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第一章耕地机械

耕地是大田农业生产中最基本也是最重要的工作环节之一。其目的就是在传统的农业耕作栽培制度中通过深耕和翻扣土壤，把作物残茬、病虫害以及遭到破坏的表土层深翻，而使得到长时间恢复的低层土壤翻到地表，以利于消灭杂草和病虫害，改善作物的生长环境。

就目前所使用的耕地机械，由于其作业的工作原理不同类型主要分为三大类：铧式犁、圆盘犁和凿形犁。其中，铧式犁应用历史最长，技术最为成熟，作业范围最广，并根据农业生产的不同要求、自然条件变化、动力配备情况等，铧式犁在形式上又派生出一些具有现代特征的新型犁：双向犁、栅条犁、调幅犁、滚子犁、高速犁等。圆盘犁和凿形犁在欧洲国家应用较多，在中国虽有应用，但量较少，本章重点介绍铧式犁的基本结构、工作原理、设计方法和理论分析等。本章除课堂教学外，尚有二个实验实习——类型和结构；悬挂犁的调整。一个课程设计——犁体曲面测绘。

第一节铧式犁的基本构造和类型

一、组成：犁架、主犁体、耕深调节装置、支承行走装置、牵引悬挂装置等。其中，主犁体为铧式犁的核心工作部件，本章所涉及到的内容主要是针对他的。

行走、限深

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二、类型：牵引式——运输状态下，机具的重量全部由机具本身来承担。

悬挂式——运输状态下，机具的重量全部由拖拉机来承担。

半悬挂式——运输状态下，机具的重量前部分由拖拉机承担，后部由机具来承担。

此处可用机构简图形式简要介绍他们各自的工作特点。

三、表达方式：

1、部颁农机序列标准：1—耕整机械

2—种植施肥机械

3—田间管理和植保机械4—收获机械

5—种子加工机械

6—农副产品加工机械7—装卸运输机械

8—排灌机械9—畜牧机械

举例说明：

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机具类别名称

分类号

组别号

耕整机械

1

L-犁，B-耙，G-悬耕机，K-开沟机，Z-筑埂机，P-平地机

种植施肥机械

2

B-播种机，Z-栽植机，F-施肥机

田间管理和植保机械

3

Z-中耕机，W-喷雾机，F-喷粉机，M-弥雾机，Y-喷烟机

收获机械

4

G-收割机，S-割晒机，L-谷物联合收获机，Y-玉米收获机，M-棉花收获机，H-花生收获机

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单毕犁设计耕宽cm犁晔数量

组别号分类号

目前，国内耕作机械中铧式犁一般单犁体耕宽b=20-30cm,a=18-25cm,最大耕宽为40cm,最大耕深为50cm。

四、主犁体的结构及用途

犁铧——切开土垡、引导土垡上升至犁壁犁壁——破碎和翻扣土垡

犁侧板——平衡侧向力

犁柱——联结犁架与犁体曲面犁托——联结犁体曲面与犁柱

犁踵——耐磨件，防止犁侧板尾部磨损，可更换。

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第二节犁体曲面的工作原理

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，曲面可分为：翻土型、碎土型和通用型 (教材称：螺旋型、熟地型、半螺旋型)。

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。

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。

通用型——形状和性能基本界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。图为理想土垡的翻转过程：

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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，我们称为理想土垡的翻转。实现土垡的稳定铺放既彻底翻扣(不要出现回垡现象)是犁体曲面工作和设计时的关键所在。是否回垡主要取决于曲面的形状，或者说是曲面的设计参数。我们观察这样一种现象：设土垡断面深度为a,宽度为b2,在翻转到某个时刻为土垡的临界状态。

当土垡翻转至最终位置时，如果支撑点在右侧，则可保证为稳定铺放，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。

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

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条件，为犁体曲面的设计提供依据。

∵△ABC∽△