耕作机械讲义
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第五章 耕整地机械
• 一、中耕机的类型与构造 • 动力：人力、畜力、机力 • 连接：牵引、悬挂、直接 • 用途：全面、通用、行间中耕机 • 条件：旱地、水田 • 工作部件：锄铲式、旋耕式
• 二、中耕机的工作部件 • 锄铲式、旋转式 • 锄铲式：除草铲、松土铲、培土铲
重点内容
填空：耕整地机械的类型、铧式犁分类 简答: 旋耕机功用、圆盘耙功用
特点：结构简单紧凑、 重量轻、机动性强， 应用最广，尤其适用 于小块田地和果树行 间耕作。
（三）半悬挂犁
通过悬挂架与拖拉机 液压悬挂机构相连， 但悬挂架与犁架不是 固定在一起，而是通 过杆件铰接。提升时， 犁的前端被提起，后 端像牵引犁一样设有 尾轮，通过液压油缸 改变尾轮相对于犁架 的高度。前后液压机 构相配合来改变耕深 和实现升降。在运输 状态下，犁的后部重 量由尾轮支撑。
2、辅助部件： 犁架、悬挂架和悬挂 轴，用来将犁组成整 体，并悬挂在拖拉机 上。
（一）工作部件
1、主犁体：铧式犁的主要部 件，由犁铧、犁壁、犁侧板、 犁托和犁柱组成。
犁铧：又称犁铲，主要起入土和切 土作用。常见类型有梯形、凿形、 三角形。
犁壁：位于犁铧后上方，与犁铧共 同构成犁体曲面，起切土、碎土 和翻土作用。后部可加装延长板， 用来保证耕深增大时的翻土性能。 按结构形式可分为整体式、组合 式和栅条式。
➢ 犁架：用来安装犁体 或其他部件，组成整体 并传递动力， 带动犁 体工作。 ➢ 悬挂架：装在犁架前 端，由两根支板、斜拉 杆和牵引板组成，三者 用螺钉固定在犁架上。
（二）辅助部件
➢ 悬挂轴：装在牵引板上， 其两端为两个下悬挂点， 分别与拖拉机悬挂机构 的左右下拉杆相连接。
➢ 调节丝杆：耕作时，通 过调节丝杆转动悬挂轴 对犁进行调整。
农业机械-第四章耕作机械
弓齿耙
农业机械与应用
整地机械
旋转耙
镇压器
镇压器的作用是压碎土块，压紧耕作层，平整土地或 进行播种后镇压，有利于促进种子发芽。
常用耕地机械
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 凿形犁（深松犁）
铧式犁应用历史最 长，技术最为成熟，作 业范围最广，铧式犁是 通过犁体曲面对土壤的 切削、碎土和翻扣实现 耕地作业的。
成的垄脊。（开墒：耕地时第一犁的犁沟为开墒） （2）外翻法（开垄法）：相邻土阀各向外翻最后形
成的垄沟 （3）套翻法：减少倒车、空驶行程，有利于提高作
业效率。
第二节 旋耕机
旋耕机是一种高效的动力驱动的耕作机械，它 的切土和碎土能力强，一次作业能达到犁耕几 次效果，主要是用来旋耕碎土和犁耕后碎土。 其优点是碎土能力强，旋耕后表面细碎，土面 平整，松软土肥渗和好，节省劳力，能一完成 作业。缺点是消耗功率较大，耕深较浅，覆盖 较差，不利于消灭杂草。
通过悬挂架与拖拉机的三点悬 挂机构连接，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。 工作时，犁的耕深由限深轮或 液压系统控制。悬挂轴的两端 为曲拐轴销，操纵耕宽调节手 柄转动悬挂轴，即可调节耕宽。
悬挂式——运输状态下，机具的重量全部由拖拉机来承担。
特点：
结构简单紧凑、重量 轻、机动性强、维护 保养方便，使用寿命
（4）犁托
犁托为一联结件，犁铧、犁壁、犁侧板、犁柱通 过犁托联成一体，起承托和传力作用，可以用钢 板冲压而成，也可以焊接或铸造。有些犁托与犁 柱造成一体。 （5）犁柱
用来将犁体固定在犁架上，并将动力由犁 架传给犁体，带动犁体工作。犁柱可以是空心 圆或椭圆直犁柱，也可以是实心扁钢圆犁柱。 空心犁柱一般用球墨铸铁或铸钢制成，重量较 轻、强度较好，安装简便。
耕地机械 PPT课件
2018/5/15 第二章 耕作机械 14
悬挂式——运输状态下，机具的重量全部由拖 拉机来承 担。
2018/5/15
第二章
耕作机械
15
第二章 耕作机械 第三节 铧式犁的一般构造
• 其优点： • （1）大大减少犁的金属用量。悬挂犁的重量比同 样耕幅的牵引犁轻40－50％。 • （2）机动性强，提高生产率。机组转弯半径等于 拖拉机的转弯半径，由于缩短了转弯时间，使生产 率大为提高。 • （3）对拖拉机驱动轮的增重较大，有利于拖拉机 功率的充分发挥。 • （4）由于取消了地轮、沟轮和尾轮及起落机构等 容易磨损的部件，所以犁的使用寿命较长，且维护 保养方便。
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第二章
耕作机械
4
第二章 耕作机械 第三节 铧式犁的一般构造
• 耕地机械的分类
• 按照工作原理分类
– 铧式犁、圆盘犁和旋耕机
• 按照挂接方式可以分为：
– 悬挂犁 拖拉机液压系统与农具挂接 – 牵引犁 牵引装置单点挂接 – 半悬挂犁 前端悬挂，后端尾轮支撑
• 按照犁铧数：
– 单铧、双铧和多铧犁
第二章
耕作机械
18
第二章 耕作机械 第三节 铧式犁的一般构造
• 3.半悬挂犁
• 随着拖拉机功率的不断提高，要求犁的幅宽相应 增大，即要求在犁上配置更多的犁体。由于受到 拖拉机纵向稳定性和操向性的限制，悬挂犁的长 度不可能过大，于是就出现了介于牵引犁和悬挂 犁之间的半悬挂犁。
2018/5/15
第二章
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第二章
耕作机械
12
第二章 耕作机械 第三节 铧式犁的一般构造
• 1.牵引犁 它是机力犁中发展最早的一种型式。由 牵引装置、犁架、犁轮、小前犁、圆犁刀、液压 升降机构和调节机构等部件组成。 • 犁和拖拉机通过牵引装置连接在一起。犁架由三个 轮子支承。沟轮在前一行所开出的犁沟中行走，地 轮行走在未耕地上，尾轮行走在最后犁体所开出的 犁沟中。 • 特点：这种犁由于整机较笨重，机构复杂，作业 效率较低，因此应用越来越少。
悬挂式——运输状态下，机具的重量全部由拖 拉机来承 担。
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第二章 耕作机械 第三节 铧式犁的一般构造
• 其优点： • （1）大大减少犁的金属用量。悬挂犁的重量比同 样耕幅的牵引犁轻40－50％。 • （2）机动性强，提高生产率。机组转弯半径等于 拖拉机的转弯半径，由于缩短了转弯时间，使生产 率大为提高。 • （3）对拖拉机驱动轮的增重较大，有利于拖拉机 功率的充分发挥。 • （4）由于取消了地轮、沟轮和尾轮及起落机构等 容易磨损的部件，所以犁的使用寿命较长，且维护 保养方便。
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第二章 耕作机械 第三节 铧式犁的一般构造
• 耕地机械的分类
• 按照工作原理分类
– 铧式犁、圆盘犁和旋耕机
• 按照挂接方式可以分为：
– 悬挂犁 拖拉机液压系统与农具挂接 – 牵引犁 牵引装置单点挂接 – 半悬挂犁 前端悬挂，后端尾轮支撑
• 按照犁铧数：
– 单铧、双铧和多铧犁
第二章
耕作机械
18
第二章 耕作机械 第三节 铧式犁的一般构造
• 3.半悬挂犁
• 随着拖拉机功率的不断提高，要求犁的幅宽相应 增大，即要求在犁上配置更多的犁体。由于受到 拖拉机纵向稳定性和操向性的限制，悬挂犁的长 度不可能过大，于是就出现了介于牵引犁和悬挂 犁之间的半悬挂犁。
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第二章
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第二章
耕作机械
12
第二章 耕作机械 第三节 铧式犁的一般构造
• 1.牵引犁 它是机力犁中发展最早的一种型式。由 牵引装置、犁架、犁轮、小前犁、圆犁刀、液压 升降机构和调节机构等部件组成。 • 犁和拖拉机通过牵引装置连接在一起。犁架由三个 轮子支承。沟轮在前一行所开出的犁沟中行走，地 轮行走在未耕地上，尾轮行走在最后犁体所开出的 犁沟中。 • 特点：这种犁由于整机较笨重，机构复杂，作业 效率较低，因此应用越来越少。
农业机械学耕地机械
• a—耕深（cm）；b—单个犁体的耕宽(cm)。
• 当n、P、b确定后，则ka=P/nb=C（常数）
• 若土壤比阻较大，则耕深要适当减小，否则
牵引力不足—“小马拉大车”；而土壤比阻较
小，且需要的耕深较浅时，则牵引力不能充分
发挥—“大马拉小车”，这时可考虑增加铧数
或采用调幅犁。
农业机械学耕地机
二、犁体间距、犁侧板长度
• 适用：水田干耕和水耕。
农业机械学耕地机
• 4、碎土型（特征代号：S）也称为熟地型
• 性能特点： 碎土性能好，翻土能力略 差。
• 结构特点：犁胸较陡立，且凹；犁翼 扭曲不大（因受到犁胸陡立的限制） 。
• 工作过程：以碎土为主，土垡会产生 较大的变形，断条率高，碎土能力强，也 有一定的翻土能力。
• 适用：熟地都能使用，多用于机耕和 牛耕地区，以及双季稻地区冬季翻耕。
农业机械学耕地机
二、工作过程
•
耕地时，犁体将
土壤沿垂直和水平两
个方向切开，形成耕
深和耕宽一定的土垡
，由于犁体继续前进
，土垡沿犁体曲面升
起。在其升起过程中
，土垡因受挤压、推
移和扭转弯曲的作用
而松碎，并向犁沟方
向翻转。
农业机械学耕地机
三、犁体的一般构造
Extension
Plow leg
犁 翼
面犁 体 曲
• 不同土壤的垡片翻转 后，其形状不同。除轻松 砂质土壤的垡片在翻转过 程中容易松散，不能保持 原有的矩形断面外，其它 一般壤土的垡条断面变形 不大，大致保持矩形。矩 形的宽度b为犁的工作幅 宽，高度a为犁的耕深。
农业机械学耕地机
• 垡片翻转后能否处 于稳定状态（即原土壤 表面向下覆盖在前一垡 片的底面上，而其底面 向上），取决于垡片的 宽深比K值。对于翻垡 型犁，在犁耕不易松散 的土壤时，要获得稳定 状态的条件是：
农业机械学第三章
5、圆盘耙的受力分析
力R1作用于耙片的刃 口平面上，并与水平面呈 一夹角φ，其作用线通过 圆盘轴线后方ρ处。力R2 垂直于刃口平面，其作用 线通过圆盘入土部分的重 心附近，即距沟底h=a/2 （a为耙深），离耙片垂直 中心线l处。由于ρ与l值 很小，为了简化分析，设 其为零，则R1和R2的作用 线方向如图2-51b所示。
54所示，主要作用力是重力G、土壤对耙组的垂直分力Rz、土壤对耙R2'
组的轴向反力R2。 由于R2力作用在圆盘耙片下面相当低的位置，而平衡力则通过
轴承作用在耙组中心线上，因而形成了一附加力矩
M N (D a)R2 / 2
使耙组凹端耙深加大，而凸端耙深减 小。为此，耙组重心常配置的靠近凸端，或 对凸端加压或用吊干将凹端上拉。
耙架
耙组
3、圆盘耙的作用与构造
3、圆盘耙的作用与构造
（1）耙组：
耙组是圆盘耙的主要工作部件，由5～10片圆盘耙片穿在一根方 轴上，耙片之间用间管隔开，保持一定间距，最后用螺母拧紧、锁 住而成。如图2-47，耙组通过轴承及其支座与梁架相连接，工作时 所有耙片随耙组一起转动。每个耙片的凹面都一个刮土板，安装在 刮土器横梁上。
液压式用于系列重耙上，虽然结构复杂，但工作可靠，操作 容易。
3、圆盘耙的作用与构造
4．牵引或挂接装置
对于悬挂式圆盘耙，其悬挂架上有不同的孔位，以改变挂接 高度。
对于牵引式圆盘耙，其工作位置和运输位置的转换是通过起 落机构实现的。起落过程由液压油缸升降地轮来完成，耙架调平 机构与起落机构连动，在起落过程同时改变挂接点的位置，保持 耙架的水平。在工作状态，可以转动手柄，改变挂接点的位置， 使前后列耙组的耕深一致。
耕地后土垡间存在着很多大孔隙。土壤的松碎程度与地面的平 整度还不能满足播种和栽植的要求。所以必须进行整地，为作物的
耕地机械使用与维护
9.中央支杆
农机具使用与维护
种类 按耕地时土壤的翻转方向分，有单向犁和双向犁等
农机具使用与维护
按犁与拖拉机的挂接方式分，有牵引犁、悬挂犁和半 悬挂犁等。
农机具使用与维护
工作过程
在铧式犁上直接参与加工土壤的部件是主犁体， 主犁体通过犁柱、犁架和牵引装置等与拖拉机连接 在一起，在拖拉机的作用下，按一定速度向前运动。 在主犁体向前运动过程中，由犁铧的铧刃在水平方 向上切出土垡的底边，由犁体的径刃切出土垡的立 边，由犁铧和犁壁构成的犁体曲面使被切断的土垡 上升、破碎并翻转。
农机具使用与维护
农机具使用与维护
整地机械
整地机械
1、整地的作用
整地是在耕地以后，对土壤进一步加工，使表层土壤细碎、 疏松、平整，有时还整成一定形状，为播种作业和种子的发芽 生长创造良好的条件。
整地机械
2、耙
圆盘耙
整地机械
钉齿耙
整地机械
弓齿耙
整地机械
旋转耙
整地机械
2、镇压器
河北省农村双带头人培养工程讲座
耕整地机械使用与维护
耕整地机械
概述 耕地机械 整地机械
概述
第一节 概述
1、为什么要耕整地
耕整地是作物栽培的基础，耕耘质量的好坏对作物收 成有显著影响。耕整地的作用主要表现在： 改善土壤团粒结构 通过翻耕、疏松土壤，改善土壤中的水分、空气和 土粒间的结构状况，增强土壤吸水、蓄水及透水透气 的能力，为作物创造良好生长环境 消灭杂草和虫害 通过土壤耕作可以将杂草覆盖于土壤底层，控制其 生长；也可使蛰居害虫暴露于地表而死亡
概述
将作物残茬以及肥料、除草剂、杀虫剂等混合在 土壤中以增加其效用 将地表整平或整成一定形状以利于种植、灌溉、 排水或减少土壤侵蚀
第二章 土壤耕地机械
第二节 土壤耕作力学
一、耕层土壤的力学特性
为了正确认识在耕耘过程中，机械对土壤的 施力状态和土壤产生的反应，我们不仅要了解 耕作土壤的物理特性(如：土壤的机械组成、结 构、容重、孔隙度、含水率等)，还必须研究土 壤在机械作业过程中所产生的动力特性如强度、 流变、摩擦因数等)，即只是在受外力作用时才 表现出来的力学特性。这种特性，或称土壤的 动力效应(dynamic behaviOr)。
1、土壤强度
是指某种土壤在特定条件下抵抗外力作用的能 力，也可定义为土壤承受变形或应变的能力。
Micklethwaite最早把土壤强度与机具联系起来。应用
土力学中的摩尔一库伦定律，建立了车辆的前进推力或附着力
的模型：
Pφ=Fc+Gtanφ
式中:
Pφ—土壤对车辆的最大推力或附着力；
F——车轮的接地面积；
4、土壤坚实度
土壤坚实度也称贯入阻力。当压缩非密实土壤 时，使其压痕的容积为1cm3时所需的力称为单位 压实力。当以一定断面形状(圆形、锥形等)的柱塞 压入土壤，其压陷深度与单位压实力的乘积称为土 壤坚实度。
Bekker首次建立了土壤承载能力与下陷深度的 数学模型，并被得到普遍的引用，其模型为 P=（Kφ+Kc/b）Zn 式中:P——土壤坚实度； Kφ——土壤内摩擦变形模量； Kc——土壤内聚力变形模量；
三、土壤耕作机械的种类
土壤耕作机械的种类较多，根据耕作的深度和用途不同， 可把土壤耕作机械分为两大类：一是耕地机械，它是对整个 耕作层进行耕作的机具，常用的有铧式犁、圆盘犁、全方位 深松机等。二是整地机械，即对耕作后的浅层表土再进行耕 作的机具，按动力来源分，可分为牵引型和驱动型两种：牵 引型整地机械包括圆盘耙、齿耙、滚耙、水田耙、镇压器、 轻型松土机、松土除草机等，驱动型整地机械包括旋耕机、 驱动船、机耕船、灭茬机、秸秆还田机、盖籽机等，其耕作 深度约等于播种深度。此外，土壤耕作机械还有兼有耕、整、 灭茬和垄作的联合耕作机械，如耕耙犁、联合耕作机、旋耕 灭茬机等。
第一章土壤耕作机械
1 L —— 3 20
单铧犁设计耕宽（cm） 铧式犁犁铧数量 犁 耕整机械
四、铧式犁的基本构造
悬挂装置
机架
限深轮
主犁体
悬挂架 曲拐销
撑杆
调节手柄 限深轮 犁架
悬挂轴
主犁体
铧式犁的构造
主犁体为核心工作部件
主犁体
主犁体的功用及结构
功用：传递动力，完成切土、碎土、翻土。
组成：
犁壁
犁柱
犁铧
犁托
犁侧板
可能 = 需要
则：
Pt K0abn
n=λPt ， 取 整 只 能 舍 不 能 入 。
K0ab
参考资料
拖拉机型号 泰山—12/15/18 泰山—25/30A 上海—50 铁牛—55 东方红—80
额定牵引力Pt 300/350/400 600/900 1176 1372 4000
单位 kg kg kg kg kg
六、牵引阻力
1.犁体外载特性 —— 犁的受力特征 犁体曲面是不规则、不对称曲面。土壤作
用成空间任意力系，不能简化为一个合力。
犁体外载测量方法
六分力法 坐标平面法 力螺旋法
2.犁耕牵引阻力Rx
----为机组设计和使用提供依据。 （1）定义——耕作时，作用在犁上的总阻力的纵 向水平分力。
与拖拉机前进方向相反，由拖拉机牵引力来平衡。
Rxz Rx
Rx
Rxy
正牵引——作用于工 作部件上的土壤阻力 的纵向水平分力与拖 拉机的动力中心线共 线，且牵引阻力与拖 拉机牵引力大小相等， 方向相反。
Ry
否则，偏牵引、 斜牵引、偏斜牵引。
P
Rxy Rx
阻力中心位置与阻力方向对机组直线行驶的影响
农业机械化 第三章 耕作机械
要求：做到耕实耙透，达 到松、平、匀、碎。
耙地的时间：一般耕后即 耙，但在有积雪的地区及土壤 黏重、秋耕后要晒白的地方， 翌春耙地。
25
三、耙的型式 1、园盘耙
26
2、 弯刀 b 凿型 c 直刀
28
• 刀轴
整地质量要求 ❖ 平：地平是提高播种质量的基础性工作，也有
14
四、旋耕机
旋耕机是一种由动力驱动的土 壤耕作机具。 特点： 切土、碎土能力强，能切碎 秸杆并使土肥混合均匀。 一次作业能达到犁耙几次的 效果，耕后地表平整、松软、 能满足精耕细作的要求。
15
五、圆盘犁
圆盘犁主要用于旱区熟地或生 地的翻耕作业，特别适用于耕 翻高产绿肥田和稻麦茬的回田。 圆盘犁的通过性和入土性能良 好、翻土、覆盖质量能满足农 业生产要求，且有耕作阻力小， 操作调整方便等优点。
2.组成 犁铧、犁壁、犁托、犁柱、犁侧板和犁壁支杆等组成。
1. 犁铧: 2. 犁壁（犁胸、犁翼） 3. 延长板 4. 犁柱 5. 滑草板 6. 犁侧板 7. 犁托
9
1. 犁铧:犁铧切取土垡. 2. 犁壁:犁壁使土垡碎裂并翻转,有窜垡作用.
3. 延长板:保证土垡顺利通过和翻转。
4. 犁柱:连接各零部件并传递牵引力. 5. 滑草板: 6. 犁侧板:用来平衡土壤对犁体的侧向力，以保持
5
二、耕地机械的分类
❖ 按照工作原理分
铧式犁、圆盘犁和旋耕机
❖ 按照挂接方式分 牵引式 半悬挂式 悬挂式
❖ 按照犁的类型分
普通铧式犁 双向犁 栅条犁 调幅犁 圆盘犁
6
❖ 按犁铧数分
单铧、双铧和多铧犁
❖ 按动力分
机力、畜力
按用途分
旱地、水地、灭茬、开沟
耙地的时间：一般耕后即 耙，但在有积雪的地区及土壤 黏重、秋耕后要晒白的地方， 翌春耙地。
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三、耙的型式 1、园盘耙
26
2、 弯刀 b 凿型 c 直刀
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• 刀轴
整地质量要求 ❖ 平：地平是提高播种质量的基础性工作，也有
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四、旋耕机
旋耕机是一种由动力驱动的土 壤耕作机具。 特点： 切土、碎土能力强，能切碎 秸杆并使土肥混合均匀。 一次作业能达到犁耙几次的 效果，耕后地表平整、松软、 能满足精耕细作的要求。
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五、圆盘犁
圆盘犁主要用于旱区熟地或生 地的翻耕作业，特别适用于耕 翻高产绿肥田和稻麦茬的回田。 圆盘犁的通过性和入土性能良 好、翻土、覆盖质量能满足农 业生产要求，且有耕作阻力小， 操作调整方便等优点。
2.组成 犁铧、犁壁、犁托、犁柱、犁侧板和犁壁支杆等组成。
1. 犁铧: 2. 犁壁（犁胸、犁翼） 3. 延长板 4. 犁柱 5. 滑草板 6. 犁侧板 7. 犁托
9
1. 犁铧:犁铧切取土垡. 2. 犁壁:犁壁使土垡碎裂并翻转,有窜垡作用.
3. 延长板:保证土垡顺利通过和翻转。
4. 犁柱:连接各零部件并传递牵引力. 5. 滑草板: 6. 犁侧板:用来平衡土壤对犁体的侧向力，以保持
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二、耕地机械的分类
❖ 按照工作原理分
铧式犁、圆盘犁和旋耕机
❖ 按照挂接方式分 牵引式 半悬挂式 悬挂式
❖ 按照犁的类型分
普通铧式犁 双向犁 栅条犁 调幅犁 圆盘犁
6
❖ 按犁铧数分
单铧、双铧和多铧犁
❖ 按动力分
机力、畜力
按用途分
旱地、水地、灭茬、开沟
第二章耕作机械第一节概述第二节犁的类型第三节铧式犁的构
第⼆章耕作机械第⼀节概述第⼆节犁的类型第三节铧式犁的构第⼆章耕地机械第⼀节概述⼟壤耕作是对⼟壤进⾏耕翻和疏松。
其⽬的是为农作物的种植和⽣长创造良好基本的环境条件，主要包括：(1)通过翻耕、疏松⼟壤，改善⼟壤中的⽔分、空⽓和⼟粒间的结构状况，增强⼟壤吸⽔及透⽔透⽓的能⼒。
(2)通过翻耕，铲除并覆盖杂草、绿肥、作物残茬及肥料等，增加耕层的腐殖质和肥⼒。
(3)将⼟层下⾯的⾍卵翻⾄地表消灭，防除病⾍害。
耕地机械主要是铧式犁和圆盘犁，尤以铧式犁因其优良的翻⼟和覆盖性能得到最⼴泛的应⽤。
另外，为深松⼟壤，深松犁也⽇益得到⼴泛应⽤。
⼈类应⽤犁已有数千年的历史。
刘仙洲教授在《中国古代农业机械发明史》中认为中国在3200年前已经⽤⽜拉铧式犁进⾏耕作。
虽然犁可算得上是最古⽼的农具之⼀，但对犁的研究在今天仍是令⼈感兴趣的课题。
世界各地的⼤农机公司每年都要推出⼀批新种类的铧式犁供农民选⽤。
世界⼟壤耕作研究组织(IsTRO)则每两年都要组织⼀次⼤型国际会议，探讨耕作中出现的各种问题。
⼀个不了解⼟壤的物理⼒学性质、不懂得犁是如何对⼟壤起作⽤的⼈，可能认为犁是⼀种⾮常简单的⼯具，不需要什么研究。
然⽽事实是，要设计、调整好⼀架符合要求的犁，取得最佳的耕作效果是不容易的，需要考虑许多因素。
典型的铧式犁⼯作过程如图2—1所⽰。
犁通过拖拉机的液压悬挂机构挂接在拖拉机后⾯，其犁体⼯作⾯上的胫刃和底边的铧刃将⼟壤沿左边的垂直⽅向与底⾯的⽔平⽅向切开并翻转、破碎。
农业技术对犁耕质量的要求各地不尽相同，但⼀般可归纳为如下⼏点：(1)良好的翻垡和覆盖性能；旱耕后⼟层松碎，⽔耕后断条长度⼩，⼟垡架空，以利晒垡。
图2-l犁耕作业(2)耕深⼀致、沟底平整。
(3)不漏耕、不重耕、耕后地表平整。
第⼆节犁的类型⼀、普通铧式犁1．⼀般构造普通铧式犁是指具有铧式犁基本⼯作部件，⽤于⼀般⽬的的旱地、⽔⽥犁等。
图2—2为⼀普通铧式犁，具有犁架、圆犁⼑、⼩前铧、主犁体等主要部件。
第一章-耕地机械
设临界宽深比 K b a
则有：
1 1
K
1 K
2
1
整理得： K 4 K 2 1 0 , K 1.27
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，K≥1.27；对沙质 土，土壤很难成形，犁体通过后立刻堆积，K≤1.27；一 般取K=1。
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
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 碎土性能增强 翻土性能增强
碎土型
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。
二.犁体曲面的设计要点
1.首先了解当地农业生产中耕地作业的基本要求； 2.根据农业要求确定可能出现的最大耕深； 3.根据土壤性状及土垡稳定铺放原则确定宽深比K； 4.根据作业要求确定犁体曲面的工作性能； 5.进行设计计算和绘制设计工作图。
农机具初级资料
2、牵引铧式犁的挂接与调整
• (1)牵引铧式犁的正确挂接。 • (2) 牵引铧式犁主拉杆的调整。 • (3) 牵引铧式犁耕的凋整。 • (4) 牵引铧式犁水平方向的调整。
（五）铧式犁的技术保养与故障 排除
• 1、技术保养
• 定期清除黏附在犁体工作面。犁刀及限深轮上的积泥和缠 草。
• 每班工作结束后，应检查犁体圆犁刀及限深轮等零部件的 固定状态，拧紧所有的松动的螺母。
（二）柴油机的使用
• 2、柴油机起动 • 各项准备完成后，就应起动柴油机。 • 起动前要进行预润滑。 • 摇转曲轴数次，然后再起动。 • 对起动后的柴油机应进行运转检查。 • 停车时，先卸去负荷，空转柴油机几分后，
将油门钮移到停油位置。
（三）柴油机的保养
• 1、班次技术保养 • 2、1级技术保养 • 3、2级技术保养 • 4、冬季保养
来进行水平调整，以保持耙组耙深一致。
第二节小型农业动力机械的使用 维护
• 一、电动机 • 二、柴油机 • 三、喷雾机的使用与维护 • 四、抽水机的使用与维护 • 五、拖拉机的使用与维护 • 六、微耕机
一、电动机
• （一）电动机启动前的准备 • （二）启动时应注意的问题 • （三）电动机运行中的监视 • （四）电动机的定期检查和保养
（三）喷杆喷雾机的使用
• 1、使用方法： • 超低量喷雾机喷雾雾滴细，容易蒸发。因
此，超低量喷雾的农药一定要使用挥发性 低的油类作为溶剂。 • 超低量喷雾药剂浓度大，容易出现药害或 防治效果差。所以在喷雾前，一般都要进 行药害试验。
2、 喷雾质量的检查
• 喷雾质量的检查主要是检查在作物上的覆 盖面积和均匀程度，看是否符合规定。
二、柴油机
• （一）柴油机的基本工作原理与工作过程。 • （二）柴油机的使用 • （三）柴油机的保养 • （四）柴油机的检查和调整
农业机械学-整地机械
2
一、土壤对犁体曲面的反作用力
二、犁的牵引阻力
犁的牵引阻力是指土壤作用在犁上的总阻力沿前进方向的水平分力。这部分阻力直接关系到耕地机组的动力性和经济性。所以它是犁的主要性能指标之一。在满足作业要求的情况下，应尽量减小牵引阻力。犁的牵引阻力的计算，不仅是强度核算的依据，同时也是合理配置机组动力的依据。
2
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（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，或者说是取决于曲面的设计参数。
a
b
我们观察这样一种现象：设土垡断面深度为a，宽度为b1、b2、b3，在翻转到某个时刻为土垡的临界状态。
凿形犁，又称深松犁。工作部件为一凿齿形深松铲，安装在机架后横梁上，凿形齿在土壤中利用挤压力破碎土壤，深松犁低层，没有翻垡能力。
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。 视频
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。
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。
AB/AC=AE/DE
AC=b，AE=b，ED=a
k4-k2-1=0
k≈1.27
b
a
A
B
C
D
E
b
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，k≥1、27，对沙质土，土壤很难成形，犁体通过后立刻堆积，k≤1、27，一般k=1。
02 第二章 土壤耕作机械
q q' W＝ 100% q'
p
土壤的相对湿度：土壤绝对湿度与田间持水量之比。
W Wo 100% Wn
2.5 土壤的凝聚力和附着力
p p
土壤的凝聚力：指土粒之间的结合力，其大小与土壤质地、 含水量等因素有关。 土壤与耕作部件接触面之间的黏着力称为附着力，几乎完 全是因水膜的表面张力所造成的。附着力与土壤质地、含 水量、接触面的材料和粗糙度等因素有关。土壤沿着耕作 部件表面的滑移阻力可表示为：
3.2 铧式犁的主要部件
p
铧式犁的主要部件有犁体、小前犁、犁刀和犁架等。
p
犁体的功用是切土、破碎和翻转土壤。
Plow leg 犁 翼 犁 胸 Share 胫刃Shin Gross slide board
Extension
Moldboard 犁体曲面
Landside
Frog
铧刃Cutting edge
滚垡过程
3.3 铧式犁的翻垡原理
p
p
ü ü
垡片翻转后能否处于稳定状 态（即原土壤表面向下覆盖 在前一垡片的底面上 ，而其 底面向上），取决于垡片的 宽深比 k 值。对于翻垡型犁， 在犁耕不易松散的土壤时 ， 要获得稳定状态的条件是： k=b/a > 1.27 否则， k=b/a=1.27时为临界状态； k=b/a < 1.27 时 为 回 垡 （立垡）状态。
Pφ：土壤对车辆的最大推力或附着力 F：车轮的接地面积 c：土壤的黏结力 G：法相载荷（或法向压力） φ：土壤间的内摩擦角
2.2 土壤坚实度
p
土壤坚实度：也称贯入 阻力。当压缩非密实土 壤时，使其压痕的容积 为 1cm3 时所需的力称为 单位压实力。当以一定 断面形状（圆形、锥形 等）的柱塞压入土壤， 其压陷深度与单位压实 力的乘积称为土壤坚实 度。
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1. 覆盖:耕后植被不露头，回立垡少；水田旱耕，耕后 架空透气，便于晒垡。
2. 碎土：耕后土垡松碎，田面平整。 每米土垡的断条数目或垡条平均长度表示碎土性能。
3
第三章 耕整地机械
四、整地作业的农业技术要求 ❖ 整地后地表平整、土粒细碎； ❖ 整地深度应符合农艺要求，且均匀一致； ❖ 形成上松下实的土壤状态； ❖ 不应有漏耙、漏压的现象； ❖ 水田整地起浆、打糊好，并能覆盖绿肥和杂草 ❖ 地表成形符合播种条件。
23
第三章 耕整地机械
二、整地的环节和方法 1、平地：苗木起出后，常是圃地高低不平，
难于耕作，所以要先进行平整土地。 2、浅耕：目的是减少水分蒸发，减少杂草和
病虫害。起苗后，残根量多，或作物、绿 肥收割后的裸土，土壤水分损失较大。起 苗或收割后应马上浅耕，一般深度4-7cm。 在生荒地、撂荒地或采伐迹地上新开垦苗 圃地时，一般深度10-15cm。
24
第三章 耕整地机械
3、耙地在耕地以后进行的表 土耕作措施。
作用：疏松表土，耙碎垡 片，平整土地， 清除杂草，混拌肥料，耙实土 壤和蓄水保墒。
要求：做到耕实耙透，达 到松、平、匀、碎。
耙地的时间：一般耕后即 耙，但在有积雪的地区及土壤 黏重、秋耕后要晒白的地方， 翌春耙地。
25
第三章 耕整地机械
8
第三章 耕整地机械
三、铧式犁的一般构造
（一）犁体
1.作用 切开土垡并使之翻转破碎以及覆盖地表的残茬和杂草。
2.组成 犁铧、犁壁、犁托、犁柱、犁侧板和犁壁支杆等组成。
1. 犁铧: 2. 犁壁（犁胸、犁翼） 3. 延长板 4. 犁柱 5. 滑草板 6. 犁侧板 7. 犁托
9
第三章 耕整地机械
1. 犁铧:犁铧切取土垡. 2. 犁壁:犁壁使土垡碎裂并翻转,有窜垡作用.
17
第三章 耕整地机械
18
第三章 耕整地机械
拖拉机液压系统与农具挂接
19
第三章 耕整地机械
20
第三章 耕整地机械
翻垡过程
窜垡过程
21
第三章 耕整地机械
入土行程
L
22
第三章 耕整地机械
第三节 整地机械
一、整地的作用 1、提高土壤蓄水保墒抗旱能力 2、改善土壤通气性能 3、改善土壤结构，提高土壤肥力 4、有利于消灭或减少病虫和杂草的危害
第三章 耕整地机械
第三章 耕整地机械
第一节 概述
一、 耕整地的目的
1. 改善土壤结构，以利植物生长 ➢ 作物根层的土壤适度松碎 ➢ 形成良好团粒结构，以便吸收和保持水分和空气。 2.消灭杂草和虫害 ➢覆盖杂草，暴露蛰居害虫与地表
1
第三章 耕整地机械
3.将作物残茬及肥料、农药等混合在土壤内，以增加其效用 4.平整地表 ➢形成易于作物生长的地表：开沟、作畦、起垄、筑埂 5.将过于疏松的土壤压实到疏密适度，以保持土壤水分成， 有利于根系发育。 6.改良土壤，将质地不同的土壤彼此易位 ➢将含盐碱较重的上层移到下层，改善土质
5
第三章 耕整地机械
二、耕地机械的分类
❖ 按照工作原理分
铧式犁、圆盘犁和旋耕机
❖ 按照挂接方式分 牵引式 半悬挂式 悬挂式
❖ 按照犁的类型分
普通铧式犁 双向犁 栅条犁 调幅犁 圆盘犁
6
第三章 耕整地机械
❖ 按犁铧数分
单铧、双铧和多铧犁
❖ 按动力分
机力、畜力
按用途分
旱地、水地、灭茬、开沟
7
第三章 耕整地机械
3. 延长板:保证土垡顺利通过和翻转。
4. 犁柱:连接各零部件并传递牵引力. 5. 滑草板: 6. 犁侧板:用来平衡土壤对犁体的侧向力，以保持
耕宽的稳定。 7. 犁托:用来固定犁铧、犁壁和犁侧板.
10
第三章 耕整地机械
（二）犁架 犁架的作用是连接各零部件并传递牵引力。
11
第三章 耕整地机械
（三）犁刀 犁刀的作用是切出整齐的沟墙减少土壤 对犁铧和犁壁胫刃部分的压力以及切断 杂草残茬，改善覆盖质量。
于小麦早出苗、且苗齐而全。 ❖ 虚：耕层内土壤疏松，通气性好，无板结。 ❖ 实：犁底层应实，不漏水不漏肥。 ❖ 净：地表不露大的秸秆和根茬。
29
12
第三章 耕整地机械
普通铧式犁
铧式犁
13
第三章 耕整地机械
双向犁
双向犁是指那种在耕地时的来回两个行程中，去的行程如果 是向右翻垡，而返回行程则是向左翻垡的犁。用这种犁耕的 地，垡片始终向地块的一边翻倒，地表不留沟垄。
14
第三章 耕整地机械
四、旋耕机
旋耕机是一种由动力驱动的土 壤耕作机具。 特点： 切土、碎土能力强，能切碎 秸杆并使土肥混合均匀。 一次作业能达到犁耙几次的 效果，耕后地表平整、松软、 能满足精耕细作的要求。
4
第三章 耕整地机械
第二节 耕作机械
一、 耕作的目的和要求
耕作目的 为农作物的种植和生长创造良好基本的环境条件。 良好的翻垡和覆盖性能；旱耕后土层松碎，水耕后断条 长度小，土垡架空，以利晒垡。 要求 耕深一致，沟底平整。不漏耕，不重耕，耕后地表平整。 耕作机械 耕作机械是对农田土壤进行机械处理使之适合于农作 物生长的机械。
三、耙的型式 1、园盘耙
26
第三章 耕整地机械
2、缺口耙
27
第三章 耕整地机械
3、旋耕机
❖刀
a 弯刀 b 凿型 c 直刀
28
• 刀轴
第三章 耕整地机械
整地质量要求 ❖ 平：地平是提高播种质量的基础性工作，也有
利于提高灌溉质量。 ❖ 细(碎)：地中没有大土块。 ❖ 墒：土壤相对含水量75%左右为宜。墒情好利
15
第三章 耕整地机械
五、圆盘犁
圆盘犁主要用于旱区熟地或生 地的翻耕作业，特别适用于耕 翻高产绿肥田和稻麦茬的回田。 圆盘犁的通过性和入土性能良 好、翻土、覆盖质量能满足农 业生产要求，且有耕作阻力小， 操作调整方便等优点。
16
第三章 耕整地机械
作业时犁片旋转运动，对土 壤进行耕翻作业，特别适用于 杂草丛生，茎杆直立，土壤比 阻较大，土壤中有砖石碎块等 复杂农田的耕翻作业。具砖 石碎块、工作效率高、作业质 量好，调整方便、简易耐用等 特点。
7.清除田间的石块、灌木根或其他杂质
2
第三章 耕整地机械
二、 耕作方法
1. 传统耕作法:为种子发芽和生长创造良好条件。 2. 保护性耕作法:保持土壤水分,防止水土流失,减少
能耗和人工。
三、 耕地作业的农业技术要求
1. 耕深:应随土壤、作物、地区、动力、肥源、气候和 季节等不同而选择合理耕深。 初耕：10～15cm，一般16～20cm。
2. 碎土：耕后土垡松碎，田面平整。 每米土垡的断条数目或垡条平均长度表示碎土性能。
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第三章 耕整地机械
四、整地作业的农业技术要求 ❖ 整地后地表平整、土粒细碎； ❖ 整地深度应符合农艺要求，且均匀一致； ❖ 形成上松下实的土壤状态； ❖ 不应有漏耙、漏压的现象； ❖ 水田整地起浆、打糊好，并能覆盖绿肥和杂草 ❖ 地表成形符合播种条件。
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第三章 耕整地机械
二、整地的环节和方法 1、平地：苗木起出后，常是圃地高低不平，
难于耕作，所以要先进行平整土地。 2、浅耕：目的是减少水分蒸发，减少杂草和
病虫害。起苗后，残根量多，或作物、绿 肥收割后的裸土，土壤水分损失较大。起 苗或收割后应马上浅耕，一般深度4-7cm。 在生荒地、撂荒地或采伐迹地上新开垦苗 圃地时，一般深度10-15cm。
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3、耙地在耕地以后进行的表 土耕作措施。
作用：疏松表土，耙碎垡 片，平整土地， 清除杂草，混拌肥料，耙实土 壤和蓄水保墒。
要求：做到耕实耙透，达 到松、平、匀、碎。
耙地的时间：一般耕后即 耙，但在有积雪的地区及土壤 黏重、秋耕后要晒白的地方， 翌春耙地。
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三、铧式犁的一般构造
（一）犁体
1.作用 切开土垡并使之翻转破碎以及覆盖地表的残茬和杂草。
2.组成 犁铧、犁壁、犁托、犁柱、犁侧板和犁壁支杆等组成。
1. 犁铧: 2. 犁壁（犁胸、犁翼） 3. 延长板 4. 犁柱 5. 滑草板 6. 犁侧板 7. 犁托
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1. 犁铧:犁铧切取土垡. 2. 犁壁:犁壁使土垡碎裂并翻转,有窜垡作用.
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翻垡过程
窜垡过程
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入土行程
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第三节 整地机械
一、整地的作用 1、提高土壤蓄水保墒抗旱能力 2、改善土壤通气性能 3、改善土壤结构，提高土壤肥力 4、有利于消灭或减少病虫和杂草的危害
第三章 耕整地机械
第三章 耕整地机械
第一节 概述
一、 耕整地的目的
1. 改善土壤结构，以利植物生长 ➢ 作物根层的土壤适度松碎 ➢ 形成良好团粒结构，以便吸收和保持水分和空气。 2.消灭杂草和虫害 ➢覆盖杂草，暴露蛰居害虫与地表
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第三章 耕整地机械
3.将作物残茬及肥料、农药等混合在土壤内，以增加其效用 4.平整地表 ➢形成易于作物生长的地表：开沟、作畦、起垄、筑埂 5.将过于疏松的土壤压实到疏密适度，以保持土壤水分成， 有利于根系发育。 6.改良土壤，将质地不同的土壤彼此易位 ➢将含盐碱较重的上层移到下层，改善土质
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第三章 耕整地机械
二、耕地机械的分类
❖ 按照工作原理分
铧式犁、圆盘犁和旋耕机
❖ 按照挂接方式分 牵引式 半悬挂式 悬挂式
❖ 按照犁的类型分
普通铧式犁 双向犁 栅条犁 调幅犁 圆盘犁
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第三章 耕整地机械
❖ 按犁铧数分
单铧、双铧和多铧犁
❖ 按动力分
机力、畜力
按用途分
旱地、水地、灭茬、开沟
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第三章 耕整地机械
3. 延长板:保证土垡顺利通过和翻转。
4. 犁柱:连接各零部件并传递牵引力. 5. 滑草板: 6. 犁侧板:用来平衡土壤对犁体的侧向力，以保持
耕宽的稳定。 7. 犁托:用来固定犁铧、犁壁和犁侧板.
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第三章 耕整地机械
（二）犁架 犁架的作用是连接各零部件并传递牵引力。
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第三章 耕整地机械
（三）犁刀 犁刀的作用是切出整齐的沟墙减少土壤 对犁铧和犁壁胫刃部分的压力以及切断 杂草残茬，改善覆盖质量。
于小麦早出苗、且苗齐而全。 ❖ 虚：耕层内土壤疏松，通气性好，无板结。 ❖ 实：犁底层应实，不漏水不漏肥。 ❖ 净：地表不露大的秸秆和根茬。
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第三章 耕整地机械
普通铧式犁
铧式犁
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第三章 耕整地机械
双向犁
双向犁是指那种在耕地时的来回两个行程中，去的行程如果 是向右翻垡，而返回行程则是向左翻垡的犁。用这种犁耕的 地，垡片始终向地块的一边翻倒，地表不留沟垄。
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第三章 耕整地机械
四、旋耕机
旋耕机是一种由动力驱动的土 壤耕作机具。 特点： 切土、碎土能力强，能切碎 秸杆并使土肥混合均匀。 一次作业能达到犁耙几次的 效果，耕后地表平整、松软、 能满足精耕细作的要求。
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第二节 耕作机械
一、 耕作的目的和要求
耕作目的 为农作物的种植和生长创造良好基本的环境条件。 良好的翻垡和覆盖性能；旱耕后土层松碎，水耕后断条 长度小，土垡架空，以利晒垡。 要求 耕深一致，沟底平整。不漏耕，不重耕，耕后地表平整。 耕作机械 耕作机械是对农田土壤进行机械处理使之适合于农作 物生长的机械。
三、耙的型式 1、园盘耙
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第三章 耕整地机械
2、缺口耙
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第三章 耕整地机械
3、旋耕机
❖刀
a 弯刀 b 凿型 c 直刀
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• 刀轴
第三章 耕整地机械
整地质量要求 ❖ 平：地平是提高播种质量的基础性工作，也有
利于提高灌溉质量。 ❖ 细(碎)：地中没有大土块。 ❖ 墒：土壤相对含水量75%左右为宜。墒情好利
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第三章 耕整地机械
五、圆盘犁
圆盘犁主要用于旱区熟地或生 地的翻耕作业，特别适用于耕 翻高产绿肥田和稻麦茬的回田。 圆盘犁的通过性和入土性能良 好、翻土、覆盖质量能满足农 业生产要求，且有耕作阻力小， 操作调整方便等优点。
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第三章 耕整地机械
作业时犁片旋转运动，对土 壤进行耕翻作业，特别适用于 杂草丛生，茎杆直立，土壤比 阻较大，土壤中有砖石碎块等 复杂农田的耕翻作业。具砖 石碎块、工作效率高、作业质 量好，调整方便、简易耐用等 特点。
7.清除田间的石块、灌木根或其他杂质
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第三章 耕整地机械
二、 耕作方法
1. 传统耕作法:为种子发芽和生长创造良好条件。 2. 保护性耕作法:保持土壤水分,防止水土流失,减少
能耗和人工。
三、 耕地作业的农业技术要求
1. 耕深:应随土壤、作物、地区、动力、肥源、气候和 季节等不同而选择合理耕深。 初耕：10～15cm，一般16～20cm。