第二节犁体曲面的工作原理

1、第二节 犁体曲面的工作原理 一、犁体曲面的类型二、犁体曲面的的工作原理一、曲面类型 前面我们已经介绍过，犁铧与犁壁共同组成了犁体曲面，由于曲面的参数不同、性能不同，犁体曲面可分为：翻土型、碎土型和通用型（又称：螺旋型、熟地型、半螺旋型）。 翻土型 通用型 碎土型碎土性能增强翻土性能增强翻土型犁铧起土角较小，犁胸部平缓，易于引导土垡上升，但翼部扭曲较为明显，目的在于将上升至曲面顶部的土垡实现翻扣。这种形式的曲面，土垡的运动轨迹为一条螺旋线，故又称螺旋犁。他主要用于开荒、深翻、消灭杂草和病虫害。L碎土型犁胸部较陡，翼部几乎为直立状，土垡沿曲面上升过程中表现为上压下挤，从而使土垡破碎。一般用于土壤状

2、况较好、杂草较少且以松土为主的耕地作业，故又称熟地型犁。L通用型形状和性能基本介于翻土型和碎土型之间，故又称半螺旋型，目前包括山东在内的华东、华中地区应用较多。二、犁体曲面的工作原理 犁体曲面由铧刃线、胫刃线、接缝线、顶边线和翼边线组成。铧刃线胫刃线接缝线顶边线翼边线 铧刃线在水平面开出沟底，胫刃线在沿前进方向上铅垂面内开出沟墙，形成一耕宽为b，耕深为a的矩形断面土垡条。很显然，犁体曲面的功能就是起土、碎土和翻土。ba从两面楔到三面楔的工作过程1、三面楔原理从两面楔到三面楔的工作过程从两面楔到三面楔的工作过程理想土垡的翻转过程：ab 因为土垡在翻转过程中是要变形的，为了研究的方便，我们作了如下

3、假设：1.土垡块在翻转过程中始终保持矩形断面；2.始终有一个棱角与沟底相接触，既只有滚动而无滑动。2、翻垡原理（1）滚垡 分切土、抬垡、翻垡三个阶段 土垡翻转的目的是为了彻底的翻扣地表杂草和病虫害，实现土垡的稳定铺放既彻底翻扣是犁体曲面设计和工作的关键。当土垡翻转结束，土垡在犁通过后又重新翻回到犁沟中，被称为回垡。是否出现回垡现象主要取决于曲面的形状，或者说是取决于曲面的设计参数。 我们观察下面这样一种现象：设耕作的土垡断面深度为a，宽度分别为b1、b2、b3，在翻转到某个时刻时为土垡的临界状态。 临界状态b2b1回垡状态b3稳定状态aaa 当土垡翻转至最终位置时，如果支撑点在右侧，则可保证为

4、稳定铺放，在正上方则为临界状态（不稳定状态），在左侧可产生回垡现象。很显然，在耕深不变的情况下，耕宽的改变可对土垡的稳定铺放产生重要的影响。通过正确的确定土垡的尺寸，决定犁体曲面的大小和形状，以保证土垡的稳定铺放。 我们以临界状态为研究对象，确定土垡翻转过程中不产生回垡的基本条件，为犁体曲面的设计提供依据。abbABCDGBCAD 当土垡横断面的对角线BD垂直于沟底时，因AD=BC=a, DD=CD=b, 所以DAD BCD,因此有：A DDCDDBD 22abbab整理得：4210 , K1.27KK 我们称b/a=K为理想土垡的宽深比。实际上土壤是不均质的，土垡在翻转过程中是要变形的，有的变形很严重，含水率高的粘重土壤变形较小，K1.27；对沙质土，土壤很难成形，犁体通过后立刻堆积，K1.27；一般取K=1。bKa设临界宽深比则有：21111KK临界覆土角（1）窜垡 分切土、窜垡、