20222.2.小前犁小前犁 位于主犁體的左前方，將土垡位于主犁體的左前方，將土垡上層部分土壤、雜草耕起上層部分土壤、雜草耕起，并先于，并先于主垡片的主垡片的翻轉(zhuǎn)落入溝底面翻轉(zhuǎn)落入溝底面進而改善主犁體的翻垡覆蓋質(zhì)量。在雜草較進而改善主犁體的翻垡覆蓋質(zhì)量。在雜草較少或土壤較松時也可不用小前犁。主要有鏵式、切角式和圓盤式三種少或土壤較松時也可不用小前犁。主要有鏵式、切角式和圓盤式三種結(jié)構(gòu)形式。結(jié)構(gòu)形式。2 2、鏵式犁的基本構(gòu)造和主犁體結(jié)構(gòu)、鏵式犁的基本構(gòu)造和主犁體結(jié)構(gòu)農(nóng)業(yè)機械學(xué)農(nóng)業(yè)機械

41、學(xué)-耕作機械耕作機械51514/24/20224/24/20223.3.犁刀犁刀 裝在主犁體和小前犁的前方，用來沿垂直方向切開土壤，裝在主犁體和小前犁的前方，用來沿垂直方向切開土壤，減減少主犁體的切土阻力和磨損，防止犁溝墻塌落少主犁體的切土阻力和磨損，防止犁溝墻塌落。有圓犁刀和直犁。有圓犁刀和直犁刀兩種，直犁刀工作阻力較大，適用于特種犁；圓犁刀切土阻力刀兩種，直犁刀工作阻力較大，適用于特種犁；圓犁刀切土阻力小，不易掛草或堵塞，應(yīng)用較廣。小，不易掛草或堵塞，應(yīng)用較廣。2 2、鏵式犁的基本構(gòu)造和主犁體結(jié)構(gòu)、鏵式犁的基本構(gòu)造和主犁體結(jié)構(gòu)農(nóng)業(yè)機械學(xué)農(nóng)業(yè)機械學(xué)-耕作機械耕作機械52524/24/2022

42、4/24/20224.4.犁架犁架 用來直接或間接的安裝用來直接或間接的安裝犁體和其它零部件，強度大；犁體和其它零部件，強度大；常用空心矩形鋼管焊接而成。常用空心矩形鋼管焊接而成。2 2、鏵式犁的基本構(gòu)造和主犁體結(jié)構(gòu)、鏵式犁的基本構(gòu)造和主犁體結(jié)構(gòu)圖3-13 犁架結(jié)構(gòu)示意圖a 螺栓組合式犁架b 三角形犁架c梯形犁架 d大斷面薄壁矩形管犁架農(nóng)業(yè)機械學(xué)農(nóng)業(yè)機械學(xué)-耕作機械耕作機械53534/24/20224/24/20225.5.安全裝置安全裝置 安全裝置為防止犁損害而設(shè)置的超載保護裝置。有單體式和整安全裝置為防止犁損害而設(shè)置的超載保護裝置。有單體式和整體式兩類，整體式裝在整臺犁的牽引裝置上，而單體

43、式則裝在每個體式兩類，整體式裝在整臺犁的牽引裝置上，而單體式則裝在每個犁單體上。（犁單體上。（1 1）摩擦銷式安全裝置（）摩擦銷式安全裝置（2 2）單體式犁體安全裝置。）單體式犁體安全裝置。單體式犁體安全裝置單體式犁體安全裝置2 2、鏵式犁的基本構(gòu)造和主犁體結(jié)構(gòu)、鏵式犁的基本構(gòu)造和主犁體結(jié)構(gòu)圖3-14 整體式安全裝置1掛鉤2彎板3，5螺栓4銷釘6縱拉板農(nóng)業(yè)機械學(xué)農(nóng)業(yè)機械學(xué)-耕作機械耕作機械54544/24/20224/24/20223 3、鏵式犁犁體工作過、鏵式犁犁體工作過程和土垡寬深比的翻垡原理程和土垡寬深比的翻垡原理(1) (1) 矩形土垡的翻轉(zhuǎn)過程矩形土垡的翻轉(zhuǎn)過程(2) (2) 矩形土

44、垡寬深比矩形土垡寬深比K K的確定的確定(3) (3) 菱形土垡的翻轉(zhuǎn)過程菱形土垡的翻轉(zhuǎn)過程 (4) (4) 竄垡過程竄垡過程(1) (1) 矩形土垡的翻轉(zhuǎn)過程矩形土垡的翻轉(zhuǎn)過程理想土垡的翻轉(zhuǎn)過程：理想土垡的翻轉(zhuǎn)過程： baa a、土垡塊在翻轉(zhuǎn)過程中始終保持矩形斷面；、土垡塊在翻轉(zhuǎn)過程中始終保持矩形斷面； b b、始終有一個棱角與溝底相接觸，即只有滾動而無滑、始終有一個棱角與溝底相接觸，即只有滾動而無滑動動 。理想土垡的翻轉(zhuǎn)理想土垡的翻轉(zhuǎn) 因為土垡在翻轉(zhuǎn)過程中是要變形的，為了研究的方因為土垡在翻轉(zhuǎn)過程中是要變形的，為了研究的方便，我們作了如下假設(shè)：便，我們作了如下假設(shè)： (1) (1) 矩形土

45、垡的翻轉(zhuǎn)過程矩形土垡的翻轉(zhuǎn)過程 土垡翻轉(zhuǎn)的目的是為了徹底翻扣地表雜草和病蟲害，土垡翻轉(zhuǎn)的目的是為了徹底翻扣地表雜草和病蟲害，實現(xiàn)土垡的實現(xiàn)土垡的穩(wěn)定鋪放穩(wěn)定鋪放即徹底翻扣（不要出現(xiàn)回垡現(xiàn)象）是即徹底翻扣（不要出現(xiàn)回垡現(xiàn)象）是犁體曲面工作和設(shè)計時的關(guān)鍵所在。是否回垡主要取決于犁體曲面工作和設(shè)計時的關(guān)鍵所在。是否回垡主要取決于曲面的形狀，或者說是取決于曲面的設(shè)計參數(shù)。曲面的形狀，或者說是取決于曲面的設(shè)計參數(shù)。 (1) (1) 矩形土垡的翻轉(zhuǎn)過程矩形土垡的翻轉(zhuǎn)過程ba(2) (2) 矩形土垡寬深比矩形土垡寬深比K K的確定的確定 觀察這樣一種現(xiàn)象：設(shè)土垡斷面深度為觀察這樣一種現(xiàn)象：設(shè)土垡斷面深度為a

46、 a，寬度為，寬度為b b1 1、b b2 2、b b3 3，在翻轉(zhuǎn)到某個時刻為土垡的臨界狀態(tài)。，在翻轉(zhuǎn)到某個時刻為土垡的臨界狀態(tài)。 回垡回垡臨界臨界穩(wěn)定鋪放穩(wěn)定鋪放b1ab2aab3農(nóng)業(yè)機械學(xué)農(nóng)業(yè)機械學(xué)-耕作機械耕作機械59594/24/20224/24/2022 當土垡翻轉(zhuǎn)至最終位置時，如果支撐點在右側(cè)，當土垡翻轉(zhuǎn)至最終位置時，如果支撐點在右側(cè)，則可保證為穩(wěn)定鋪放；在正上方則為臨界狀態(tài)（不穩(wěn)則可保證為穩(wěn)定鋪放；在正上方則為臨界狀態(tài)（不穩(wěn)定狀態(tài)）；在左側(cè)可產(chǎn)生回垡現(xiàn)象。很顯然，在耕深定狀態(tài)）；在左側(cè)可產(chǎn)生回垡現(xiàn)象。很顯然，在耕深不變的情況下，耕寬的改變可對土垡的穩(wěn)定鋪放產(chǎn)生不變的情況下，耕寬

47、的改變可對土垡的穩(wěn)定鋪放產(chǎn)生重要的影響。通過正確的確定土垡的尺寸，決定犁體重要的影響。通過正確的確定土垡的尺寸，決定犁體曲面的大小和形狀，以保證土垡的穩(wěn)定鋪放。曲面的大小和形狀，以保證土垡的穩(wěn)定鋪放。(2) (2) 矩形土垡寬深比矩形土垡寬深比K K的確定的確定 以臨界狀態(tài)為研究對象，確定土垡翻轉(zhuǎn)過程中不產(chǎn)以臨界狀態(tài)為研究對象，確定土垡翻轉(zhuǎn)過程中不產(chǎn)生回垡的基本條件，為犁體曲面的設(shè)計提供依據(jù)。生回垡的基本條件，為犁體曲面的設(shè)計提供依據(jù)。ABCADE AB/AC=AE/DE baAB22AC=b，AE=b，ED=abaABCDEb(2) (2) 矩形土垡寬深比矩形土垡寬深比K K的確定的確定農(nóng)業(yè)

48、機械學(xué)農(nóng)業(yè)機械學(xué)-耕作機械耕作機械61614/24/20224/24/2022移項整理，并令移項整理，并令bka則有則有4210kk 解此方程得解此方程得1.27k arcsin( / )52a b22abbab什么意思(2) (2) 矩形土垡寬深比矩形土垡寬深比K K的確定的確定農(nóng)業(yè)機械學(xué)農(nóng)業(yè)機械學(xué)-耕作機械耕作機械62624/24/20224/24/2022 我們稱我們稱b/a=kb/a=k為理想土垡的寬深比。實際上土壤是為理想土垡的寬深比。實際上土壤是不均質(zhì)的，土垡在翻轉(zhuǎn)過程中是要變形的，有的變形很不均質(zhì)的，土垡在翻轉(zhuǎn)過程中是要變形的，有的變形很嚴重，含水率高的粘重土壤變形較小，嚴重，含

49、水率高的粘重土壤變形較小，k1.27k1.27，對沙，對沙質(zhì)土，土壤很難成形，犁體通過后立刻堆積，質(zhì)土，土壤很難成形，犁體通過后立刻堆積，k1.27k1.27，一般一般k=1k=1。(2) (2) 矩形土垡寬深比矩形土垡寬深比K K的確定的確定農(nóng)業(yè)機械學(xué)農(nóng)業(yè)機械學(xué)-耕作機械耕作機械63634/24/20224/24/2022(3) (3) 菱形土垡的翻轉(zhuǎn)過程菱形土垡的翻轉(zhuǎn)過程 菱形犁體的脛刃向未耕地凸出，溝墻呈圓弧狀，耕翻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（圖的土垡斷面近似為菱形（圖2 244a44a）。特點是可以縮短犁）。特點是可以縮短犁體間的縱向距離，犁溝較

50、寬，阻力較小。體間的縱向距離，犁溝較寬，阻力較小。 耕地時菱形土垡始終繞耕地時菱形土垡始終繞一個棱角翻轉(zhuǎn)。直至土垡頂一個棱角翻轉(zhuǎn)。直至土垡頂邊和前趟已翻土垡底邊相靠邊和前趟已翻土垡底邊相靠貼。土垡翻轉(zhuǎn)至直立位置以貼。土垡翻轉(zhuǎn)至直立位置以前，其重心偏離支承點，有前，其重心偏離支承點，有利于穩(wěn)定鋪放。利于穩(wěn)定鋪放。農(nóng)業(yè)機械學(xué)農(nóng)業(yè)機械學(xué)-耕作機械耕作機械64644/24/20224/24/2022(4) (4) 竄垡過程竄垡過程某一棱角滾翻某一棱角滾翻，而是沿著犁體曲面向，而是沿著犁體曲面向上竄升，同時略有扭轉(zhuǎn)和側(cè)移。當土上竄升，同時略有扭轉(zhuǎn)和側(cè)移。當土垡上竄到一定高度后，扭轉(zhuǎn)和彎曲加垡上竄到一定高

51、度后，扭轉(zhuǎn)和彎曲加大，并慣性力的作用下大，并慣性力的作用下騰空翻轉(zhuǎn)騰空翻轉(zhuǎn)。土。土垡離開犁壁后，在重力和落地后的撞垡離開犁壁后，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。裂，并形成較短的垡塊，稱為斷條。 土垡在土垡在“竄垡型竄垡型”犁體曲面上的運動過程與前述滾垡過程犁體曲面上的運動過程與前述滾垡過程不同。如圖所示，當土垡被犁體的鏵刃和脛刃切開后，不是繞不同。如圖所示，當土垡被犁體的鏵刃和脛刃切開后，不是繞農(nóng)業(yè)機械學(xué)農(nóng)業(yè)機械學(xué)-耕作機械耕作機械65654/24/20224/24/20224 4、犁體曲面、犁體曲面(1)(1)

52、 三面楔的工作原理三面楔的工作原理 (2)(2) 犁體曲面的形成原理犁體曲面的形成原理(3)(3) 犁體曲面的幾何元線設(shè)計法犁體曲面的幾何元線設(shè)計法(4) (4) 犁體曲面的繪制犁體曲面的繪制(5)(5) 高速犁體曲面高速犁體曲面農(nóng)業(yè)機械學(xué)農(nóng)業(yè)機械學(xué)-耕作機械耕作機械66664/24/20224/24/2022 (1) (1) 三面楔的工作原理三面楔的工作原理 兩面楔和三面楔對土壤的作用兩面楔和三面楔對土壤的作用A A）兩面楔起土）兩面楔起土 b) b)兩面楔側(cè)向推土兩面楔側(cè)向推土c)c)兩面楔翻土兩面楔翻土 d) d)三面楔對土垡的作用三面楔對土垡的作用 犁體曲面是由犁體曲面是由犁鏵和犁壁犁

53、鏵和犁壁所形成的曲面。其切土、碎土所形成的曲面。其切土、碎土和翻土都是由犁體曲面來完成。和翻土都是由犁體曲面來完成?？梢园牙珞w曲面簡化成幾個簡可以把犁體曲面簡化成幾個簡單兩面楔（工作面和支承面）單兩面楔（工作面和支承面）復(fù)合成的一個三面楔。犁體的復(fù)合成的一個三面楔。犁體的工作過程可以看成幾個二面楔工作過程可以看成幾個二面楔沿水平面運動時對土壤的合成沿水平面運動時對土壤的合成作用。由于楔子在土壤中的安作用。由于楔子在土壤中的安放位置不同，它對土壤的作用放位置不同，它對土壤的作用也不同。圖中也不同。圖中a a、b b和和c c分別表分別表示兩面楔起土、側(cè)向推土和翻示兩面楔起土、側(cè)向推土和翻土作用。

54、土作用。農(nóng)業(yè)機械學(xué)農(nóng)業(yè)機械學(xué)-耕作機械耕作機械67674/24/20224/24/2022 從工作過程來看，可以認為從工作過程來看，可以認為為載荷角，為載荷角，為切土角，為切土角，為為犁鏵安裝角，由于犁鏵安裝角，由于tan,tanOCOBOAOC所以所以tantan tanOBOBOCOAOCOA說明了什么問題？說明了什么問題？ (1) (1) 三面楔的工作原理三面楔的工作原理 農(nóng)業(yè)機械學(xué)農(nóng)業(yè)機械學(xué)-耕作機械耕作機械68684/24/20224/24/2022 犁體曲面可以看成是由犁體曲面可以看成是由直線或曲線在空間按照一定的規(guī)律運動而成。直線或曲線在空間按照一定的規(guī)律運動而成。 元線元線 準

55、線或準面準線或準面 直元線：直元線： 水平直元線水平直元線 斜元線斜元線 曲元線：曲元線：（2 2） 犁體曲面的形成原理犁體曲面的形成原理農(nóng)業(yè)機械學(xué)農(nóng)業(yè)機械學(xué)-耕作機械耕作機械69694/24/20224/24/2022 犁體曲面形成原理有四種，即犁體曲面形成原理有四種，即水水平直元線、傾斜直元線、平直元線、傾斜直元線、曲元線法和犁面剖面曲線族法曲元線法和犁面剖面曲線族法。A A）水平直元線法（應(yīng)用最多，南北方都用）水平直元線法（應(yīng)用最多，南北方都用） 水平直元線法形成犁面水平直元線法形成犁面的原理就是以直元線的原理就是以直元線ABAB沿準沿準線線CDCD運動，并始終平行于運動，并始終平行于X

56、OYXOY面面( (如圖如圖) )，且不斷改變直無，且不斷改變直無線線ABAB與與ZOXZOX面的夾角面的夾角n n。( (元元線角線角) )所形成的曲面。所形成的曲面。（2 2） 犁體曲面的形成原理犁體曲面的形成原理農(nóng)業(yè)機械學(xué)農(nóng)業(yè)機械學(xué)-耕作機械耕作機械70704/24/20224/24/2022B B）傾斜直元線法（美、蘇應(yīng)用多，我國也有）傾斜直元線法（美、蘇應(yīng)用多，我國也有） 傾斜直無線法形成傾斜直無線法形成犁面原用就是以直元線犁面原用就是以直元線ABAB的端點的端點P P，沿準線，沿準線CDCD，按按“與三個投影面的夾與三個投影面的夾角成一定規(guī)律運動所形角成一定規(guī)律運動所形成的曲面。成

57、的曲面。（2 2） 犁體曲面的形成原理犁體曲面的形成原理農(nóng)業(yè)機械學(xué)農(nóng)業(yè)機械學(xué)-耕作機械耕作機械71714/24/20224/24/2022C C）曲元線法（美蘇、曾德超）曲元線法（美蘇、曾德超） 曲元線法是以曲線曲元線法是以曲線AAAA1 1B B為元線，以為元線，以CCCC1 1,C,C1 1D D為為準線運動而形成的犁體曲準線運動而形成的犁體曲面，其中元線可以是圓弧、面，其中元線可以是圓弧、拋物線或其他曲線，拋物線或其他曲線，CCCC1 1為鏵刃線，為鏵刃線，C C1 1D D為平行于為平行于OXOX軸的直線。軸的直線。（2 2） 犁體曲面的形成原理犁體曲面的形成原理農(nóng)業(yè)機械學(xué)農(nóng)業(yè)機械學(xué)-

58、耕作機械耕作機械72724/24/20224/24/2022D) D) 犁面剖面曲線族法犁面剖面曲線族法 利用平行于坐標面利用平行于坐標面的一組平面剖切犁體曲的一組平面剖切犁體曲面，所得交線即為剖面面，所得交線即為剖面曲線族。根據(jù)現(xiàn)有經(jīng)驗，曲線族。根據(jù)現(xiàn)有經(jīng)驗，可以修改這些曲線族，可以修改這些曲線族，通過試驗使其作業(yè)質(zhì)量通過試驗使其作業(yè)質(zhì)量達到預(yù)定要求。達到預(yù)定要求。所有犁體曲面的設(shè)計華北沙壤土和深耕犁體曲面設(shè)計（2 2） 犁體曲面的形成原理犁體曲面的形成原理農(nóng)業(yè)機械學(xué)農(nóng)業(yè)機械學(xué)-耕作機械耕作機械73734/24/20224/24/2022（3 3）犁體曲面的幾何元線設(shè)計）犁體曲面的幾何元線設(shè)

59、計法法1 1、水平直元線設(shè)計法、水平直元線設(shè)計法2 2、傾斜直元線設(shè)計法（略）、傾斜直元線設(shè)計法（略）3 3、翻土曲線設(shè)計法（略）、翻土曲線設(shè)計法（略）A) A) 水平直元線法的主要參數(shù)水平直元線法的主要參數(shù) 元線角元線角、曲導(dǎo)線的形狀和位置，元線角隨高、曲導(dǎo)線的形狀和位置，元線角隨高度的變化規(guī)律及元線角變化范圍。其中曲導(dǎo)線的形度的變化規(guī)律及元線角變化范圍。其中曲導(dǎo)線的形狀相位置，元線角隨高度的變化規(guī)律等，對曲面形狀相位置，元線角隨高度的變化規(guī)律等，對曲面形成的影響最大。成的影響最大。農(nóng)業(yè)機械學(xué)農(nóng)業(yè)機械學(xué)-耕作機械耕作機械74744/24/20224/24/2022曲導(dǎo)線的形狀和位置曲導(dǎo)線的形

60、狀和位置 曲導(dǎo)線可以為圓弧、拋物線、橢圓圓弧和曲導(dǎo)線可以為圓弧、拋物線、橢圓圓弧和對數(shù)螺旋線等。目前多用包絡(luò)拋物線對數(shù)螺旋線等。目前多用包絡(luò)拋物線( (如圖如圖) )。位置為位置為距離鏵尖距離鏵尖2/32/3鏵刃線鏵刃線處處, ,包絡(luò)拋物線開度包絡(luò)拋物線開度按下式計算：按下式計算：(cossin )llC b（3 3）犁體曲面的幾何元線設(shè)計法）犁體曲面的幾何元線設(shè)計法lC為為1 11.71.7之間的經(jīng)驗值，對碎土性要求嚴的取小。之間的經(jīng)驗值，對碎土性要求嚴的取小。b b為耕寬為耕寬, , 為導(dǎo)曲線的扣垡角，為為導(dǎo)曲線的扣垡角，為5-105-10，其值大，扣垡作用強，但阻力也越大。其值大，扣垡作