第二章 耕地机械(装备)

改善土壤结构。土壤松碎，利于生长。


消灭杂草和病虫害。
覆盖残茬，增加土壤有机质，提高肥力。
改良土壤。
三、耕地的农艺要求

适时耕翻，不误农时。 耕深适宜，保持一致。 翻垡覆盖性良好。要求翻垡完整，耕后 不出现回垡、立垡现象。 耕后土壤应疏松破碎，以利于蓄水保肥。 不重耕，不漏耕，沟底平整。

四、耕地机械的类型

铧式犁
旋耕机
圆盘犁
深松犁

联合作业机
五、土壤类型与特性 1、土壤的构成
固相—土壤的矿物质颗粒、有机质；
气相—土壤颗粒之间的空隙；
液相—空隙中的水分。
五、土壤类型与特性 2、土壤的分类：按土壤颗粒的大小及含量分： 砂土 砂壤土 易碎性： 易 耕作阻力：小 壤土 粘壤土 粘土 难 大
4）土壤的饱和湿度：田间持水量，最大 相对湿度。
Wn Wmax
五、土壤类型与特性（续） 5）土壤的相对湿度：土壤绝对湿度与 饱和湿度比。
W Wo 100% Wn
五、土壤类型与特性（续） 4、土壤力学特性
1 ）土壤的强度 ①抗剪强度：在外力作用下，土粒之间出现相对位移，阻止这种相对位移
的土壤内部阻力，叫抗剪强度。凝聚力和内摩擦力是决定因素。
五、土壤类型与特性（续） 4、土壤力学特性
3）内摩擦和外摩擦 内摩擦：土壤内部、土粒与土粒之间的摩擦
外摩擦：土壤与工作部件表面之间的摩擦
4）凝聚力和附着力 凝聚力：土粒之间的结合力
附着力：土壤与工件表面之间的吸附作用
降阻减粘的技术和方法：
土壤的电渗作用
六、耕作机械的碎土方式
1．刃切：
（1）原理： （2）刃切的分类： β2 β1 α
六、铧式犁的使用、挂接和调整 （一）犁体在使用前的技术状态检查 1．犁铧刃口 2．犁铧与犁壁左侧面形成的胫刃线 3．犁铧、犁壁、犁托应连接 4．垂直间隙和水平间隙
4．垂直间隙和水平间隙
（二）犁架安装及技术状态检查
（三）犁体的安装技术要求
1．在水平面内的检查
2．在铅锤面内的检查
3.主犁体、小前犁与圆犁刀的相互位置
犁曲面的工作原理：
犁曲面看作一个由各个角度不断变化的无数个小的三面楔构成，
通过曲面在土壤中的运动同时完成切土、推土、翻土、碎土的工
作，达到土壤耕作的目的。犁曲面的工作性能取决于α 、β 、θ 的变化规律。 α 角变化大，起土碎土性能好，β 角变化大，翻 土、碎土性能好，θ 角变化大，推土、碎土作用好。 α 、β 、 θ 按某种规律变化，规律不同，形成不同作用的犁体曲面。 α 为起土角，β 为翻土角，θ 为推土角
二、铧式犁的构造
1、牵引犁
二、铧式犁的构造（续） 2、悬挂犁
犁架 中央支杆
右支杆 左支杆
犁体
悬挂轴 犁刀 限深轮
二、铧式犁的构造（续）
二、铧式犁的构造（续） 悬挂机具的特点：
1.机动性好
2.结构简单，重量轻
3.可改善拖拉机的牵引性能 4.机具整体尺寸和工作幅宽不能过大
二、铧式犁的构造（续）
农田作业机械
农艺工序： 耕

整
种
管
收


第二章 第三章 第四章 第五章 第六章 第七章
耕地机械（12） 种床整备机械（4） 种植机械（8） 田间管理机械（4） 收获机械（14） 谷物清选、干燥（4） 录像
第二章 耕地机械
视频
铧 式 犁
第二章 耕地机械
视频
圆 盘 犁
第二章 耕地机械
视频
3）犁侧板
平板式
刀式
作用：承受并平衡耕作时产生的侧向力和部分垂直压力，使 犁体稳定沿直线前进
3）犁侧板
可上下浮动的尾板或尾轮
3）犁侧板
犁侧板的安装
1）水平间隙：在水平面内犁侧板的前端至沟墙的水平距离；
作用：使沟壁反力作用在侧板后端，保证工作稳定和耕宽稳定
3）犁侧板
犁侧板的安装
垂直间隙：在纵向垂直平面内犁侧板的前端至沟底的垂直距离
（三）犁体的安装技术要求
原则：既要保证结构上的不干涉，又要使结构紧凑
（四）铧式犁工作阻力


定义：犁耕牵引阻力是土壤作用在犁体上 的总阻力沿前进方向的水平分力 。 构成：1）犁对土垡切割、破碎、弯扭 推移所需的力； 2）犁在行进中，犁底、犁侧板和 地轮等产生的摩擦阻力； 3）使土垡运动所需的力
（四）铧式犁工作阻力（续）
（四）铧式犁工作阻力（续）

2.简易经验公式
P=kab
式中： k——耕作阻力系数（土壤比阻，即土垡每单 位横断面积的阻力，包括土壤性质、摩擦系数、犁 的性能等各因素在内的综合性系数） a——耕深； b——耕宽。
土壤类型 k（N/cm2） 轻质土 2 —3 一般土壤 4—5 粘 土 重粘土 9—12 6—8
摩擦 变形 1.分项计算公式 阻力 阻力 组成：对土垡切割、破碎、弯扭、推移所需的力（60-70%） 行进中，犁底、侧板、轮子等摩擦阻力（25-28%） 土垡产生运动所需的力（13-16%） 惯性 计算公式： P=P1+P2+P3
=Qf+k0
ab+εabv2
阻力
式中：Q——犁的结构重量； f——摩擦阻力系数； ko——碎土阻力系数； ε——动态阻力系数； a——耕深； b——耕宽； v——耕作速度。
双金属自磨刃
2）犁壁
作用：将犁铧移来的土垡加以破碎和翻转 犁壁翼部的延长板保证耕深增大时的翻土性能
犁曲面：犁铧和犁壁构成不同形状的犁曲面，根据犁体耕翻时土垡运动的特点分
翻土型：土垡不完全离开沟底就地滚翻，翻垡覆盖性好，有一定
的碎土能力，适于北方旱耕及耕翻熟地。
碎土型：土垡沿犁体曲面上窜到一定高度，在自重和曲面作用下，
3、窜垡过程
土垡上窜——扭转——弯
曲——腾空翻转——重
力——落地撞击特点：碎 土能力强，即使是粘性大 的水稻田也能断条成为短 垡，适合南方水稻田使用 窜垡过程：切土、窜垡、扣垡 宽深比k无要求，一般0.75~1.25
小结：
一、铧式犁的种类与特点 二、铧式犁的构造 三、铧式犁的主要部件 四、铧式犁的工作过程 五、铧式犁的翻垡和碎土原理

<耒耜经>记载：“耕之土曰垡。 垡犹块也，起其垡者铧也；复其垡 者壁也。草之生也布于垡。不复之 无以绝其根”
五、铧式犁的翻垡和碎土原理
1、三面楔碎土原理
1、三面楔碎土原理
α α
起土： α 将土垡铲起
β
β

θ
推土： θ 横向推土
β 将土垡翻转 翻土：
β
αθ
犁体曲面：由三个两面楔α 、 β 、 θ 构成，且α 、 β 、 θ 按某种规律逐渐变化形成的曲面
犁铧
翼
胫刃
胸
犁托
工作曲面
底刃
犁侧板
作用：在水平方向和垂直方向切开土壤，并进行切土、翻土和碎土
1）犁铧 凿形铧 梯形铧 三角形犁铧
作用：入土、切土（切取土垡），并将土垡导向犁壁
1）犁铧
铧刃厚度
1）犁铧 犁铧的改进方法：
背面增加储备材料
凿形铧尖
组合犁铧
1）犁铧 犁铧的改进方法：
可翻转使用的铧尖
凿杆式铧尖
犁曲面的特性曲线
（1）碎土曲线（2）翻土曲线（3）推土曲线
2、翻垡原理
思考：滚垡结果有几种情况发生？与什么因素有关？
抬 切 翻
稳定状态
δ—覆盖角
不稳定的平衡（立垡）状态
回垡状态
2、翻垡原理
分析临界状态k=b/a=1.27
δ=arcsin(a/b)=52°
稳定翻垡的条件：k≥1.27
2、翻垡原理 结论：
第一节 概述
一、土壤的耕作方法

精耕细作 少耕
•常规耕作基础上尽量减少土壤耕作次数（深松）或在全田间隔 耕种、减少耕作面积的一类耕作方法，它是介于常规耕作和免 耕之间的中间类型

免耕
第一节 概述
二、耕地的目的 耕地是农业生产的重要环节，为 作物生长创造适宜土壤条件，是作物
丰收的基础。
二、耕地的目的
②抗压强度：受压状态下土壤抵抗破坏的能力。 ③抗拉强度：土壤抵抗拉伸破坏的阻力，是土壤内部粒子之间的相互作用 力，即破坏凝聚力。 ④抗弯扭强度：抵抗弯扭的能力
五、土壤类型与特性（续） 4、土壤力学特性
2）土壤的坚实度（或承载能力、硬度、贯入阻力）：在垂直载荷下，土壤 不同深度的抗压能力，是表征土壤机械抗力（抗破坏、抗压缩、抗摩擦阻 力）的综合指标，该值越大，越难耕作
讨论:减少牵引阻力的途径
（四）铧式犁工作阻力（续）

计算公式：2）简易经验公式
P=kab
式中： k——耕作阻力系数； a——耕深； b——耕宽。 土壤类型 轻 质 土 一般土壤 粘土 重 粘 土 4—5 6—8 9—12 k（N/cm2） 2—3
b/a=k为理想土垡的宽深比，土垡稳定翻转的条件： k≥1.27。实际上土壤不均质，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，对沙质土壤很难成形，所以常用的k值范 围为：轻沙壤土k=1.1-1.5;一般壤土k=1.3-2;粘重 土壤k=2-3
设计犁体曲面时首先根据农业技术要求确定铧式犁 的耕深a，然后根据k值的选择原则确定耕宽b。
牵引或悬 挂装置
机架
行走限 深装置
主犁体
组成：犁架、主犁体、耕深调节装置、支撑行走装置、 牵引悬挂装置等。主犁体为铧式犁的核心工作部件。
4、构造 组成： 1）工作部件：主犁体 小前犁 犁 刀 2）辅助部件：犁 架 牵引、悬挂装置 调节装置 安全装置
三、铧式犁主要部件 1、主犁体