农业机械概论知识点

1、农业机械化定义:用最先进的科学技术武装农业，为农业提供先进适用的机械设备，来完成农业生产的各项作业。指涵盖农业生产的产前、产中、产后的各个环节，为农业和农村经济发展服务的机械化.

2.农业机械化在农业现代化中的作用:

(1)农业机械化是农业现代化的重要组成部分，没有农业机械化，就谈不上农业现代化。(2)各种农机的使用，可促进农业新技术的发展。(3)农业机械化可推动农业社会化和商品化，提高劳动生产率。(4)抗灾减害，减少农业生产损失。(5)减轻劳动强度，改善劳动条件。(6)持续、合理利用农业资源，使农业可持续发展。

3.耕作层土壤的性能

(1)容重：在自然状态下单位土壤体积的重量即为容重：

式中：V——土壤的体积，cm3，q——土壤重量(包括所含水分重量)，g

自土样中扣除所含水重时，即得土壤干容重:

式中：q1——土壤固体颗粒重量，土壤容重与土壤内的孔隙度和固体颗粒比重有关。孔隙度越大(疏松)，则容重越小。当土壤容重为1g/cm3时，最有利于耕作。一般土壤固体颗粒的比重为2.6～2.7 g/cm3。

（2）湿度（含水量）

1.绝对湿度：

式中：q —自然状态下土壤的重量，q’—同体积土壤烘干后的重量。

2、田间持水量：土壤能保持的最大含水量W n

3、相对湿度：自然土壤的含水量占田间总持水量的百分比:

土壤湿度对铧式犁的耕作质量和牵引阻力有很大影响。土壤太干→难破碎→阻力大；土壤太湿→呈条状→不易破碎，黏土严重，堵塞。旱田土壤相对湿度为（40～60％），适于耕作，称为适耕湿度。

（3）土壤坚实度：是表层土壤机械抗力的综合指标。在垂直载荷的情况下土壤不同深度的抗压能力。土壤坚实度一般为0～10，10～20，20～30三个土层，求得各层平均值，然后求总平均值。

，q0——当压缩非密实土壤时，使其压痕的容积为1cm3时所需的力称单位压实力N/cm3；h0——当以一定断面形状(圆形、锥型)的木塞压入土壤的压限深度。

各种土壤的单位压实力N/cm3

疏松土中等沉积土粘重沉积土粘重而干硬沉积土

5～15 30～80 60～100 120～200

P0与质地和含水量有关，P0↑→承压能力↑→耕作阻力↑。

（4）内摩擦力和外摩擦力

A、内摩擦力是指在土壤内部,土粒与土粒之间的摩擦力。

内摩擦力与土壤颗粒形状、土壤湿度、作用在接触面上的正压力有关。湿度=25%时，土壤的

内摩擦系数。

B、外摩擦力是指土壤沿农具工作部件表面滑动所产生的摩擦力。

外摩擦力与正压力、土壤质地、含水量和金属表面粗糙度有关。

外摩擦力占牵引阻力的30～40%。

4、铧式犁的类型：

（1）按用途分：通用犁（用于熟地、熟荒地和水田、旱地的耕作）、特种犁（用于开荒、森林、果园和沼泽灌木地的耕作）。

（2）按连接方式分：直接挂接犁（主要与手扶拖拉机配套）、牵引犁（主要与履带拖拉机和大马力拖拉机配套）、悬挂犁（与中、小型拖拉机配套）、半悬挂犁（与大马力拖拉机配套）。（3）按动力分：畜力犁、手扶拖拉机、机力犁。

（4）按翻垡方向分：单向犁、双向犁。

5、铧式犁的土垡宽深比

(1)K<1.27 回垡；K=1.27临界状态；K>1.27 翻垡。

因此,宽深比k值应大于1.27或临界复土角δ应小于52º。根据经验,宽幅的犁一般取k=1.3～3，土壤越粘重，k值越大。一般窄幅犁k=1～1.4。

6.犁体曲面

（1）犁体曲面的类型旱地犁最常用的是滚垡犁。由于犁体曲面的参数及其变化规律不同，可分为熟地型，半螺旋型和螺旋型。

（2）犁体曲面的形成原理

A、水平直元线法：犁体曲面是由直线或曲线在空间按一定规律运动形成的。这种直线或曲线叫做“元线”。曲面特点：如果将犁体放在工作位置，并用一保持水平的直尺去靠贴它，则直尺边会与曲面完全贴合。

（3）犁曲面形成参数：耕深和耕宽、顶边线EFG、犁壁翼边线ME、铧刃线、胫刃线AG的高度H。

（4）同一导向曲线，离铧尖较近时，则曲面胸部较陡，碎土能力强，导曲线距铧尖较远时，曲面胸部较平缓，垡片容易上升。对碎土型犁体苏联将导曲线置于距铧尖三分之二L处，对翻土型则置于犁铧末端处。

（5）俯视图绘制。

(a)正视图和翻土曲线(b)俯视图和元线角(c)导线

(d)元线角变化曲线(e)侧视图和碎土曲线(f)样板曲线

7、犁体曲面形状与性能的关系

由水平直元线、倾斜直元线或曲元线构成的犁曲面，其性能在一定程度上能从它的形状上显示出来。曲面胸部平缓显示土垡容易上升；胸部陡峭，则碎土能力强。曲面翼部扭曲大，则翻土性能强。推土角较大的曲面适于以常规速度（4.5～6km/h）作业。翼部较大且后掠显著、推土角较小的曲面，可适应高速（7～12km/h）作业。

几种犁曲面的其特点：（a）（b）（c）（d）（e）（f）

(a)型有较好的碎土能力，适于常速作业，翻土能力较弱；

(b)型亦为常速型，翻土和碎土兼顾，对土壤的适应性较好；

(c)型有较强的翻垡能力，碎土能力较弱，属翻土型犁；

(d)型可使不松散土垡呈螺旋状翻转；

(e)型也是碎土和翻土兼顾型，能适应较高的速度；

(f)型是一种高速型，且具有较强翻土能力。

8、犁体的受力和犁的牵引阻力

（1）犁体外载可按测量方法或不同的分析要求，用以下几种方法表示。

六分力法、坐标平面分阻力法、力螺旋法

（2）犁的牵引阻力的定义：牵引阻力是指在犁上总阻力的水平分力。方向与Vm相反。

9、减少牵引阻力的途径:

●从前面阻力公式来看，首先是要尽量降低无效的摩擦阻力。可以考虑减轻犁重；采用带滚动轴承的充气轮作为犁轮；采用耐磨或自磨刃的犁铧，使犁刃保持锋利；采用低摩擦系数的材料作犁壁的覆盖层以减小摩擦力等。

●在实现农艺要求的翻土效果的前提下，通过设计合理的犁体曲面等措施，减小有效阻力。例如，窜垡犁如设计不当，土垡窜得太高，将增加不必要的消耗。与大马力拖拉机配套的高速作业犁，其曲面形状必须适应高速作业要求，否则阻力回大大增加。

●合理设计机组参数和挂接参数，也将有效地减小牵引阻力。

10、纵垂面悬挂参数的选择

(1) 入土性能：犁的入土性能，是以能否满足耕深要求和入土行程来衡量。所谓入土行程是指最后犁体从铧尖触及地表至达到要求的耕深时,犁体经过的水平距离S。犁能否入土和入土行程的长短,取决于入土隙角与入土压力两个必要的条件。

（2）入土隙角

犁入土的第一个条件必须前倾，铧尖首先着地，犁体底面与水平面有一夹角，称为入土隙角。其作用是保证犁有入土趋势，为此必须把配置在犁的前方。

增大入土隙角能缩短入土行程。而角的大小，当悬挂机构尺寸一定时，与瞬心位置有

关，瞬心前移, 角减小；瞬心后移，角增大。在设计或运用悬挂犁时, 角一般选取5º～8º为宜。

（3）入土力矩

对入土力矩影响的主要因素是犁重、铧刃厚度、及瞬心位置。瞬心前移、下移，M↑,M′↓→△M↑，入土有利；反之，对入土不利，下悬挂点往下挂能达到。

11、耕深稳定性：在犁耕过程中,由于土质不均匀,会引起耕深的变化,为保证耕深稳定,达到预定耕深时,仍使犁保留一定的入土力矩即大于零为。

A、对高度调节的机组来说,由于存在着储备的入土力矩,使限深轮承受一定的载荷，

由对瞬心的反力矩来平衡。在适耕条件下,限深轮压力在150～250公斤时,耕深稳定性比较满意。如过大,则限深轮对土壤的压陷过深,由于土质软硬等变化,反而使耕深稳定性变坏。

B、对采用力调节的悬挂犁,储备入土力矩有作用于提升杆上的力对瞬心的反力矩来平衡。当较大时,机组仍能正常作业。有利于入土,并保证耕深稳定性,力调节机组比高度调节机组可具有较大的值。

12、牵引性能：用轮式耕地机组作业时，由于牵引力的作用，使拖拉机前后轮所受载荷重新分配，驱动轮上的载荷比不带犁时增多,这种现象称为驱动轮增重或重量转移。增重越大，越有利于拖拉机牵引力的发挥。机组的生产力越高。

注：实线是力调节机组；虚线是高度调节机组.耕深相同时,力调节比高度调节增重明显.因此从改善机组作业经济性(生产率、油耗)出发,力调节机组比高度调节机组优越。

13、运输通过性：在田间或道路上运输转移时，悬挂犁机组应有良好的通过性。通过性的指标是运输间隙h和后通过角。

14、确定纵垂面内悬挂参数的要点：

1.瞬心应位于悬挂犁的前方,使犁有适宜的入土隙角并满足运输通过性的要求.

2.瞬心位置的选择,应使犁在达到预定耕深后,仍具有一定的贮备入土力矩。对高度调节的悬

挂机组来说,瞬心位置对增大入土力矩与驱动轮增重的影响是相互矛盾的。一般应在保证入土性能和耕深稳定性的前提下,提高拖拉机的牵引性能。力调节机组可具有较大的入土力矩,但须避免液压系统负荷过大.

3.为适应不同拖拉机和不同土壤条件,应使犁架立拄高度H和悬挂轴至犁体支持面的距离h能

够调节,因此我国现有悬挂犁的上下悬挂点,多设有调节孔位,以改变瞬心的位置。