【正文】 圖2—24摩擦銷式安全裝置圖2—23空心矩形管焊接犁架1．摩擦銷式安全裝置如圖2—24所示，當(dāng)障礙物的阻力與工作阻力之和大于銷子的剪應(yīng)力及縱拉板與掛鉤間的摩擦力時，銷子被剪斷，犁與拖拉機脫開。安全裝置有整體式和單體式兩類。一般輕型犁、在沒有障礙物的地上使用的犁都不設(shè)安全裝置。四、安全裝置安全裝置是當(dāng)犁碰到意外的障礙時，為防止犁損壞而設(shè)置的超載保護裝置。這種犁架結(jié)構(gòu)簡單、強度好、重量輕、制造容易，故得到廣泛應(yīng)用。圖2—22圓犁刀三、犁架犁架是犁的主要部件，犁的絕大多數(shù)零部件都直接或間接地裝在犁架上，因此犁架應(yīng)有足夠的強度來傳遞動力。一般刀盤中心應(yīng)位于主犁尖垂直線的上面，在水平面內(nèi)，圓犁刀平面應(yīng)在犁脛線外側(cè)1～3cm處，以便切出整齊溝墻。如圖2—22所示，圓犁刀由刀柄、叉架、刀盤等構(gòu)成。圖2—21犁托和犁柱一犁托組合(a)犁托(6)犁柱一犁托組合二、犁刀犁刀在主犁體前切出垂直溝壁，減輕主犁體脛刃上的壓力。犁托可用鋼板沖壓成，也可焊合或鑄造?？招睦缰话阌们蚰T鐵或鑄鋼制成，重量較輕、強度好、安裝簡便。4．犁柱犁柱連接犁體和犁架，是犁的傳力構(gòu)件。圖219犁體的水平間隙及垂直間隙(d)南方系列犁“翻20”(6)北方系列犁“BT30”圖2—20空心直犁柱犁側(cè)板要求耐磨、強度高，一般采用錳鋼或45號鋼經(jīng)熱處理制成。犁體的水平間隙一般指由犁側(cè)板前端至溝墻平面的水平距離；垂直間隙一般指犁側(cè)板前端下邊緣至溝底平面的距離(有的犁如北方系列犁，其犁側(cè)板前后端高度一致)，如圖2～19所示。犁側(cè)板安裝時，一般使其與溝底和溝壁成一角度，而構(gòu)成只有鏵尖與犁踵接觸土壤的情況，增加了犁鏵刃對溝底的壓力及犁脛刃對溝墻的壓力，從而使犁在工作時始終有一種增大耕深與耕寬的趨勢，這樣犁側(cè)板和其它觸地部分才能起到穩(wěn)定耕寬及耕深的作用。由于水田耕作時溝墻的承受壓力很小，故水田犁的犁側(cè)板多采用刀形(圖2—18b)。由于犁側(cè)板在工作中始終與溝墻摩擦，單鏵犁和多鏵犁最后一犁的犁側(cè)板除了承受側(cè)向力外，往往還要承受一定的垂直壓力，犁側(cè)板的后端極易磨損。我國多采用5mm厚的65錳鋼或B2低碳鋼經(jīng)熱處理或滲碳處理制造，由于犁壁前部磨損較快，有時將犁壁分兩部分制造，前部磨損后可單獨更換。犁壁的前部稱為犁胸，后部稱為犁翼，這兩部分的不同形狀，可便犁壁達到滾、碎、翻、竄等不同的碎土、翻垡較果，滿足農(nóng)藝的不同要求。犁壁與犁鏵前緣一起組成犁脛，是犁體工作時切出側(cè)面犁溝墻的垂直切土刃。刃口部分須經(jīng)熱處理。這種鏵的缺點是耕后地底面容易呈波浪狀，形成溝底不平。這種鏵是我國畜力犁的最常用型式，因為它的側(cè)壓力小，有助于扶犁，并可搖動手柄來調(diào)節(jié)耕深、耕寬和便于脫土。與鑿形鏵相比，入土性較差，鏵尖易磨損，但結(jié)構(gòu)簡單，制造較容易。鑿形鏵入土較容易，工作較穩(wěn)定，因而可用于較粘重土壤，有的背部貯有備料，以便磨損后修復(fù)。工作時，鏵尖首先入土，然后鏵刃水平切土，土垡沿鏵面上升到犁壁。(1)鑿形犁鏵：分為鏵尖、鏵翼、鏵刃、鏵面等部分。1．犁鏵犁鏵主要起入土、切土作用。有的犁體上有延長板，增強翻土效果。犁側(cè)板在工作中靠在溝墻上，平衡土壤對犁的側(cè)向力，保持耕寬穩(wěn)定。圖2—16犁體1．犁鏵2．犁壁3．延長板4．犁柱5．滑草板6．犁側(cè)板7．犁托犁鏵和犁壁共同組成犁的工作曲面，起切土和翻垡的作用，從工作上來說是一個整體。圖2一15圓盤犁的安裝角第三節(jié) 鏵式犁的構(gòu)造上一節(jié)講述了鏵式犁的類型和一般構(gòu)造，這一節(jié)將進一步討論其各主要零部件的構(gòu)造特點和使用性能。(4)價格比鏵式犁高約40％。(2)土垡面成波狀，且難以形成硬底層。(3)刮土板可將土、草和秸稈從圓盤上刮下，減少附著與纏繞，故適用于重粘土、種植綠肥和采用稻草還田的地方。(1)因圓盤工作時轉(zhuǎn)動，與土壤摩擦較小，刀刃摩損也較小，故可用于研磨性強的土質(zhì)中。如圓盤沿前進方向轉(zhuǎn)動，則失去切割起土的作用。圓盤偏角越大，垡片越寬，但圓盤片自由轉(zhuǎn)動的可能性減少，增加工作阻力。而傾角大，耕深穩(wěn)定較好，工作質(zhì)量提高。傾角越大，則切入土壤越難。圓盤犁工作時，是依靠其重量強制入土的，入土性能比鏵式犁差，因此其重量一般要求較大，通常配用重型機架，有時還要加配重，來使其獲得較好的入土性能。～25176?！?5176。圓盤犁體是一球面圓盤，盤直徑一般為600～800mm，曲率半徑450～650mm。土壤作用在圓盤上的側(cè)向力依靠其尾輪來平衡。圓盤犁由圓盤、刮土板、犁架、懸掛架及尾輪等組成(圖2—13)。犁主梁的轉(zhuǎn)動是由液壓油缸來推動的，并同時帶動犁體相對于犁主梁的角位移。是以平行四桿機構(gòu)及導(dǎo)向滑板來控制犁體相對于犁主梁的角位移，使犁體在調(diào)幅過程中始終保持設(shè)計工作狀態(tài)(犁體鏵刃角不變)。當(dāng)主梁夾角a變化時，安裝在主梁上的犁體與主梁的夾角也必須作相應(yīng)的同步變化，以保持犁的設(shè)計工作狀態(tài)。通過調(diào)節(jié)機構(gòu)改變犁的主梁與前進方向的夾角a就能改變犁間的重疊量。調(diào)幅犁的基本原理如圖2—11所示。提高拖拉機的工作效率，降低油耗。這種調(diào)節(jié)方法，不論是從理論上還是實際應(yīng)用上來說，都是不夠理想的。圖2—9柵條犁圖2—10柵條犁犁體 曲面的調(diào)整四、調(diào)幅犁普通鏵式犁本身總的工作幅寬除了增減犁體數(shù)目之外是不能改變的。另外，柵條犁的犁壁往往是可調(diào)節(jié)的，如圖2—10所示，只要改變插孔，即可改變犁壁的曲率。圖28方形雙向犁1．機架2．懸掛架3．方形犁體4．尾輪三、柵條犁普通犁的犁壁是由整塊鋼板制成，在耕粘重的土壤時，不容易脫土，因此有些犁的犁壁制成柵條式，如圖2—9所示。這種犁的犁體是一塊卷成圓弧形的平板，兩邊是對稱的，因此只要通過涮節(jié)機構(gòu)改變板與前進方向的夾角，就能使犁向左或右邊翻土。故犁體較多時多做成半懸掛式的。這種犁在發(fā)達國家的大型拖拉機上得到廣泛應(yīng)用，其結(jié)構(gòu)如圖2—7所示。在過去也曾出現(xiàn)過各種類型的雙向犁，但近年來很多已被逐漸淘汰，故不再贅述。另外，在斜坡耕作時，沿等高線向下翻土，可減少坡度。二、雙向犁普通鏵式犁只能向一個方向翻垡，而雙向犁可向左右兩個方向翻土。但90年代以來，隨著生產(chǎn)發(fā)展，需求量又開始上升。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中發(fā)揮了很大的作用。包括懸掛偏置犁、垂直翻轉(zhuǎn)犁、懸掛雙層犁和懸掛五鏵犁等。85年以來，在上述大馬力新機具開發(fā)的基礎(chǔ)上，又開發(fā)了29～74kW(40～100馬力)中型拖拉機配套的新式調(diào)幅犁、翻轉(zhuǎn)犁等新產(chǎn)品，以及中型高速犁。以及單體幅寬45cm，適應(yīng)工作速度6～lOkm／h的高速犁。(3)80年代以來換代產(chǎn)品的開發(fā)80年代以來，隨著改革開放的發(fā)展，為了縮小與發(fā)達國家農(nóng)機具技術(shù)水平的差距，我國有關(guān)部門先后組織進行了多種具有較先進水平的鏵式犁產(chǎn)品的研究與開發(fā)。(2)南方水田系列犁此系列有12種型號。(1)北方旱地系列犁此系列共有20種型號。兩種犁體的曲面也有所不同。旱地犁的犁體幅寬較大，適應(yīng)的比阻也較大。圖2—4南方系列懸掛水田犁1．犁架2．懸掛架3．懸掛軸調(diào)節(jié)絲桿4．懸掛軸5．支撐桿6．犁體3．旱地及水田鏵式犁通用系列我國地域遼廣，各地的耕作要求不同，生產(chǎn)和使用的鏵式犁也各不相同。半懸掛犁的優(yōu)點也是介于牽引犁與懸掛犁之間。前后液壓機構(gòu)配合，就能改變犁的工作深度及實現(xiàn)工作位置與運輸位置的轉(zhuǎn)換。因此液壓提升機構(gòu)提起時，只是犁的前端被提起。如圖2—6所示。隨著現(xiàn)代拖拉機功率的不斷提高，所配的犁越來越寬，縱向長度也越來越長，這就使得拖拉機在田頭提升懸掛犁轉(zhuǎn)彎以及路上行走時的縱向穩(wěn)定性和操向性受到影響。手扶拖拉機犁也都采用懸掛式，結(jié)構(gòu)緊湊，重量輕，靠手動升降機構(gòu)控制犁的升降。圖2—4所示為南方系列水田犁。懸掛犁結(jié)構(gòu)緊湊、機動性強，是生產(chǎn)中應(yīng)用最廣的類型。耕地時，借助機械或液壓機構(gòu)來控制地輪相對犁體的高度，從而達到控制耕深及水平的目的。這種掛接方式對拖拉機和犁之間的配合要求較少，所以發(fā)展最早。2．鏵式犁的掛接方式(1)牽引犁這種犁是拖拉機最早發(fā)展的機型。有些犁為了結(jié)構(gòu)緊湊，沒有圓犁刀和小前犁。圓犁刀協(xié)助犁體切出側(cè)面溝壁；小前鏵將表層右前方的表土層和殘茬雜草翻至溝底，提高復(fù)蓋性能；主犁體和圓犁刀、小前鏵一起，完成對土壤的切割與翻轉(zhuǎn)工作。第二節(jié)犁的類型一、普通鏵式犁1．一般構(gòu)造普通鏵式犁是指具有鏵式犁基本工作部件，用于一般目的的旱地、水田犁等。圖2l犁耕作業(yè)(2)耕深一致、溝底平整。犁通過拖拉機的液壓懸掛機構(gòu)掛接在拖拉機后面，其犁體工作面上的脛刃和底邊的鏵刃將土壤沿左邊的垂直方向與底面的水平方向切開并翻轉(zhuǎn)、破碎。然而事實是，要設(shè)計、調(diào)整好一架符合要求的犁，取得最佳的耕作效果是不容易的，需要考慮許多因素。世界土壤耕作研究組織(IsTRO)則每兩年都要組織一次大型國際會議，探討耕作中出現(xiàn)的各種問題。雖然犁可算得上是最古老的農(nóng)具之一，但對犁的研究在今天仍是令人感興趣的課題。人類應(yīng)用犁已有數(shù)千年的歷史。耕地機械主要是鏵式犁和圓盤犁，尤以鏵式犁因其優(yōu)良的翻土和覆蓋性能得到最廣泛的應(yīng)用。(2)通過翻耕，鏟除并覆蓋雜草、綠肥、作物殘茬及肥料等，增加耕層的腐殖質(zhì)和肥力。第二章耕地機械第一節(jié)概述土壤耕作是對土壤進行耕翻和疏松。其目的是為農(nóng)作物的種植和生長創(chuàng)造良好基本的環(huán)境條件，主要包括：(1)通過翻耕、疏松土壤，改善土壤中的水分、空氣和土粒間的結(jié)構(gòu)狀況，增強土壤吸水及透水透氣的能力。(3)將土層下面的蟲卵翻至地表消滅，防除病蟲害。另外，為深松土壤，深松犁也日益得到廣泛應(yīng)用。劉仙洲教授在《中國古代農(nóng)業(yè)機械發(fā)明史》中認(rèn)為中國在3200年前已經(jīng)用牛拉鏵式犁進行耕作。世界各地的大農(nóng)機公司每年都要推出一批新種類的鏵式犁供農(nóng)民選用。一個不了解土壤的物理力學(xué)性質(zhì)、不懂得犁是如何對土壤起作用的人，可能認(rèn)為犁是一種非常簡單的工具，不需要什么研究。典型的鏵式犁工作過程如圖2—1所示。農(nóng)業(yè)技術(shù)對犁耕質(zhì)量的要求各地不盡相同，但一般可歸納為如下幾點：(1)良好的翻垡和覆蓋性能；旱耕后土層松碎，水耕后斷條長度小，土垡架空，以利曬垡。(3)不漏耕、不重耕、耕后地表平整。圖2—2為一普通鏵式犁，具有犁架、圓犁刀、小前鏵、主犁體等主要部件。主犁體是鏵式犁不可缺少的主要工作部件。除了以上部件外，鏵式犁還可有限深輪、調(diào)節(jié)機構(gòu)、安全機構(gòu)、升降機構(gòu)等附件。它和拖拉機間是以單點掛接，拖拉機的掛接裝置對犁只起牽引作用。牽引犁由牽引架、犁架、犁體、機械或液壓升降機構(gòu)、調(diào)節(jié)機構(gòu)、行走輪、安全裝置等部件組成(圖2—3)。圖2—2普通鏵式犁1．犁架2．圓犁刀3．小前鏵4．主犁體圖2—3牽引犁1．尾輪拉桿2．水平調(diào)節(jié)手輪3．深淺調(diào)節(jié)手輪4．牽引桿5．溝輪6．地輪7．犁架8．犁體9．尾輪（2)懸掛犁懸掛犁通過懸掛架與拖拉機的三點懸掛機構(gòu)聯(lián)接，靠拖拉機的液壓提升機構(gòu)升降。除了部分旱地犁外，南方的水田犁由于水田田塊一般較小，故都采用懸掛犁。有的懸掛犁設(shè)有支地?fù)螚U，而用一限深輪保持停放穩(wěn)定，在拖拉機液壓懸掛機構(gòu)采用高度調(diào)節(jié)時，限深輪還用來控制耕深。(3)半懸掛犁半懸掛犁是在懸掛犁基礎(chǔ)上發(fā)展起來的新機型。為了解決這個問題，出現(xiàn)了介于懸掛犁與牽引犁之間的半懸掛犁。這種犁的前部象懸掛犁，通過懸掛架與拖拉機液壓懸掛系統(tǒng)相連，但懸掛架與犁架之間不是固定在一起而是桿件絞接。犁的后端象牽引犁一樣設(shè)有限深輪及尾輪機構(gòu)，通過液壓油缸來改變尾輪相對于犁架的高度。機組轉(zhuǎn)彎時，尾輪在操向桿件控制下自動操向。它比牽引犁結(jié)構(gòu)簡單、重量輕、機動靈活、易操向；比懸掛犁能配置更多犁體，穩(wěn)定性，操向性好。在長期的實踐中，形成了北方旱地犁和南方水田犁兩大類別。水田犁則一般采用窄幅多鏵的形式，由于水耕比阻較小，機體可做得較輕便，一般也不需要圓犁刀和小前犁。圖2—5手扶拖拉機懸掛犁圖2—6半懸掛犁1．液壓油缸2．機架3．懸掛架4．地輪5．犁體6．限深尾輪70年代中期，國家組織設(shè)計了旱地及水田兩大系列鏵式犁，與當(dāng)時各地生產(chǎn)的14～59千瓦(20～80馬力)拖拉機配套，并考慮了以后拖拉機的發(fā)展，滿足了不同地區(qū)的要求，又使我國拖拉機犁實現(xiàn)了“三化”，提高了產(chǎn)品質(zhì)量，收到很好效果。犁體有235cm三種幅寬，耕深為16～30cm，其中有兩種屬深耕犁，耕深可達42cm，其基本參數(shù)見表2—1。犁體有25cm兩種幅寬，耕深為12～22cm，基本參數(shù)見表2—2。如：中國農(nóng)機院等單位吸收國內(nèi)外先進技術(shù)，研制了95～118kW(130～160馬力)級輪式拖拉機配套的懸掛、半懸掛大型旱地犁。填補了我國大型耕地機械及高速犁的空白。福建省機械院等單位聯(lián)合開發(fā)了85系列水田犁?？傊?jīng)過幾十年的發(fā)展，我國的鏵式犁已形成了與大、中、小型拖拉機配套，能滿足旱地、水田不同耕作要求的完整系列。80年代隨著農(nóng)村體制的改革，我國鏵式犁的銷售量曾大幅度下降?，F(xiàn)在除了將80年代開發(fā)的新系列犁投入批量生產(chǎn)外，還需進一步開發(fā)各種新品種，并在整機技術(shù)水平、產(chǎn)品質(zhì)量方面努力趕上世界先進水平。當(dāng)犁在機組的往返行程中分別向左和右翻土?xí)r，則實際上土垡均向一側(cè)