農(nóng)業(yè)機械學(xué)土壤耕作機械

土壤耕作機械第一節(jié)概述第二節(jié)耕層土壤的物理學(xué)性質(zhì)第三節(jié)鏵式犁的構(gòu)造與原理第四節(jié)旋耕機的構(gòu)造與原理第五節(jié)滅茬機和秸稈還田機的構(gòu)造與原理第六節(jié)深松機具第七節(jié)整地機械主要內(nèi)容土壤耕作機械土壤耕作的目的概述耕地是作物栽培的根底，耕耘質(zhì)量的好壞對作物收成有顯著影響。耕地作的作用主要表如今：改善土壤構(gòu)造。經(jīng)過耕作使板結(jié)的土壤疏松，土塊破碎，構(gòu)成具有吸收和堅持適量水份和空氣才干的團粒構(gòu)造，為種子的發(fā)芽和作物根系生長發(fā)明良好的條件。消滅雜草和蟲害。經(jīng)過土壤耕作可以將雜草覆蓋于土壤底層，控制其生長；也可以使蟲害暴露于地表而死亡。土壤耕作的目的概述將作物殘茬以及肥料、除草劑、殺蟲劑等混合在土壤中以添加其作用。將地表整平或整成一定外形以利于種植、灌溉、排水或減少土壤侵蝕。將過于疏松的土壤壓實到適當(dāng)?shù)氖杷尚螤睿蛊浼饶軋猿炙?，又有利于作物根系發(fā)育。改良土壤。耕地可使質(zhì)地不同的土壤彼此易位，有利于控制鹽堿。土壤耕作的目的概述土壤耕作方法概述我國普遍采用的耕作方法主要是傳統(tǒng)的即常規(guī)耕作法，也稱精細(xì)耕作法。通常指作物消費過程中有機械耕翻、耙壓和中耕等組成的土壤耕作體系。近年來，國內(nèi)外逐漸出現(xiàn)了以少耕、免耕、保水耕作等為主的一些列維護性耕作方法和結(jié)合耕作機械化旱作技術(shù)。土壤耕作機械的種類概述耕整地機械包括耕地機械和整地機械。耕地機械包括鏵式犁、圓盤犁、旋耕機；整地機械包括各種耙〔圓盤耙、釘齒耙、弓齒耙、彈齒耙、網(wǎng)狀耙等〕，鎮(zhèn)壓器〔V型鎮(zhèn)壓器、網(wǎng)紋鎮(zhèn)壓器、輪齒鎮(zhèn)壓器、圓筒型鎮(zhèn)壓器等〕和耢子等。對耕作機械的農(nóng)業(yè)技術(shù)要求概述耕作機械的農(nóng)藝要求主要有以下幾個方面：1、應(yīng)有良好的翻土和覆蓋性能，能翻動土層，地表殘茬、雜草和肥料應(yīng)能充分覆蓋，埋覆在8cm以下深度的植被應(yīng)在80%以上，耕后地表平整。2、應(yīng)有良好的碎土性能。耕后土層應(yīng)松碎，盡能夠滿足耕后直接播種的要求。旱田耕后土層蓬松，水田那么要求斷條尺寸盡量小，耕后土垈架空，以便于通風(fēng)晾曬。3、耕深應(yīng)均勻一致，溝底平整，耕寬一致，東北地域旱田耕深普通為：20~30cm；水田為：12~20cm。4、不重耕，不漏耕，地邊整齊，壟溝盡量少而小。5、能滿足畦作的要求，種麥時應(yīng)耕成畦田，以利排水。耕作機械的開展動態(tài)概述土壤耕作是重負(fù)荷作業(yè)，能源耗費量很大。美國用于耕地作業(yè)的動力超越其全部農(nóng)用動力的1/2，全美國每年耕翻土壤2500億噸，耗費燃料200萬噸。我國每年耕地面積1.7億公頃以上。因此，耕作機械化新技術(shù)的開展不斷遭到世界各國注重。目前，世界各國耕整地機械技術(shù)正向著以下方面開展：用動力輸出軸驅(qū)開任務(wù)部件開展結(jié)協(xié)作業(yè)機械構(gòu)成了少耕、免耕法用的機器系統(tǒng)運用高新技術(shù)圖片動畫錄像圖片動畫圖片動畫耕作機械的開展動態(tài)結(jié)合整地機械概述前往將土壤耕翻、耙碎、整平、鎮(zhèn)壓、作畦起壟、甚至播種等各項作業(yè)中的跡象或者全部用一臺機組同時完成，可以節(jié)約能耗，爭取時間，還有利于堅持土壤的水分和溫度，提高作物產(chǎn)量。近年來，結(jié)合耕作機曾經(jīng)逐漸由串聯(lián)式開展成整體式。耕作機械的開展動態(tài)概述前往結(jié)合整地機復(fù)式作業(yè)整地機耕作機械的開展動態(tài)少耕、免耕機械概述前往耕作機械的開展動態(tài)新技術(shù)運用概述前往目前，液壓技術(shù)、衛(wèi)星定位技術(shù)等在耕整地機械及其作業(yè)中的運用曾經(jīng)獲得相當(dāng)?shù)某删汀４送?，在機器設(shè)計過程中廣泛運用計算機輔助設(shè)計和虛擬制造技術(shù)等新方法和手段，在機器制造過程中不斷采用新工藝、新方法、新資料。土壤強度耕層土壤的物理學(xué)性質(zhì)土壤強度是指某種土壤在特定條件下抵抗外力作用的才干，可以定義為土壤接受變形或應(yīng)變的才干?？梢杂脩?yīng)力應(yīng)變方程式，或以其屈服點應(yīng)力來表示。土壤強度既受限于土壤本身的特性〔如質(zhì)地和構(gòu)造〕，又受限于環(huán)境條件，特別是土壤的含水量等。它的特性不僅關(guān)系到加工土壤時能耗的多少、質(zhì)量的優(yōu)劣，而且還關(guān)系到農(nóng)機具行走安裝的推進(jìn)力、各部件的摩擦磨損及整地的任務(wù)效率，對植物根系生長發(fā)育也有直接影響。根據(jù)土力學(xué)中摩爾——庫倫定律，建立車輛的前進(jìn)推力或附著力的模型

當(dāng)車輪的接觸面積F和法向壓力G為定值時，車輛的最大推力或附著力與土壤強度成正比結(jié)論一耕耘機械切削土壤使之破碎，其能耗土壤破碎程度成正比，而土壤破碎的難以程度又與土壤強度成正比，所以破碎黏重而又板結(jié)的土壤，其能耗要比破碎砂性土壤大得多。結(jié)論二

土壤堅實度耕層土壤的物理學(xué)性質(zhì)土壤堅實度也稱貫入阻力。當(dāng)緊縮非密實土壤時，使其壓痕的容積為1cm3時所需的力稱為單位壓實力。當(dāng)以一定斷面外形的柱塞壓入土壤，其壓陷深度與單位壓實力的乘積成為土壤堅實度。Bekker初次建立了土壤承載才干與下陷深度的數(shù)學(xué)模型，并被普遍的援用，其模型為：

土壤的抗剪強度耕層土壤的物理學(xué)性質(zhì)耕層土壤在耕作機械任務(wù)部件的作用下，往往出現(xiàn)剪切破壞。即在外力作用下土粒之間會出現(xiàn)相對位移。阻止這種相對位移的土壤內(nèi)部阻力稱為土壤的抗剪強度。耕地機械呵斥的土壤破壞剪切強度是根據(jù)摩爾—庫倫定律建立的數(shù)學(xué)表達(dá)式，存在如下關(guān)系：

土壤含水量耕層土壤的物理學(xué)性質(zhì)在降雨或灌溉之后，耕作層內(nèi)的水有一部分在重力作用下，沿著土壤中大的空隙或裂痕向下滲漏，另一部分那么在土粒的吸附作用和毛細(xì)管作用下，堅持在耕層之內(nèi)。土壤中所能堅持的最大含水量稱為田間持水量。土壤的含水量有絕對濕度和相對濕度兩種表示方法。

土壤的凝聚力和附著力耕層土壤的物理學(xué)性質(zhì)土壤的凝聚力是指土粒之間的結(jié)合力，其大小與土壤質(zhì)地、含水量等要素有關(guān)。黏土的凝聚力大于砂土，凝聚力大的土壤稱為重質(zhì)土。這種土壤不宜破碎，耕作阻力較大；凝聚力小的土壤容易破碎，耕作阻力小。土壤的附著力是指土壤與耕作部件接觸面之間的黏著力，幾乎完全是由于水膜的外表張力所呵斥。附著力與土壤質(zhì)地、含水量、接觸面的資料和粗糙度等要素有關(guān)。

土壤的凝聚力和附著力耕層土壤的物理學(xué)性質(zhì)降阻減黏的技術(shù)和方法充注氣體或液體振動法電滲法外表改性外表改形仿生法鏵式犁的種類和特點鏵式犁的構(gòu)造與原理按耕地時土壤的翻轉(zhuǎn)方向分，有單向犁和雙向犁等。按用途可以分為水田犁、旱田犁等。按犁與遷延機的掛接方式分，有牽引犁、懸掛犁和半懸掛犁等。其中懸掛犁按耕深調(diào)理方式又可以分成高度調(diào)理懸掛犁、力調(diào)理懸掛犁和位調(diào)理懸掛犁等。

鏵式犁的種類和特點鏵式犁的構(gòu)造與原理鏵式犁作業(yè)錄像

鏵式犁的種類和特點鏵式犁的構(gòu)造與原理1、牽引犁它主要由牽引安裝、犁架、犁輪、犁體、小前犁、升降機構(gòu)及調(diào)理機構(gòu)等組成。其主要特點：犁體縱向尺寸不受限制，可配置較多犁體。構(gòu)造復(fù)雜，分量大。轉(zhuǎn)彎半徑大。金屬耗量大，價錢高。牽引犁圖片牽引犁任務(wù)錄像鏵式犁的種類和特點鏵式犁的構(gòu)造與原理鏵式犁的種類和特點鏵式犁的構(gòu)造與原理2、懸掛犁懸掛犁經(jīng)過懸掛架與遷延機的三點懸掛機械銜接，普通由犁架、懸掛架、犁體、犁刀、調(diào)理安裝和限深輪等組成。其主要特點有：機動性強，轉(zhuǎn)彎靈敏。金屬耗量小、分量輕，造價低。對遷延機驅(qū)動輪增重效果好。懸掛犁圖片懸掛犁任務(wù)錄像鏵式犁的種類和特點鏵式犁的構(gòu)造與原理鏵式犁的種類和特點鏵式犁的構(gòu)造與原理3、半懸掛犁半懸掛犁是在懸掛犁的根底上開展起來的新機型，犁的前端由遷延機懸掛，后端是限深輪和尾輪機構(gòu)。其構(gòu)造分別取前二者的部分而組成。其主要特點有：分量較牽引犁輕約1/3，但犁縱向尺寸亦不受限制。機動性較牽引犁好，可操作性強。

半懸掛犁圖片半懸掛犁任務(wù)錄像鏵式犁的種類和特點鏵式犁的構(gòu)造與原理鏵式犁的主要部件鏵式犁的構(gòu)造與原理主犁體小前犁犁刀犁架

鏵式犁的主要部件-主犁體鏵式犁的構(gòu)造與原理主犁體是鏵式犁最重要的任務(wù)部件，它由犁鏵、犁壁、犁側(cè)板、犁柱和犁后踵等組成。功用：切開、破碎、翻轉(zhuǎn)土壤，以到達(dá)覆蓋雜草和殘根、疏松土壤的目的。〔1〕犁鏵〔2〕犁壁〔3〕犁柱和犁托〔4〕犁側(cè)板和犁后踵主犁體機構(gòu)動畫演示犁體間隙動畫演示鏵式犁的主要部件-主犁體鏵式犁的構(gòu)造與原理〔1〕犁鏵其主要作用是入土和切土，然后升起切下的土垈并將土垈導(dǎo)向犁壁。犁鏵由鏵尖、鏵刃、鏵翼、鏵面和鏵背加厚部分組成。鏵尖用于使鏵入土，鏵刃用來從程度方向切開土壤。鏵背加厚部分是貯藏資料，以便當(dāng)鏵磨損是進(jìn)展鍛延，恢復(fù)犁鏵尺寸。犁鏵有三種構(gòu)造方式：梯形鏵、鑿形鏵和三角形鏵，常用的方式為鑿形鏵。犁鏵受力很大，且任務(wù)條件惡劣，鏵刃和其任務(wù)外表極易磨損。鏵刃厚度從1mm增到5mm時，耕作阻力將增大25%以上。故犁鏵資料多項選擇耐磨的65Mn鋼或65SiMnCr鋼。前往鏵式犁的主要部件-主犁體鏵式犁的構(gòu)造與原理〔2〕犁壁犁壁是犁體曲面的重要組成部分。其作用是接受犁鏵抬起的垈片，加以破碎和翻轉(zhuǎn)，其中犁胸部分受力最大，磨損也最嚴(yán)重。犁壁的種類很多，不同的犁壁有不同的碎土和翻土性能。按其構(gòu)造方式分：整體式、組合式和柵條式三種。按其作用原理分：滾垈型、竄垈型和滾竄型三種。犁壁任務(wù)時常遭到土壤很大的壓力并于土壤產(chǎn)生滑動摩擦。因此犁壁的資料鞏固耐磨，具有足夠的強度和韌性。前往鏵式犁的主要部件-主犁體鏵式犁的構(gòu)造與原理〔3〕犁柱和犁托

犁柱、犁托用于將犁體與機架銜接起來。固定犁鏵、犁壁和犁側(cè)板以構(gòu)成犁體，加強犁鏵和犁壁的強度和剛度。前往鏵式犁的主要部件-主犁體鏵式犁的構(gòu)造與原理〔4〕犁側(cè)板和犁后踵

犁側(cè)板位于犁鏵的后方，任務(wù)時緊貼溝壁前進(jìn)，接受并平衡犁體所產(chǎn)生的側(cè)壓力，以堅持耕深和耕寬的穩(wěn)定性。多鏵犁最后一個犁側(cè)板受力最大，磨損嚴(yán)重，已按都裝有可改換的犁后踵。前往鏵式犁的主要部件-主犁體鏵式犁的構(gòu)造與原理前往主犁體的組成鏵式犁的主要部件-主犁體鏵式犁的構(gòu)造與原理前往犁體間隙的組成鏵式犁的主要部件-小前犁鏵式犁的構(gòu)造與原理小前犁又稱小鏵，位于主犁體左前方，其構(gòu)造、外形均和主犁體相仿，任務(wù)幅寬約為主鏵的2/3，耕深不超越10cm。小前犁有鏵式、切角式、圓盤式。功用：將土垈上層部分土壤雜草耕起，并先于主垈片的翻轉(zhuǎn)落入溝底，從而改善了主犁體的翻垈覆蓋質(zhì)量。

鏵式犁的主要部件-犁刀鏵式犁的構(gòu)造與原理

犁刀裝在主犁體和小前犁的前方。犁刀有圓犁刀和直犁刀兩種，直犁刀任務(wù)阻力大，圓犁刀切土阻力小，不易掛草和堵塞。功用：沿垂直方向切開土壤，減小主犁體的切土阻力和磨損，防止溝墻塌落。鏵式犁的主要部件-犁架鏵式犁的構(gòu)造與原理犁架用于直接或間接安裝大多數(shù)零件的部件，應(yīng)有足夠的強度來傳送動力。犁架可分為：空心管焊接架、鉤形犁架和螺栓固定的可拆式犁架。鏵式犁的掛結(jié)與調(diào)整鏵式犁的構(gòu)造與原理1、鏵式犁的掛結(jié)原那么〔1〕牽引犁：掛結(jié)點必需在遷延機的動力中心和犁的阻力中心的連線上，即三點構(gòu)成一條直線，此線為牽引線。阻力中心：犁耕時作用在犁體上一切力的合力和犁體曲面的交點。單犁體的阻力中心在犁鏵和犁壁的接縫線上，位于距溝墻1/5~1/4耕寬處；多鏵犁的阻力中心在各犁體阻力中心連線的中點。動力中心：遷延機驅(qū)動力的合力作用點。輪式遷延機動力中心位于驅(qū)動軸線的稍前方；履帶遷延機動力中心位于兩條履帶壓力中心線連線與縱軸線的交點。鏵式犁的掛結(jié)與調(diào)整鏵式犁的構(gòu)造與原理1、鏵式犁的掛結(jié)原那么〔2〕懸掛犁：通常與遷延機以三點懸掛組成機組，其掛結(jié)原那么與牽引犁一樣，只是懸掛機組上牽引電為虛牽引點。懸掛犁有四種不同的掛接方式：正牽引斜牽引偏牽引偏斜牽引鏵式犁的掛結(jié)與調(diào)整鏵式犁的構(gòu)造與原理2、鏵式犁的調(diào)整

牽引犁無論是在縱垂面還是在程度面內(nèi)，假設(shè)能正確掛結(jié)，普通不會出現(xiàn)前后犁體耕深不一致和偏牽引景象。鏵式犁的掛結(jié)與調(diào)整鏵式犁的構(gòu)造與原理2、鏵式犁的調(diào)整懸掛犁機組掛結(jié)后或任務(wù)中，普通都需做從以下幾個方面的調(diào)整：耕深調(diào)整—包括高度調(diào)整、力調(diào)整和位調(diào)整。耕寬調(diào)整偏牽引調(diào)整縱向程度調(diào)整橫向程度調(diào)整鏵式犁的掛結(jié)與調(diào)整鏵式犁的構(gòu)造與原理旋耕犁的程度調(diào)整最小間隙和后經(jīng)過角懸掛犁的瞬心調(diào)整瞬心前后挪動對入土角的影響瞬心挪動影響耕寬瞬心位置對驅(qū)動輪增載的影響前往鏵式犁的掛結(jié)與調(diào)整鏵式犁的構(gòu)造與原理前往鏵式犁的掛結(jié)與調(diào)整鏵式犁的構(gòu)造與原理前往鏵式犁的掛結(jié)與調(diào)整鏵式犁的構(gòu)造與原理瞬心在前鏵式犁的掛結(jié)與調(diào)整鏵式犁的構(gòu)造與原理瞬心在后瞬心在前〔有入土行程S〕瞬心前后挪動對入土角的影響前往前往前后挪動上下挪動鏵式犁的掛結(jié)與調(diào)整鏵式犁的構(gòu)造與原理前往瞬心在前瞬心在后瞬心在無窮遠(yuǎn)處鏵式犁的掛結(jié)與調(diào)整鏵式犁的構(gòu)造與原理鏵式犁的掛結(jié)與調(diào)整鏵式犁的構(gòu)造與原理3、犁耕作業(yè)方法常用的犁耕作業(yè)方法有：內(nèi)翻法〔閉壟法〕外翻法〔開壟法〕套翻法特種犁鏵式犁的構(gòu)造與原理高速犁圓盤犁耕耙犁翻轉(zhuǎn)犁調(diào)幅犁

深松犁深耕犁特種犁鏵式犁的構(gòu)造與原理前往特種犁鏵式犁的構(gòu)造與原理前往特種犁鏵式犁的構(gòu)造與原理前往深耕犁鏵式犁的構(gòu)造與原理前往旋耕機的構(gòu)造及任務(wù)過程旋耕機的構(gòu)造與原理1、旋耕機的類型與普通構(gòu)造與鏵式犁相比，旋耕機耕后土壤細(xì)碎、地表平整，一次作業(yè)即可到達(dá)播種要求，但其耕深比較淺〔14~16cm〕、功率耗費較大、任務(wù)幅寬比較窄，比較適宜菜地、果園、水田的耕整地。按照旋耕機刀軸的空間安裝位置來分可以把旋耕機分為立式和臥式兩種，在臥式旋耕機中按照旋耕刀軸回轉(zhuǎn)與遷延機輪子回轉(zhuǎn)方向能否一致來分，可以分為正旋式和反旋式。旋耕及主要由機架、傳動系統(tǒng)、旋轉(zhuǎn)刀軸、刀片、耕深調(diào)理安裝、罩殼等組成。其中旋耕刀片為主要任務(wù)部件。旋耕刀片將土壤切成碎片并拋向拖板，土壤碎片與拖板撞擊后進(jìn)一步細(xì)碎。旋耕機的構(gòu)造及任務(wù)過程旋耕機的構(gòu)造與原理旋耕機作業(yè)錄像旋耕機組圖旋耕機的構(gòu)造及任務(wù)過程旋耕機的構(gòu)造與原理2、旋耕機的任務(wù)過程旋耕機任務(wù)時，刀片一方面有遷延機動力輸出軸驅(qū)動做回轉(zhuǎn)運動，另一方面隨機組前進(jìn)做等速直線運動。刀片在切土過程中，先切下土垈，拋向并撞擊罩殼與平土拖板細(xì)碎后再落回地表上。機組不斷前進(jìn)，刀片就延續(xù)不斷的對未耕地進(jìn)展松碎。滅茬機滅茬機和秸稈還田機滅茬機與遷延機配套作業(yè)，主要用于田間直立或鋪放秸稈的粉碎，可對小麥、玉米、高粱、水稻、棉花等作物秸稈、根系及蔬菜莖蔓等進(jìn)展粉碎。粉碎后的秸稈自然分布均勻，經(jīng)翻耕〔免耕除外〕，將秸稈作為肥料回施到地里。滅茬機按照其構(gòu)造方式可分為立軸式和臥軸式。立軸式滅茬機主要用于玉米等高粗稈直立作物秸稈的滅茬作業(yè)，臥軸式滅茬機主要用于小麥等低細(xì)稈或鋪放在田間的作物秸稈的滅茬作業(yè)。秸稈還田機滅茬機和秸稈還田機按照機器作業(yè)方式不同可分為粉碎性還田機和整株秸稈還田機。按照