山东理工大学轻工与农业工程学院

第二章耕地机械耕地机械主要有：铧式犁、圆盘犁、全方位深耕机等。铧式犁圆盘犁12/14/2022山东理工大学轻工与农业工程学院对耕作机械的农业技术要求:良好的翻土和覆盖性能良好的碎土性能耕深应均匀一致避免重耕、漏耕满足畦作要求第二章耕地机械12/14/2022山东理工大学轻工与农业工程学院第一节铧式犁的构造与原理一、铧式犁的种类及特点二、铧式犁的主要部件三、铧式犁的翻垡原理四、铧式犁的挂结与结构五、特种犁12/14/2022山东理工大学轻工与农业工程学院一、铧式犁的种类及特点分类：按动力畜力犁机力犁按与拖拉机的挂接形式牵引犁悬挂犁半悬挂犁按重量轻型犁重型犁按用途旱田犁果园犁水田犁灌木—沼泽地犁12/14/2022山东理工大学轻工与农业工程学院组成：牵引杆、犁架、犁体、机械或液压升降机构、调节机构、行走轮、安全装置等部件组成。特点：与拖拉机单点挂接，拖拉机只对犁有牵引作用，重量由本身的轮子承受。牵引犁12/14/2022山东理工大学轻工与农业工程学院特点：通过悬挂架与拖拉机的三点悬挂机械连接，由拖拉机的液压机构控制升降，运输时，全部重量由拖拉机承受；机构紧凑、重量轻、机动性好。悬挂犁12/14/2022山东理工大学轻工与农业工程学院组成：犁体、圆犁刀、犁架、悬挂装置和限深轮等组成。如图２－５所示：12/14/2022山东理工大学轻工与农业工程学院组成：犁架、悬挂架、犁体、地轮、尾轮等组成。半悬挂犁特点：所配犁体较宽，纵向长度大，纵向操纵稳定性好，有承重轮，比牵引犁机构简单、重量轻、机动灵活；比悬挂犁配置更多犁体，稳定性、操向性好。12/14/2022山东理工大学轻工与农业工程学院二、铧式犁的主要部件

1.犁体

组成：犁铧、犁壁、犁侧板、犁柱、犁托、滑草板、延长板等。功用：切土破碎翻转土壤，从而达到覆盖杂草残茬和疏松土壤的目的

铧式犁的主要部件有犁体、小前犁、犁刀、犁架等。12/14/2022山东理工大学轻工与农业工程学院（1）犁铧作用：入土、切土常见形式：凿形铧、梯形铧、三角形犁铧；12/14/2022山东理工大学轻工与农业工程学院不同同犁犁铧铧的的特特点点形式特点凿形犁铧分为铧尖、铧翼、铧刃、铧面等部分。铧尖呈凿形，向下延伸5-10mm，工作时铧尖首先入土，然后铧刃水平入土，土垡沿铧面上升到犁壁。凿形铧入土容易，工作稳定，可用于较黏重土壤。梯形犁铧铧刃为一直线，整个外形成梯形。较凿形铧入土性较差，铧尖易磨损，但结构简单、容易制造。三角形犁铧一般呈等腰三角形，有两个对称的铧刀，主要用在蓄力犁上，缺点：耕后沟底面成波浪状、沟底不平。12/6/2022山东东理理工工大大学学轻轻工工与与农农业业工工程程学学院院犁铧铧材材料料：：犁铧铧的的材材料料一一般般采采用用坚坚硬硬、、耐耐磨磨，，具具有有较较高高强强度度和和韧韧性性的的材材料料，，如如65Mn钢钢或或65SiMn稀稀土土钢钢，，刃刃口口部部分分必必须须经经过过热热处处理理。。（2））犁犁壁壁作用用：与与犁犁铧铧一一起起构构成成犁犁体体曲曲面面，，用用来来翻翻转转破破碎碎土土壤壤。。形式式：整整体体式式、、组组合合式式、、栅栅条条式式工作作原原理理：犁犁壁壁和和犁犁铧铧前前缘缘构构成成犁犁胫胫，，使使切切出出侧侧面面犁犁沟沟墙墙的的处处置置切切土土刃刃；；胫胫刃刃线线呈呈曲曲线线或或外外凸凸曲曲线线（（利利于于积积压压）），，犁犁壁壁的的不不同同形形状状可可达达到到滚滚、、翻翻、、碎碎、、窜窜等等不不同同的的翻翻土土效效果果。。工艺艺及及材材料料：：冲压压工工艺艺，，常常用用65Mn钢钢或或低低碳碳钢钢经经渗渗氮氮处处理理。。为为便便于于更更换换，，常常用用组组合合式式犁犁壁壁。。12/6/2022山东东理理工工大大学学轻轻工工与与农农业业工工程程学学院院（3））犁侧侧板板位于于犁犁铧铧后后上上方方，，受受侧侧向向力力和和部部分分垂垂直直压压力力，，常常用用平平板板式式犁犁侧侧板板，，也也用用刀刀形形的的，，后后端端与与犁犁沟沟接接触触，，受受力力较较大大，，易易磨磨损损，，用用的的安安装装了了可可更更换换的的犁犁踵踵。。安安装装犁犁侧侧板板时时，，与与沟沟底底和和沟沟壁壁成成一一定定的的角角度度，，从从而而使使只只有有犁犁尖尖和和犁犁踵踵接接地地，，增增加加了了铧铧刃刃对对沟沟底底及及犁犁胫胫对对沟沟墙墙的的压压力力，，从从而而使使犁犁工工作作时时始始终终有有一一种种增增大大耕耕深深和和耕耕宽宽的的趋趋势势，，这这样样，，犁犁侧侧板板起起到到了了稳稳定定耕耕宽宽和和耕耕深深的的作作用用。。两两个个安安装装角角由由犁犁体体的的水水平平间间隙隙和和垂垂直直间间隙隙来来保保证证。。材料料及及工工艺艺：：犁侧侧板板要要求求耐耐磨磨、、强强度度高高，，一一般般采采用用锰锰钢钢或或45钢钢经经热热处处理理而而成成。。犁犁踵踵也也可可用用白白口口铸铸铁铁制制造造。。12/6/2022山东东理理工工大大学学轻轻工工与与农农业业工工程程学学院院（4））犁托托犁托托为为一一联联结结件件，，犁犁铧铧、、犁犁壁壁、、犁犁侧侧板板、、犁犁柱柱通通过过犁犁托托联联成成一一体体，，起起承承托托和和传传力力作作用用，，可可以以用用钢钢板板冲冲压压而而成成，，也也可可以以焊焊接接或或铸铸造造。。有有些些犁犁托托与与犁犁柱柱造造成成一一体体。。（5）犁柱用来将犁体体固定在犁犁架上，并并将动力由由犁架传给给犁体，带带动犁体工工作。犁柱柱可以是空空心圆或椭椭圆直犁柱柱，也可以以是实心扁扁钢圆犁柱柱。空心犁犁柱一般用用球墨铸铁铁或铸钢制制成，重量量较轻、强强度较好，，安装简便便。2.小前犁犁位于于主犁体的的左前方，，将土垡上上层部分土土壤、杂草草耕起，并并先于主垡垡片的翻转转落入沟底底面进而改改善主犁体体的翻垡覆覆盖质量。。在杂草较较少或土壤壤较松时也也可不用小小前犁。主主要有铧式式、切角式式和圆盘式式三种结构构形式。12/6/2022山东理工大大学轻工与与农业工程程学院3.犁刀装装在主主犁体和小小前犁的前前方，用来来沿垂直方方向切开土土壤，减少少主犁体的的切土阻力力和磨损，，防止犁沟沟墙塌落。。有圆犁刀刀和直犁刀刀两种，直直犁刀工作作阻力较大大，适用于于特种犁；；圆犁刀切切土阻力小小，不易挂挂草或堵塞塞，应用较较广。4.犁架用用来直接接或间接的的安装犁其其它零部件件，强度大大；常用空空心矩形管管焊接而成成。5.安全装装置安全全装置为防防止犁损害害而设置的的超载保护护装置。有有单体式和和整体式两两类，整体体式装在整整台犁的牵牵引装置上上，而单体体式则装在在每个犁单单体上。（（1）摩擦擦销式安全全装置（2）单体式式犁体安全全装置。12/6/2022山东理工大大学轻工与与农业工程程学院三、铧式犁犁犁体工作作过程和土土垡宽深比比的翻垡原原理1.三面楔楔原理:两两面楔从从三个不同同的位置切切入土壤时时，分别对对土壤起到到起土、侧侧向推土和和翻土地作作用；如图图所示：铧犁则相当当于一个偏偏斜放置的的两面楔，，如图2-17d，，楔角为β，楔刃与前进方向向偏一斜角角θ，形成三面面楔，同时时起到起土土、侧向推推土和翻土土作用。12/6/2022山东理工大大学轻工与与农业工程程学院从工作过程程来看，可可以认为α为载荷角，，γ为切土角，，θ为犁铧安装装角，由于于所以因此将三面楔ABC放入坐标系Oxyz中，平面BDO垂直于楔刃AC，由图可知三个楔角的关系12/6/2022山东理工大大学轻工与与农业工程程学院2.翻筏原原理:（1）滚垡垡滚垡垡就是假设设土垡在被被翻转过程程中只有纯纯粹的翻转转而没有侧侧移。如图图2-18所示，可可分为三个个阶段：（a）切土土：铧刃于于胫刃分别别沿水平面面和垂直面面切出土垡垡的地面和和左侧面，，其耕宽为为b,耕深为a。（b）抬垡垡：被切出出的土垡ABCD在铧面和犁犁胸的作用用下，左边边被抬升，，绕右下角角D点回转。12/6/2022山东理工大大学轻工与与农业工程程学院（c）翻垡垡：土垡在在回转过程程中，通过过直立状态态，然后在在犁翼作用用下继续绕绕点C’回回转，最后后靠在前一一行程的土土垡上。滚滚垡的结果果与土垡的的宽深比k=b/a有关。如图图2-19所示，土土垡被翻转转后的重心心应落在支支撑点的右右方才得到到稳定（图图2-19a），如如果落在左左边，则土土垡在犁通通过后又重重新翻回犁犁沟中，成成为回垡或或立垡，影影响翻耕质质量。12/6/2022山东理工大大学轻工与与农业工程程学院移项整理，，并令则有解此方程得得图2-19b为土垡的不稳定平很状态（临界状态），土垡翻转后是否稳定，取决于a/b或δ，从图2-19b中可以看出△DA’D’与△BCD为相似形，故有图2-19b为土垡垡的不稳定定平很状态态（临界状状态），土土垡翻转后后是否稳定定，取决于于a/b或或δ，从图2-19b中可以看出出△DA’’D’与△BCD为相似形形，故有12/6/2022山东理工工大学轻轻工与农农业工程程学院(2)窜窜垡：窜窜垡的方方式工作作时，土土垡沿犁犁体曲面面上窜一一定高度度后旋空空扣翻，，其过程程也可以以分为三三个阶段段（图2-20）（a）切切土：与与滚垡过过程相同同。（b））窜窜垡垡：：被被切切离离的的土土垡垡沿沿犁犁体体曲曲面面向向上上抬抬升升，，同同时时在在犁犁翼翼部部转转移移时时被被翻翻转转。。（c））扣扣垡垡：：由由于于土土垡垡在在悬悬空空状状态态下下被被翻翻转转，，在在重重力力作作用用下下，，土土垡垡沿沿背背面面不不断断撕撕裂裂成成断断条条落落下下，，扣扣翻翻在在前前一一行行程程的的土土垡垡。。12/6/2022山东东理理工工大大学学轻轻工工与与农农业业工工程程学学院院四、、铧铧式式犁犁的的挂挂结结与与结结构构1.铧铧式式犁犁的的挂挂结结原原则则（1））牵牵引引犁犁：：挂挂结结原原则则犁犁的的挂挂结结点点必必须须在在拖拖拉拉机机的的动动力力中中心心和和犁犁的的阻阻力力中中心心的的连连线线上上。。(2)悬悬挂挂犁犁：：悬悬挂挂犁犁通通常常与与拖拖拉拉机机以以三三点点悬悬挂挂组组成成机机组组，，其其挂挂结结原原则则与与牵牵引引犁犁相相同同。。有有四四种种不不同同牵牵引引状状态态：：（a））正正牵牵引引（（b））斜斜牵牵引引（（c））偏偏牵牵引引（（d））偏偏斜斜牵牵引引2.铧铧式式犁犁的的调调整整（1））耕耕深深调调整整（（2））耕耕宽宽调调整整（（3））偏偏牵牵引引调调整整（（4））纵纵向向水水平平调调整整（（5））横横向向水水平平调调整整3.犁犁耕耕作作业业方方法法（1））内内翻翻法法（（闭闭垄垄法法））（（2））外外翻翻法法（（开开垄垄法法））（（3））套套垄垄法法12/6/2022山东理理工大大学轻轻工与与农业业工程程学院院五、特特种犁犁2.圆圆盘犁犁利利用用球面面圆盘盘进行行翻土土碎土土的耕耕地机机具，，前进进阻力力小，，不易易缠草草，圆圆盘刃刃口长长，耐耐磨性性好；；但重重量大大，耕耕深稳稳定性性和覆覆盖性性较差差，造造价高高。1.高高速犁犁与与大大功率率拖拉拉机配配套使使用，，耕速速能超超过7km/h。12/6/2022山东理理工大大学轻轻工与与农业业工程程学院院3.耕耕耙犁犁按按碎碎土器器的配配置方方式不不同，，可分分为分分组立立式，，分组组卧式式和整整组卧卧式。。犁体体翼部部短，，在犁犁体侧侧上方方加旋旋转碎碎土装装置，，在土土筏未未落地地之前前，被被旋耕耕刀打打碎。。具有有耕得得深、、盖的的严、、碎得得透、、效率率高的的优点点（如如图2-27））。12/6/2022山东理理工大大学轻轻工与与农业业工程程学院院4.翻翻转犁犁可可实现现双向向翻土土，也也称双双向犁犁，国国内目目前使使用较较多的的是在在犁架架上下下装两两组不不同方方向的的犁体体，通通过翻翻转机机构在在往返返行程程中分分别使使用，，达到到相同同一侧侧翻土土的目目的。。这种种犁在在国内内主要要用在在中型型拖拉拉机上上，犁犁体数数为2到4对。。