山東理工大學(xué)輕工與農(nóng)業(yè)工程學(xué)院

第二章耕地機(jī)械耕地機(jī)械主要有：鏵式犁、圓盤犁、全方位深耕機(jī)等。鏵式犁圓盤犁2/5/2024山東理工大學(xué)輕工與農(nóng)業(yè)工程學(xué)院對耕作機(jī)械的農(nóng)業(yè)技術(shù)要求:良好的翻土和覆蓋性能良好的碎土性能耕深應(yīng)均勻一致避免重耕、漏耕滿足畦作要求第二章耕地機(jī)械2/5/2024山東理工大學(xué)輕工與農(nóng)業(yè)工程學(xué)院第一節(jié)鏵式犁的構(gòu)造與原理一、鏵式犁的種類及特點(diǎn)二、鏵式犁的主要部件三、鏵式犁的翻垡原理四、鏵式犁的掛結(jié)與結(jié)構(gòu)五、特種犁2/5/2024山東理工大學(xué)輕工與農(nóng)業(yè)工程學(xué)院一、鏵式犁的種類及特點(diǎn)分類：按動力畜力犁機(jī)力犁按與拖拉機(jī)的掛接形式牽引犁懸掛犁半懸掛犁按重量輕型犁重型犁按用途旱田犁果園犁水田犁灌木—沼澤地犁2/5/2024山東理工大學(xué)輕工與農(nóng)業(yè)工程學(xué)院組成：牽引桿、犁架、犁體、機(jī)械或液壓升降機(jī)構(gòu)、調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)、行走輪、安全裝置等部件組成。特點(diǎn)：與拖拉機(jī)單點(diǎn)掛接，拖拉機(jī)只對犁有牽引作用，重量由本身的輪子承受。牽引犁2/5/2024山東理工大學(xué)輕工與農(nóng)業(yè)工程學(xué)院特點(diǎn)：通過懸掛架與拖拉機(jī)的三點(diǎn)懸掛機(jī)械連接，由拖拉機(jī)的液壓機(jī)構(gòu)控制升降，運(yùn)輸時(shí)，全部重量由拖拉機(jī)承受；機(jī)構(gòu)緊湊、重量輕、機(jī)動性好。懸掛犁2/5/2024山東理工大學(xué)輕工與農(nóng)業(yè)工程學(xué)院組成：犁體、圓犁刀、犁架、懸掛裝置和限深輪等組成。如圖２－５所示：2/5/2024山東理工大學(xué)輕工與農(nóng)業(yè)工程學(xué)院組成：犁架、懸掛架、犁體、地輪、尾輪等組成。半懸掛犁特點(diǎn)：所配犁體較寬，縱向長度大，縱向操縱穩(wěn)定性好，有承重輪，比牽引犁機(jī)構(gòu)簡單、重量輕、機(jī)動靈活；比懸掛犁配置更多犁體，穩(wěn)定性、操向性好。2/5/2024山東理工大學(xué)輕工與農(nóng)業(yè)工程學(xué)院二、鏵式犁的主要部件

1.犁體

組成：犁鏵、犁壁、犁側(cè)板、犁柱、犁托、滑草板、延長板等。功用：切土破碎翻轉(zhuǎn)土壤，從而達(dá)到覆蓋雜草殘茬和疏松土壤的目的

鏵式犁的主要部件有犁體、小前犁、犁刀、犁架等。2/5/2024山東理工大學(xué)輕工與農(nóng)業(yè)工程學(xué)院（1）犁鏵作用：入土、切土常見形式：鑿形鏵、梯形鏵、三角形犁鏵；2/5/2024山東理工大學(xué)輕工與農(nóng)業(yè)工程學(xué)院不同犁鏵的特點(diǎn)形式特點(diǎn)鑿形犁鏵分為鏵尖、鏵翼、鏵刃、鏵面等部分。鏵尖呈鑿形，向下延伸5-10mm，工作時(shí)鏵尖首先入土，然后鏵刃水平入土，土垡沿鏵面上升到犁壁。鑿形鏵入土容易，工作穩(wěn)定，可用于較黏重土壤。梯形犁鏵鏵刃為一直線，整個(gè)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。三角形犁鏵一般呈等腰三角形，有兩個(gè)對稱的鏵刀，主要用在蓄力犁上，缺點(diǎn)：耕后溝底面成波浪狀、溝底不平。2/5/2024山東理工大學(xué)輕工與農(nóng)業(yè)工程學(xué)院犁鏵材料：犁鏵的材料一般采用堅(jiān)硬、耐磨，具有較高強(qiáng)度和韌性的材料，如65Mn鋼或65SiMn稀土鋼，刃口部分必須經(jīng)過熱處理。（2）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。形式：整體式、組合式、柵條式工作原理：犁壁和犁鏵前緣構(gòu)成犁脛，使切出側(cè)面犁溝墻的處置切土刃；脛刃線呈曲線或外凸曲線（利于積壓），犁壁的不同形狀可達(dá)到滾、翻、碎、竄等不同的翻土效果。工藝及材料：沖壓工藝，常用65Mn鋼或低碳鋼經(jīng)滲氮處理。為便于更換，常用組合式犁壁。2/5/2024山東理工大學(xué)輕工與農(nóng)業(yè)工程學(xué)院（3）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，用的安裝了可更換的犁踵。安裝犁側(cè)板時(shí)，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墻的壓力，從而使犁工作時(shí)始終有一種增大耕深和耕寬的趨勢，這樣，犁側(cè)板起到了穩(wěn)定耕寬和耕深的作用。兩個(gè)安裝角由犁體的水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(qiáng)度高，一般采用錳鋼或45鋼經(jīng)熱處理而成。犁踵也可用白口鑄鐵制造。2/5/2024山東理工大學(xué)輕工與農(nóng)業(yè)工程學(xué)院（4）犁托犁托為一聯(lián)結(jié)件，犁鏵、犁壁、犁側(cè)板、犁柱通過犁托聯(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。有些犁托與犁柱造成一體。（5）犁柱用來將犁體固定在犁架上，并將動力由犁架傳給犁體，帶動犁體工作。犁柱可以是空心圓或橢圓直犁柱，也可以是實(shí)心扁鋼圓犁柱?？招睦缰话阌们蚰T鐵或鑄鋼制成，重量較輕、強(qiáng)度較好，安裝簡便。2.小前犁位于主犁體的左前方，將土垡上層部分土壤、雜草耕起，并先于主垡片的翻轉(zhuǎn)落入溝底面進(jìn)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(shí)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。2/5/2024山東理工大學(xué)輕工與農(nóng)業(yè)工程學(xué)院3.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，減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。4.犁架用來直接或間接的安裝犁其它零部件，強(qiáng)度大；常用空心矩形管焊接而成。5.安全裝置安全裝置為防止犁損害而設(shè)置的超載保護(hù)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，而單體式則裝在每個(gè)犁單體上。（1）摩擦銷式安全裝置（2）單體式犁體安全裝置。2/5/2024山東理工大學(xué)輕工與農(nóng)業(yè)工程學(xué)院三、鏵式犁犁體工作過程和土垡寬深比的翻垡原理1.三面楔原理:兩面楔從三個(gè)不同的位置切入土壤時(shí)，分別對土壤起到起土、側(cè)向推土和翻土地作用；如圖所示：鏵犁則相當(dāng)于一個(gè)偏斜放置的兩面楔，如圖2-17d，楔角為β，楔刃

與前進(jìn)方向偏一斜角θ，形成三面楔，同時(shí)起到起土、側(cè)向推土和翻土作用。2/5/2024山東理工大學(xué)輕工與農(nóng)業(yè)工程學(xué)院從工作過程來看，可以認(rèn)為α為載荷角，γ為切土角，θ為犁鏵安裝角，由于所以因此將三面楔ABC放入坐標(biāo)系Oxyz中，平面BDO垂直于楔刃AC，由圖可知三個(gè)楔角的關(guān)系2/5/2024山東理工大學(xué)輕工與農(nóng)業(yè)工程學(xué)院2.翻筏原理:（1）滾垡滾垡就是假設(shè)土垡在被翻轉(zhuǎn)過程中只有純粹的翻轉(zhuǎn)而沒有側(cè)移。如圖2-18所示，可分為三個(gè)階段：（a）切土：鏵刃于脛刃分別沿水平面和垂直面切出土垡的地面和左側(cè)面，其耕寬為b,耕深為a。（b）抬垡：被切出的土垡ABCD在鏵面和犁胸的作用下，左邊被抬升，繞右下角D點(diǎn)回轉(zhuǎn)。2/5/2024山東理工大學(xué)輕工與農(nóng)業(yè)工程學(xué)院（c）翻垡：土垡在回轉(zhuǎn)過程中，通過直立狀態(tài)，然后在犁翼作用下繼續(xù)繞點(diǎn)C’回轉(zhuǎn)，最后靠在前一行程的土垡上。滾垡的結(jié)果與土垡的寬深比k=b/a有關(guān)。如圖2-19所示，土垡被翻轉(zhuǎn)后的重心應(yīng)落在支撐點(diǎn)的右方才得到穩(wěn)定（圖2-19a），如果落在左邊，則土垡在犁通過后又重新翻回犁溝中，成為回垡或立垡，影響翻耕質(zhì)量。2/5/2024山東理工大學(xué)輕工與農(nóng)業(yè)工程學(xué)院移項(xiàng)整理，并令則有解此方程得圖2-19b為土垡的不穩(wěn)定平很狀態(tài)（臨界狀態(tài)），土垡翻轉(zhuǎn)后是否穩(wěn)定，取決于a/b或δ，從圖2-19b中可以看出△DA’D’與△BCD為相似形，故有圖2-19b為土垡的不穩(wěn)定平很狀態(tài)（臨界狀態(tài)），土垡翻轉(zhuǎn)后是否穩(wěn)定，取決于a/b或δ，從圖2-19b中可以看出△DA’D’與△BCD為相似形，故有2/5/2024山東理工大學(xué)輕工與農(nóng)業(yè)工程學(xué)院

(2)竄垡：竄垡的方式工作時(shí)，土垡沿犁體曲面上竄一定高度后旋空扣翻，其過程也可以分為三個(gè)階段（圖2-20）（a）切土：與滾垡過程相同。（b）竄垡：被切離的土垡沿犁體曲面向上抬升，同時(shí)在犁翼部轉(zhuǎn)移時(shí)被翻轉(zhuǎn)。（c）扣垡：由于土垡在懸空狀態(tài)下被翻轉(zhuǎn)，在重力作用下，土垡沿背面不斷撕裂成斷條落下，扣翻在前一行程的土垡。2/5/2024山東理工大學(xué)輕工與農(nóng)業(yè)工程學(xué)院四、鏵式犁的掛結(jié)與結(jié)構(gòu)1.鏵式犁的掛結(jié)原則（1）牽引犁：掛結(jié)原則犁的掛結(jié)點(diǎn)必須在拖拉機(jī)的動力中心和犁的阻力中心的連線上。

(2)懸掛犁：懸掛犁通常與拖拉機(jī)以三點(diǎn)懸掛組成機(jī)組，其掛結(jié)原則與牽引犁相同。有四種不同牽引狀態(tài)：（a）正牽引（b）斜牽引（c）偏牽引（d）偏斜牽引2.鏵式犁的調(diào)整（1）耕深調(diào)整（2）耕寬調(diào)整（3）偏牽引調(diào)整（4）縱向水平調(diào)整（5）橫向水平調(diào)整3.犁耕作業(yè)方法（1）內(nèi)翻法（閉壟法）（2）外翻法（開壟法）（3）套壟法2/5/2024山東理工大學(xué)輕工與農(nóng)業(yè)工程學(xué)院五、特種犁2.圓盤犁利用球面圓盤進(jìn)行翻土碎土的耕地機(jī)具，前進(jìn)阻力小，不易纏草，圓盤刃口長，耐磨性好；但重量大，耕深穩(wěn)定性和覆蓋性較差，造價(jià)高。1.高速犁與大功率拖拉機(jī)配套使用，耕速能超過7km/h。2/5/2024山東理工大學(xué)輕工與農(nóng)業(yè)工程學(xué)院3.耕耙犁按碎土器的配置方式不同，可分為分組立式，分組臥式和整組臥式。犁體翼部短，在犁體側(cè)上方加旋轉(zhuǎn)碎土裝置，在土筏未落地之前，被旋耕刀打碎。具有耕得深、蓋的嚴(yán)、碎得透、效率高的優(yōu)點(diǎn)（如圖2-27）。2/5/2024山東理工大學(xué)輕工與農(nóng)業(yè)工程學(xué)院4.翻轉(zhuǎn)犁可實(shí)現(xiàn)雙向翻土，也稱雙向犁，國內(nèi)目前使用較多的是在犁架上下裝兩組不同方向的犁體，通過翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)在往返行程中分別使用，達(dá)到相同一側(cè)翻土的目的。這種犁在國內(nèi)主要用在中型拖拉機(jī)上，犁體數(shù)為2到4對。主要優(yōu)點(diǎn)：耕后地表平整，沒有溝壑；在斜坡耕作時(shí)，沿等高線向下翻土，還可以減少坡度。2/5/2024山東理工大學(xué)輕工與農(nóng)業(yè)工程學(xué)院5.調(diào)幅犁調(diào)幅犁能改變犁體組本身的總幅寬，以適應(yīng)土壤條件及耕作要求改變時(shí)對拖