地膜覆盖机械

第一章　耕整地机械

第一节　概　述

一、土壤耕作的目的

耕地是作物栽培的基础，耕地质量好坏对作物收成有显著影响。耕地的目的在于耕翻土层，疏松土壤，改善土壤结构，使水分和空气能进入土壤孔隙，并覆盖杂草、残茬，将肥料、农药等混合于土壤内，以恢复和提高土壤肥力，消灭病虫草害。

用铧式犁耕地后，由于土垡间存在较大空隙，土块较大，耕作层不稳定，地表也不够平整，不能满足播种或栽植的要求，还需要进行整地作业，以进一步破碎土块，压实表土，平整地表，混合肥料、除草剂等，为播种、插秧及作物生长创造良好的土壤条件。

二、土壤耕作的农业技术要求

（一）耕地的农业技术要求

1.根据农时节气和土壤湿度，适时耕翻。

2.耕深适当，深度一致。

3.土壤松碎，地表平整。

4.翻垡良好，杂草和残茬覆盖严密。耕翻水田，应使垡片相互架空，以利晒垡。

5.不漏耕、不重耕，耕后地表平整。

（二）整地的农业技术要求

1.作业及时，以利保墒。

2.深度适宜，均匀一致。

3.表土松碎，下层密实。

4．地表平整，少重不漏。

5．水田整地还要求碎土起浆好，能覆盖绿肥和杂草，搅混土壤和肥料。

三、耕整地机械的种类

耕地机械与整地机械统称为耕整地机械。

（一）耕地机械的种类

耕地机械的种类很多，按工作原理不同分为铧式犁、圆盘犁、旋耕机和深松机等。其中以铧式犁应用最广。

铧式犁有良好的翻土覆盖性能和一定的碎土能力，耕地质量较好，但阻力较大，是最主要的耕地机械。

圆盘犁的翻土、碎土性能不如铧式犁，但它能切碎干硬土块、切断草根和作物茬子，多用于生荒地和干硬土壤的耕翻。

旋耕机碎土能力强，但覆盖性能差，旋耕深度一般较浅。它实质上是一种耕整地兼用机械，在我国南北方均有广泛使用。

深松机作业时，只松土而不翻土。深松过程能破坏长期耕翻所形成的坚硬犁底层，改善土壤结构，是一项重要的增产技术。

（二）整地机械的种类

整地机械包括各种耙（圆盘耙、钉齿耙、弹齿耙、水田耙等）、镇压器、平地机械及开沟作畦机械等。

第二节　铧式犁

一、铧式犁的类型和特点

（一）不同挂接方式的铧式犁的类型和特点

1．牵引犁

牵引犁主要由犁体、小前犁、犁刀等工作部件与牵引装置、行走轮、犁架、机械或液压升降机构、调节机构、安全装置等辅助部件组成（图1-1）。它和拖拉机之间以单点挂接，拖拉机的挂接装置对犁只起牵引作用。犁本身由三个犁轮支撑。耕地时，借助机械或液压机构来控制地轮相对于犁体的高度，从而达到控制耕深及水平的目的。

牵引犁具有耕深和耕宽稳定、作业质量好等优点，但结构比较复杂，机动性较差，一般与大功率拖拉机配套使用。

图1-1　牵引犁
1．尾轮拉杆；2．水平调节手轮；3．深浅调节机构；4．油管；5．牵引装置；
6．沟轮；7．地轮；8．小前犁；9．犁架；10．犁刀；11．犁体；12．尾轮

2．悬挂犁

悬挂犁主要由犁架、犁体、悬挂架和悬挂轴等组成（图1-2）。

根据耕作要求和土壤情况，在犁体前还可安装圆犁刀和小前犁以保证耕地质量。有的悬挂犁设有限深轮，用来保持停放稳定，在拖拉机液压悬挂机构采用高度调节时，限深轮还可用于控制耕深。

悬挂犁通过悬挂架和悬挂轴上的三个悬挂点与拖拉机液压悬挂机构的上、下拉杆末端球铰连接。工作时，由液压悬挂机构控制犁的升降。运输时，整个犁升起离开地面，悬挂在拖拉机上。

悬挂犁具有结构简单、重量小、成本低、机动性好等优点，得到广泛应用。但运输时，整个机组的纵向稳定性较差，因而大型悬挂犁的发展受到限制。

3．半悬挂犁

半悬挂犁是介于牵引犁和悬挂犁之间的一种宽幅多铧犁，其构造如图1－3所示。这种犁的前部像悬挂犁，通过悬挂架与拖拉机液压悬挂系统铰接，后部设有限深尾轮，用液压油缸控制，深犁时尾轮不离开地面。

半悬挂犁与牵引犁相比，简化了结构，转弯半径小，操纵灵便；与悬挂犁相比，能配置更多犁体，稳定性、操向性好。

图1-2　悬挂犁
1．限深轮；2.悬挂架；3.犁架；4.悬挂轴；5.犁体

图1-3　半悬挂犁
1.液压油缸；2.机架；3.悬挂架；4.地轮；5.犁体；6.限深尾轮

（二）不同用途的铧式犁类型和特点

1．北方旱地系列犁

旱地犁的犁体幅宽较大，适应的比阻也较大。常用的犁体有25cm、30cm、35cm三种幅宽，耕深为16～30cm，深耕犁耕深可达42cm，其基本参数见表1-1。

注：型号含义1——耕耘整地机械；L——犁；B——半悬挂；D——大间距；P——耕耙犁；J——牵引犁；S——深耕犁；L——菱形犁。

2．南方水田系列犁

水田犁一般采用窄幅多铧的形式。由于水耕比阻较小，机体可做得较轻便，一般也不需要圆犁刀和小前犁。常用的犁体有20cm、25cm两种幅宽，耕深为12～22cm，其基本参数见表1-2。

表1-2　水田铧式犁系列主要机型

注：型号含义：1——耕耘整地机械；L——犁；S——水田型；G——高犁柱变型；Q——犁架加强型。后三位数字：第一个数字为犁体数，第二、第三个数字为单体幅宽（单位：cm）。S——碎土型；F——翻土型；C——蹿垡型；数字后无字母的为通用型。

二、铧式犁的构造与工作原理

（一）铧式犁的构造

1．犁体

犁体是铧式犁的主要工作部件，工作时按一定的宽度和深度切起土垡，并将其破碎和翻转。犁体由犁铧、犁壁、犁侧板、犁托和犁柱等组成（图1－4）。有的犁体上装有延长板，以增强翻土效果。南方水田犁上装有滑草板，防止杂草、绿肥等缠在犁柱上（图1－5）。犁铧和犁壁的表面组成犁体工作曲面，犁铧首末两端和犁侧板的末端构成犁体的三个支承点。犁铧和犁壁前侧方的边缘称为胫刃，是犁体工作时切出侧面沟墙的垂直切土刃。胫刃线一般为曲线，有的犁也采用一外凸曲线，对沟墙起挤压作用，以利于沟墙稳定。

图1-4　铧式犁系列犁体之一
1．犁铧；2.前犁壁；3.后犁壁；4.犁柱；
5.犁托；6.撑杆；7.犁侧板

图1-5　南方铧式犁系列犁体之一
1.延长板；2.滑草板

（1）犁铧。犁铧又称犁铲，其作用是切入土壤，切开和抬起土垡，并将其送往犁壁。常用的有凿形、梯形和三角形三种类型（图1-6）。

图1-6　常用犁铧类型

凿形犁铧由铧尖、铧刃、铧面、铧翼等部分组成。铧尖呈凿形，可向下插入沟底10～14mm，有的还向未耕地偏出5～10mm，因而有较强的入土能力和较好的工作稳定性，可用于较黏重土壤。铧刃的后端是铧翼，是犁体着地点之一，从此点向犁侧板做垂线，其距离即为单铧犁幅宽。凿形铧背面有加厚部分，作为磨损后锻延的贮备。凿形铧强度较高，使用寿命较长，但结构较复杂。

梯形犁铧外形呈梯形，铧刃为一直线，与凿形铧相比，结构简单，易于制造，但入土性能较差，铧尖易磨损，适用于沙壤土和比较疏松的熟地。

三角形犁铧呈三角形，两面有刃，入土性能好，但沟底不平，是我国畜力犁的最常用形式。

犁铧的工作阻力约占犁总牵引阻力的30%～50%，刃口磨钝后，入土能力减弱，耕深稳定性下降，耕作阻力急剧增加，因此使用中要求铧刃保持锋利，新铧刃口厚度为0．5～1mm，磨损后应及时修整。

犁铧材料一般采用坚硬、耐磨，具有高强度和韧性的钢材，如65锰钢或65稀土硅锰钢，刃口部分须经热处理。

（2）犁壁。犁壁与犁铧一起构成犁体工作曲面，将犁铧送来的土垡加以破碎和翻转。犁壁的前部称为犁胸，后部称为犁翼。犁胸部分主要起碎土作用，犁翼部分主要起翻土作用。

犁壁的结构形式主要有整体式、组合式和栅条式三种（图1-7）。整体式犁壁表面光滑，结构简单，安装方便，是常用的一种犁壁。组合式犁壁由前犁壁和后犁壁两部分组成，工作中胫刃和前犁壁磨损较快，可单独更换。栅条式犁壁减少了土壤和犁壁的接触表面，有利于脱土和降低阻力，但制造比较复杂。

图1-7　犁壁类型

犁壁一般是由钢板冲压而成：我国多采用5mm厚的65锰钢或B2低碳钢经热处理或渗碳处理制造，有的犁壁用三层夹心钢板制造，中间为低碳钢软层，外层为高碳钢或合金钢硬层，既坚硬耐磨又不易折断。

（3）犁侧板。犁侧板是犁体的侧向支承面，主要承受犁体工作中的侧压力，保证犁体工作中的横向稳定性。犁侧板最常用的形式是平板形（图1-8a），断面常为矩形，也有倒T形和L形等。多铧犁最后一个犁体的侧板较长，以增强平衡侧压力的能力，且末端常装有位置可调的犁踵，下端磨损后可做补偿调整（图1-8b）。由于水田耕作时，沟墙的承压能力很小，故水田犁多采用刀形犁侧板（图1-8c），刀刃在耕作时插入沟底，得到足够的土壤反作用力来平衡侧压力。

图1-8　犁侧板

犁侧板要求耐磨、强度高，一般采用锰钢或中碳钢经热处理制成，犁踵用白口铸铁或灰口铸铁制造。

（4）犁托和犁柱。犁托是一连接支撑件，把犁铧、犁壁、犁侧板、犁柱组成犁体总成。犁托常用钢板冲压而成，也有的用铸钢或球铁铸成。

犁柱连接犁坪和犁架，是犁的传力构件，有整体犁柱、直犁柱和弯犁柱三种（图1-9）。整体犁柱是将犁托和犁柱制成一个整体，犁铧、犁壁、侧板等可直接安装于犁柱下端。整体犁柱和直犁柱通常做成空心管状，一般用球铁或铸铁制成，弯犁柱一般用扁钢或型钢锻压而成。

图1－9　犁托和犁柱
1.整体犁托；2.弯犁柱；3.直犁柱；4.犁托

2．小前犁和覆草器

小前犁安装于主犁体前上方，其作用是在主犁体前，先将土垡表面长有残茬并容易外露的一角切出并翻转，主犁体耕起的土垡再将其掩埋，以改善覆盖性能。小前犁的类型有铧式、切角式和圆盘式三种（图1－10）。

（1）铧式小前犁。铧式小前犁的形状与主犁体相似，由犁铧、犁壁和犁柱组成，用以将土垡切去一个呈矩形的角。

图1－10　小前犁

（2）切角式小前犁。切角式小前犁形状呈勺形，一般与圆犁刀装在一起，随犁刀入土将土垡切去一个呈三角形的角。

（3）圆盘式小前犁。圆盘式小前犁为一球面圆盘，凹面朝前，并与前进方向有一偏角。犁体工作时，圆盘在前先将土垡切去一个呈弧形的角。

（4）覆草器。为了使犁的结构更为紧凑，增大相邻犁体之间的通过间隙，有些犁体取消了小前犁，而在犁体顶部安装覆草板或覆草圆盘（图1－11）。工作时，覆草板或覆草圆盘将犁体胫刃一侧的带草表土先行扣翻，起到了与小前犁相似的作用。这种覆草器构造最简单，但性能较差。

图1-11　覆草器

3．犁刀

犁刀安装在主犁体前方，其作用是沿垂直方向切出整齐的沟墙，以减少主犁体的阻力和减轻胫刃部分的磨损，并有切断杂草残茬，改善覆盖质量的作用。

犁刀有直犁刀和圆犁刀两种形式（图1－12、图1－13）。直犁刀结构简单，坚固耐用，但工作阻力较大。圆犁刀工作时，滚动切土，阻力较小，且不易缠草，在机力犁上得到普遍应用。圆犁刀有普通刀盘、波纹刀盘和缺口刀盘三种形式。普通刀盘结构简单，容易入土，且便于磨锐修复，应用广泛。波纹刀盘和缺口刀盘切草能力强，适用于黏重、多草的土壤。

图1-12　直犁刀

图1-13　圆犁刀

4．犁架

犁架是犁的基础部件，用来安装工作部件和其他辅助部件，并传递动力，因此犁架应有足够的强度。

犁架的结构形式很多（图1-14）。平面组合犁架结构复杂笨重，仅在老式牵引犁上应用。系列犁大都采用梯形或三角形整体犁架，结构简单，犁梁多用矩形管钢焊接而成，重量轻，抗弯性能好，但犁架焊接技术要求高，变形后修复困难。独梁犁架结构最简单，在一根主梁上可安装不同幅宽的犁体。有些多铧犁还可以通过改变斜梁的角度来自动或半自动调节犁的工作幅宽。

5．牵引和悬挂装置

（1）牵引装置。牵引犁犁架前端装有牵引装置，用来实现犁和拖拉机的挂接。它主要由主拉杆、斜拉杆、横拉杆、牵引钩及安全装置等组成（图1－15）。

图1-14　犁架
a.平面组合犁架b．梯形整体犁架
c.三角形d.独梁架（悬挂式）e.独梁架（牵引式）

图1－15　牵引装置
1．犁架；2.主拉杆；3.安全销；4.牵引钩；5.连接板；
6.联块；7.斜拉杆；8.横拉杆；9.挂环

横拉杆通过左右两个挂环与犁架相连，挂环在犁架上的位置上、下可调。主拉杆在横拉杆上的位置左、右可调，并保持垂直关系，前端通过安全装置与牵引钩相连。

（2）悬挂装置。悬挂犁通过悬挂装置与拖拉机液压悬挂机构相连，实现犁和拖拉机的挂接。悬挂装置一般由悬挂架和悬挂轴组成（图1－16、图1－17）。

图1-16　曲拐轴式悬挂装置
1.犁架；2.撑杆；3.悬挂轴调节丝杠；
4.人字架；5.悬挂轴

图1-17　销轴式悬挂装置
1.犁架；2.调节手柄；3.耕宽调节器；4.左下悬挂销；
5.右下悬挂销6.人字架；7.撑杆

悬挂架包括人字架和撑杆两部分。人字架上端有2～3个悬挂孔，是悬挂犁的上悬挂点，孔位可根据需要选用。

悬挂轴有曲拐轴式和销轴式两种。

曲拐轴式悬挂轴两端具有方向相反的曲拐，是犁的两个下悬挂点。悬挂轴在犁架上的高低位置和横向左右位置都可根据需要进行调整。此外，通过调节丝杠，还可使悬挂轴在安装孔中转动，以调节两个下悬挂点的前后相对位置。

销轴式悬挂轴采用分开的左、右悬挂销，结构简单，调整方便。左悬挂销通过耕宽调节器安装在犁架左端，其上、下及左、右位置可根据需要进行调整，前、后相对位置可通过调节手柄进行调整。

6．安全装置

安全装置是当犁在土中碰到隐蔽障碍物时，为防止犁损坏而设置的超载保护装置。安全装置的类型很多，可分为整体式和单体式两类，整体式装在整台犁的牵引装置上，单体式则装在每个犁柱上。

（1）整体式。图1－18是牵引犁上使用的一种整机安全装置，设置在犁与拖拉机连接的挂钩上，当犁遇到障碍物，阻力超过额定数值时，安全装置就脱钩使犁与拖拉机分开。有些老式的牵引犁上多采用摩擦销钉式安全装置（图1－15）。

图1－18　整机安全装置

图1－19　单体式安全装置

（2）单体式。单体式安全装置常用的有销钉式、弹簧式和液力式三种（图1－19）。销钉式安全装置是在犁柱上设置一安全销，当碰到障碍物引起异常载荷时，销钉被剪断，起到保护作用。弹簧式和液力式则是靠克服弹簧或液力油缸的力而升起，越过障碍物后，犁体自动复位。

销钉式安全装置在销钉被剪断后必须停车更换，弹簧式和液力式则可以连续工作，功效高，但结构较复杂。

7．快速挂接装置

犁和拖拉机的挂接方式有牵引式、悬挂式和半悬挂三种，这些挂接方式一般都需要两个人操作，很不方便，这里介绍两种快速挂接方式。

（1）一步式快速挂接装置。这是一个“π”字形架，安装在拖拉机液压悬挂机构上下拉杆的后端（图1-20）。挂接时，农具悬挂轴将锁定销4压下而进入挂钩7内，销子靠弹簧的弹力复位，而把悬挂轴卡住，完成挂接过程。卸下农具时，机手先把操纵杆1提起，销子则缩入槽中，然后降下悬挂机构，悬挂轴即可脱出。

（2）三角形快速挂接装置。图1-21所示为三角形快速挂接装置。挂接时，将固定在拖拉机升降机构上的三脚架插入装在犁架上的三角形框内，由锁定销锁定。卸下农具时，操纵拉绳，松开锁定销，将三脚架从框中退出。

8．牵引犁的升降和调节机构

牵引犁升降和调节机构的作用是控制犁的升起或降落、调节犁的耕深和保持犁架水平。这些作用都是通过改变犁轮和犁架间的相对位置来实现的。

升降和调节机构有机械式和液压式两种，现代犁上多采用液压式。液压式升降和调节机构包括液压式地轮机构、沟轮机构和尾轮机构。

图1-20　一步式快速挂接装置
1.操纵杆；2.上挂接钩；3.π形架；
4.锁定销；5.吊杆；6.下拉杆；7.下挂接钩

图1－21　三角形快速挂接装置
1.外三脚架；2.拉绳；
3.内三脚架；4.锁定销

（1）液压式地轮机构。液压式地轮机构由油缸、活塞杆以及固定于地轮弯臂轴上的转臂等组成（图1－22）。升犁时，将拖拉机液压手柄置于“提升”位置，高压油进入油缸后腔，活塞杆伸出，推动转臂使地轮弯臂轴向下摆动，犁架被顶起。降犁时，将拖拉机液压手柄置于“浮动”位置，犁即靠自重下落，活塞杆缩入油缸，直到活塞杆上的定位卡箍压下定位阀，封死油缸下腔油路，犁即降落到限定的耕深位置。改变定位卡箍在活塞杆上的位置，可调节耕深。

（2）沟轮机构。沟轮机构主要由滑槽、推杆、摇臂、沟轮弯臂轴等组成（图1-23）。当犁升降时，地轮弯臂轴的动作，由焊在其上的滑槽，通过推杆，带动焊在沟轮弯臂轴上的摇臂做相应摆动，使沟轮产生升降运动，保证左右两侧犁体同时起落。若犁架左右高低不一，可转动手轮，使推杆后端沿滑槽上下移动，通过摇臂使沟轮弯臂轴做相应摆动，即可单独改变沟轮与犁架的相对高度，将犁架调平。

（3）尾轮机构。尾轮机构由地轮弯臂轴上的联动臂、拉杆、尾轮转臂、液轮、尾轮弯臂轴、水平调节螺钉和垂直调节螺钉等组成（图1-24）。升犁时，地轮弯臂轴上的联动臂通过拉杆牵动尾轮转臂转动，尾轮转臂另一端的滚轮推动尾轮弯臂轴向下转动，将犁架后部升起。落犁时，犁靠自重下降，直至尾轮弯臂轴被垂直调节螺钉顶住为止。拉杆的长度可以调整，在正常工作时处于松弛状态，升犁时逐步拉紧，使前铧先出土，后铧出土稍晚，以减轻地轮升犁时的负荷，并使地头整齐。

图1－22　液压式地轮机构
1.地轮弯壁轴；2.转壁；3.活塞杆；4.定位卡箍；
5.定位阀；6.油管；7.油缸；8.油缸后盖；9.支座

图1-23　沟轮机构
1．沟轮弯臂轴；2．地轮弯臂轴；3．螺母；
4．滑槽5．手轮；6．调节螺母；7．联动臂；
8．推杆；9.摇臂；10．弹簧

图1-24　尾轮机构
1．拉杆；2．尾轮转臂；3．转向环；4．水平调节螺钉；
5．支架挡板；6．滚轮；7．垂直调节螺钉；8．托架；
9．轴套；10．尾轮弯臂轴；11．尾轮

尾轮工作时在犁沟中应保持正确位置，一般要求尾轮下缘向下压入沟底和向左压入沟壁各10～15mm，以保证前后犁耕深一致，并承受侧压力，减轻犁侧板的磨损。尾轮的工作位置可通过垂直调节螺钉和水平调节螺钉进行调整。

（二）铧式犁的工作原理

铧式犁工作时，由犁体按一定的深度和宽度切开土层，然后土垡沿犁体曲面上升，并在此过程中被破碎翻转。根据土垡在犁体曲面上的运动方式不同，大致可分为滚垡和蹿垡两种形式。下面分别解释这两种翻垡过程，为简单起见，假设土垡在翻转过程中不发生变形。

1．滚垡

滚垡就是土垡在被翻转的过程中，基本上不离开地面，仅做侧向滚翻。其过程可分为三个阶段（图1-25）。

（1）切垡。由铧刃与胫刃分别沿水平面和垂直面切出土垡的底面和左侧面，其耕宽为b，耕深为a。

（2）抬垡和倾垡。被切出的土垡沿曲面上升，左边被抬起，绕D点向右倾转。

（3）翻垡。土垡转动过程中，经过直立状态，然后在犁翼和惯性力作用下，翻倒在上一行程的土垡上。

土垡的翻转状态与土垡的宽深比K=b/a有关。宽深比大，翻转后的土垡重心位于支撑点右侧，翻转较稳定。宽深比小，土垡重心落在支撑点左侧，则土垡在犁体通过后会重新翻回犁沟中，成为立垡或回垡，影响耕翻质量。图1-26所示为土垡重心恰好位于支承点正上方时的临界状态，通过计算可求出临界状态时的宽深比K=1.27。

图1-25　滚垡过程

图1-26　翻垡的临界状态

从上述分析可知，土垡翻转稳定的条件是K>1．27，但由于实际耕作中，土垡在翻转的同时要破碎和变形，宽深比往往小于1．27，在设计和使用中都应注意这一点。

2．蹿垡

犁体以蹿垡方式工作时，土垡沿犁体曲面上蹿一定高度后悬空扣翻，其过程也可分为三个阶段（图1-27）。

（1）切垡。与滚垡时一样。

（2）蹿垡。土垡沿犁体曲面向上蹿升，同时略有扭转和侧移。

（3）扣垡。土垡上蹿至一定高度后，扭转和弯曲加剧，并腾空翻转，在重力作用下，呈断条落下，扣翻在前一行程土垡上。由于垡块互相架空，能满足南方水田晒垡的要求。

由于土垡是腾空翻转，因而其翻转情况可不受宽深比太多限制，一般可取较小值（K=0．75～1．25）。

（三）犁体曲面的类型及对工作性能的影响

1．旱地系列犁曲面

旱地犁最常用的是滚垡型犁体，由于犁体曲面的参数及其变化规律不同，又可分为圆柱型、熟地型、半螺旋型和螺旋型四种（图1-28），其中以熟地型和半螺旋型应用最广。

圆柱型犁曲面的特点是犁胸凹曲，犁翼较短且无扭曲，其碎土能力很强而翻土能力很差。

熟地型犁曲面胸部凹曲，犁翼稍有扭曲，其碎土能力较强且有一定的翻土能力，适于一般熟地的耕翻。

半螺旋型犁曲面犁胸较平坦，翼部扭曲较大，其碎土能力较差而翻土能力较强，适于较黏重土壤及一般荒地的耕翻。

螺旋型犁曲面犁胸很平坦，翼部扭曲很大，其碎土能力很差而翻土能力很强，适于多草、潮湿及黏重生荒地的耕翻。

2．水田系列犁曲面

水田系列犁曲面分为碎土型、翻垡型、蹿垡型和通用型四类（图1-29）。

图1-27　蹿垡过程

图1-28　旱地系列犁曲面

图1-29　水田系列犁曲面

碎土型犁曲面又叫熟地型，以碎土为主，土垡在运动中变形大，有利于破碎和断条，适于稻麦两熟地区和种双季稻地区冬种作业。

翻垡型犁曲面是以翻垡为主，翻土覆盖性能好，但断条架空性能较差，适于耕翻要求覆盖严密的多草根土壤及绿肥田。

蹿垡型犁曲面是以蹿垡为主，土垡沿曲面向上蹿升，腾空翻转，垡片互相架空排列，有利于晒垡，适于耕翻需要架空晒垡的稻麦两熟田。

通用型犁曲面具有蹿翻结合，先蹿后翻的特点，既适度架空土垡，又能满足翻垡覆盖的要求，在水田、旱耕中得到广泛应用。

三、犁的牵引阻力

（一）犁体曲面的受力

犁体曲面是一个形状复杂的非对称性曲面，作用在犁体曲面上的单元阻力是互不平行又不相交于一点的空间力系，不可能合成为一个简单的合力。此力系的测定需用特殊的空间测力装置——六分力测力装置进行测定，测出的结果可简化为三个坐标平面内的分阻力（图1-30）。

图1-30　犁体曲面的受力

（二）犁的牵引阻力

犁的牵引阻力是指作用在犁上总阻力的水平分力，其方向与前进方向相反。牵引阻力的大小直接关系到耕地机组的动力性和经济性，是犁的主要性能指标之一。

1．牵引阻力的组成

犁的牵引阻力主要由三部分组成。

Px=Rx+Fx+Qx

式中：Px——牵引阻力；

　　　Rx——犁曲面工作阻力的水平分量；

　　　Fx——犁侧板与沟墙的摩擦阻力；

　　　Qx——行走轮滚动阻力和轴承摩擦力。

2．牵引阻力的简易计算

生产实践中常用比阻作为犁的阻力指标，并用来进行牵引力的估算。

Px=Kab

式中Px为牵引阻力，a为耕深，b为耕宽，系数K称为比阻，即土垡每单位横断面积的牵引阻力，它包括土壤性质、摩擦系数、犁的性能等各项因素在内，是一个综合性指标。在通常情况下，K的数值如表1-3所示。

表1-3　土壤的犁耕比阻

3．降低牵引阻力的途径

（1）结构方面。

改进犁体曲面设计，选择最佳曲面参数和形状。

用两种不同材料制造犁铧，使刃口能自己磨锐，降低切土阻力。

选用特殊材料制造犁壁，如在犁壁表面附一层聚四氟乙烯塑料，可降低摩擦阻力，且不粘土。

（2）使用方面。

选择适耕期。在土壤含水量适宜、残根腐烂适度的时间进行耕地。

正确进行犁的挂接与调整。

保持良好的技术状态。如工作部件的正确装配与安装，铧尖铧刃锋利，轴承润滑良好等。

四、犁的挂接与调整

（一）牵引犁的挂接与调整

1．牵引平衡原理

犁的牵引平衡就是通过正确的挂接与调整，使犁达到工作中平稳前进、不偏不斜，耕深和耕宽稳定、没有重耕和漏耕、牵引阻力较小的状态。牵引平衡的实质是牵引线的配置问题，确定牵引线时，一般多以牵引线通过阻力中心为依据。阻力中心是犁上的一点，拖拉机的牵引力和犁上其余所有作用力在此点平衡。

图1-31　犁的阻力中心

影响阻力中心的因素很多，一般单个犁体的阻力中心约在犁铧与犁壁接缝线上，距犁体胫刃线（1/5～1/4）耕宽处；对多铧犁来说，大约位于中间犁体（或假想中间犁体）的胫刃线附近（图1-31）。

2．牵引犁的挂接

将犁停放在平坦场地上，呈落犁状态。将地轮垫起一个耕深高度，调平犁架，找出阻力中心，然后自该点沿前进方向向前拉线，拉线前端相应于牵引钩处的高度应等于拖拉机拖板高度与耕深之和。根据拉线通过犁架弯梁垂直孔的位置确定横拉杆的安装高度，根据拉线与横拉杆的交点确定主拉杆的安装位置，斜拉杆的安装位置应保证主拉杆与横拉杆相垂直。

3．牵引犁的检验与调整

牵引犁按上述方法安装好牵引装置后，还应进行试耕，在工作中进行检验，并做相应的调整。

（1）水平面内的调整（图1-32）。在水平面内，牵引线应通过阻力中心，并与前进方向平行。若牵引线偏于阻力中心左侧或右侧，则犁架工作中将偏斜前进，耕作质量恶化，耕作阻力增加。此时，可调整主拉杆的安装位置，使牵引线通过阻力中心。

（2）垂直面内的调整（图1-33）。在垂直面内，若横拉杆位置偏高或偏低，将使犁架前后不水平，造成前后铧耕深不一致，工作质量变差。此时可调整横拉杆在犁梁上的安装位置，使牵引线通过阻力中心。

（二）悬挂犁的挂接与调整

1．悬挂犁的挂接特点与性能分析

（1）悬挂犁的挂接特点。悬挂犁一般以三点悬挂的方式与拖拉机相连，其牵引点为虚牵引点。在纵垂面内的虚牵引点是悬挂机构的瞬时回转中心π1，在水平面内的虚牵引点是悬挂机构的瞬时回转中心π2（图1-34）。通过阻力中心和牵引点的直线为牵引线。

图1-32　牵引犁在水平面内的工作

图1-33　牵引犁在纵垂面内的工作

图1-34　悬挂犁的瞬时回转中心

（2）纵垂面内的工作。悬挂犁在纵垂面内应具有良好的入土性能和耕深稳定性。犁的入土性能通常以入土行程为指标，入土行程愈短，则犁的入土性能就愈好。犁的入土行程是犁耕机组工作的起始阶段，最后一个犁体从铧尖碰到地表至到达要求的耕作深度，犁所经过的水平距离。影响入土性能及耕深稳定性的因素主要有入土角和入土力矩。

入土角系指犁体刚着地时，犁体底平面与地平面间的夹角（图1-35）。一般入土角愈大，则入土性能愈好。但入土角也不应过大，否则会影响犁架纵向水平，一般入土角取3°～5°为宜。

图1-35　悬挂犁的入土角

图1-36　瞬心位置与入土力矩

入土力矩是指犁在入土过程中，作用于犁上的总力PXZ（包括各项阻力和重力）对瞬时回转中心π1的顺时针力矩。入土力矩愈大，入土性能愈好，耕深也愈稳定。入土力矩的大小与瞬时回转中心π1的位置有关（图1-36）。π1愈靠前和靠下，入土力矩愈大。反之，入土力矩变小。

（3）水平面内的工作。悬挂犁在水平面内的工作，应满足耕宽稳定、机组直线行驶和操作省力的要求。

在犁耕过程中，为保持耕宽稳定，瞬心π2应配置在犁的前方。另外，犁的侧向力将使犁侧板对沟墙产生压陷，故犁侧板的比压不应超过土壤的侧向承载能力。

机组行驶的直线性，主要决定于牵引线在水平面内的配置情况。只有当牵引线通过拖拉机的动力中心时，机组才能保持良好的直线行驶性。动力中心是拖拉机驱动力的合力作用点，轮式拖拉机的动力中心位于后轴中点稍前的位置。瞬心π2和阻力中心Z、动力中心D三者之间的不同位置产生四种不同牵引状态（图1-37）。

图1-37　悬挂犁的牵引状态

图1-37a为正牵引状态，牵引线通过动力中心D，且平行于前进方向。但由于犁的工作幅宽往往与拖拉机轮距不易配得合适，所以一般不易获得这种状态。图1-37b为斜牵引状态，牵引线通过动力中心D，但与前进方向偏斜，此时拖拉机易于走正，但犁体偏斜前进，工作质量下降。图1-37c为偏牵引状态，牵引线与前进方向一致，但不通过动力中心D，此时对犁的工作是有利的，但拖拉机承受一个偏转力矩，工作中自动向右摆头，造成操向困难。图1-37d为偏斜牵引状态，对机组性能的影响介于斜牵引和偏牵引之间。

2．悬挂犁工作中的调整

（1）入土角和入土力矩的调整。入土角可通过改变拖拉机悬挂上拉杆的长度进行调整。缩短上拉杆，入土角变大；伸长上拉杆，入土角变小。

入土力矩可通过改变纵垂面内瞬心π1的位置来调整（见图1-36），悬挂犁上、下悬挂点各有两个孔位可供选用。

（2）水平调整。犁耕时，为保证耕深一致，必须使犁架保持水平。悬挂犁犁架的纵向水平可通过改变拖拉机悬挂上拉杆的长度来调整，横向水平可通过改变拖拉机右提升杆的长度来调节。

（3）耕深调整。悬挂犁的耕深调整，与拖拉机液压系统有关。

具有分置式液压系统的耕地机组，采用高度调节法。犁耕时，液压手柄放在“浮动”位置，限深轮沿地表仿形，控制耕深。提高限深轮，则耕深增加；下降限深轮，则耕深减小。当犁达到预定耕深时，要求限深轮对地面有适当的压力，以保持耕深稳定。

节液压系统的悬挂犁机组，可采用力调节法。作业时，将拖拉机液压手柄固定在某一位置，液压系统就根据阻力大小自动控制耕深。改变手柄位置，耕深发生变化。

节液压系统的悬挂犁在耕地过程中，将液压手柄放在位调节范围的所需位置，犁和拖拉机的相对位置就固定在某一位置，获得所需的耕深。改变手柄位置，耕深随之改变。这种方法仅在地表平坦时使用，若地表起伏不平时，犁不能仿形，耕深变化较大。

把高度调节和力调节结合起来使用，成为综合调节法。作业时，用力调节手柄调节耕深至正常位置，同时在犁上安装限深轮，限深轮高度稍大于耕深，在一般情况下限深轮不起作用，当遇到松软土质时，限深轮可防止耕深过大。

（4）耕宽调整。多铧犁的耕宽调整，就是改变第一铧的实际耕宽，使之符合规定要求。悬挂犁的耕宽调整是通过改变下悬挂点与犁架的相对位置，使犁侧板与机组前进方向成一倾角来实现的。

实际耕宽偏大，与前一趟犁沟出现漏耕时，可通过转动曲拐式悬挂轴或缩短耕宽调节器伸出长度的办法，使犁架及犁侧板相对于拖拉机顺时针摆转一个角度α（图1-38）。这样，当犁入土耕作时，犁侧板在沟墙反力作用下，将犁向右摆正，消除了漏耕。如果耕作中发生第一铧耕宽偏窄有重耕现象时，应做相反方向的调整（图1-39）。

图1-38　耕宽偏大时的调整

图1-39　耕宽偏小时的调整

调整后，如仍不能满足要求，可再用横移悬挂轴或左悬挂点（耕宽调节器）的方法来调整。漏耕时左移悬挂轴或左悬挂点，重耕时右移。

（5）偏牵引调整。偏牵引现象可通过调整牵引线来消除。当工作中拖拉机向右偏摆时，说明瞬心π2偏右，牵引线位于动力中心右侧，可通过右移悬挂轴或左悬挂点的方法，使瞬心左移，牵引线通过动力中心，偏牵引现象消除（图1-40）。若牵引线偏左时，应做相反方向的调整。

横移悬挂轴或左悬挂点不仅是调整耕宽的一种方法，也是调整偏牵引的方法。工作中，一般先用转动曲拐轴或改变左悬挂点伸出长度的办法使耕宽合乎要求，若有偏牵引现象，再横移悬挂轴或左悬挂点，两者应配合进行，经反复调整达到耕宽合适又无偏牵引的状态。

（6）位调整。犁耕作业中，出现犁体偏斜前进，造成阻力增加，耕作质量恶化时，应进行正位调整，使犁体正向前进。

犁的正位调整应根据造成犁体偏斜的原因来进行。如因牵引线过于偏斜，使犁侧板压力过大，则应在不造成明显偏牵引的前提下，适当调整牵引线的方向。如因土壤松软，犁侧板压入沟墙过深，则可加长犁侧板或在犁侧板与犁托间放置垫片，以增大犁侧板与前进方向的偏角，使犁走正。

五、其他类型的铧式犁

（一）双向犁

普通铧式犁耕作时只能单向翻垡，耕后地表留有沟和埂且只能回形耕作，空行多。而双向犁可以变更犁体的翻垡方向，使土垡向地块的同一侧翻转，耕后地表平整，且能梭形耕作，空行少，工作效率高，适于灌溉地、小地块、不规则地块和坡地的耕作。

双向犁大体可分为两大类：一类是用一套犁体兼顾左、右翻垡的兼用型；一类是在犁架上下装两组不同方向的犁体，通过翻转机构在往返行程交替使用的翻转型。目前应用较多的是后一种（图1-41）。

图1-40　偏牵引调整

图1-41　翻转式双向犁
1．悬挂架；2．犁架；3．限深轮；4．犁体；5．翻转机构

翻转式双向犁具有两套犁体，因而重量较大，金属消耗多，但工作可靠，耕作质量好，所以应用较广。

翻转式双向犁的翻转机构有机械式和液压式两种，其中以液压式应用最为普遍。液压式翻转机构是利用柱塞油缸的推力或拉力来完成180°翻转，图1-42a所示是采用立式油缸的翻转换向机构。换向时，扳动油路控制阀，高压油从A处进入油缸前腔，使活塞杆缩短，于是与梁架连接的活塞杆下端C就与梁架和犁体一起绕换向轴F向上转动。当梁架转至接近正中位置，销轴D到达m处时，活塞杆缩至最短。由于活塞杆的销孔与犁架上的销轴D之间预先留有间隙，这时活塞处于“失控”状态，于是梁架和犁体就利用其转动的惯性力越过死点。在犁体越过死点的过程中，梁架上的拨杆拨动了油路换向阀的拨叉，改变了高压油路的方向，高压油从A处进入油缸后腔，使活塞杆伸长。这时，由于活塞杆下端C和销轴D已越过中点偏转至m点左侧，故活塞杆伸长时就推动销轴D向下转动。于是犁体继续绕犁架转动轴翻转，直至到位后锁定，犁架即停止翻转，实现了上、下犁体的转换。下次换向时，再按上述过程反动一次。

图1-42b所示是采用平放油缸的翻转换向机构。当悬挂立柱的高度较低时，采用这种方式，其原理与图1-42a完全相同。

图1-42　液压式翻转机构

（二）调幅犁

过去的犁在工厂制成以后，其工作幅宽即已固定，使用时不能改变。这样，在土壤较坚实的地块上又要求耕深较大时，拖拉机的牵引功率则无法适应，于是出现了工作幅宽可以调节的犁（图1-43）。

图1-43　有级式调幅犁

这种调幅犁的主斜梁可以偏摆，犁体相对于主斜梁的安装角度亦可调整。当拖拉机牵引功率不足时，可将主斜梁的偏角适当调小，并将犁体在主斜梁上的安装角度进行相应调整，使犁体仍能正向前进。此时，犁的总耕幅减小；反之，犁的总耕幅即可增大。

调幅犁工作幅宽的调节可以是有级的，由销钉的孔位来调节；也可以是无级的，由螺纹丝杠或液压油缸进行调节。图1-44为我国自行设计的单槽控制式液压无级调幅犁，其调幅机构包括犁梁调节机构和犁体正位机构两部分。调节耕幅时，改变液压油缸活塞杆伸出长度，上述两机构便同时完成犁梁的调节和犁柱的调节动作。

1．犁梁调节机构的工作

犁梁调节机构由调节架、主斜梁、纵梁和调幅油缸组成。主斜梁前端通过滚轮铰装在调节架右侧的控制槽孔中，纵梁前端与调节架左侧铰接，后端与主斜梁铰接，调幅油缸则铰装于纵梁和主斜梁之间。当油缸长度固定时，主斜梁、纵梁和油缸呈稳定的三角形结构，主斜梁斜度一定，犁的耕幅也一定。当油缸活塞杆伸至最长位置时，主斜梁前端的滚轮位于控制槽的最前端，此时主斜梁斜度最小，犁的耕幅也最小。当油缸活塞杆最短时，主斜梁滚轮沿控制槽下移，同时主斜梁和纵梁都做顺时针方向的摆动，主斜梁斜度变大，犁的耕幅也变大。将油缸活塞杆控制在某个所需的位置，即可得到相应的耕幅。

2．犁体正位机构的工作

犁体正位机构是一个由主斜梁、犁柱摆杆和拉杆组成的平行四杆机构。每个犁柱上伸出一个相互平行的摆杆，摆杆间用平行于主斜梁的拉杆相连。第二犁柱摆杆稍长，称为定向杆，伸出端铰装于纵梁末端的定向槽中，由定向槽控制定向杆的方向，使其与前进方向的夹角保持不变。这样，在调幅过程中，主斜梁摆转在任意位置时，由于平行四杆机构的作用，犁柱在摆杆的控制下，绕其在主斜梁上的销轴转动到相应的位置，方向始终保持不变，保证了犁体与前进方向一致。

（三）偏置犁

铧式犁耕地是重负荷作业，在拖拉机的牵引力不是很大时，犁的工作幅宽往往小于拖拉机的轮距宽度。这样，在靠近田埂、围墙、沟渠或篱笆时，总是耕不到边，要留下一条30～50cm的未耕地带，损失不少播种面积。采用偏置犁耕地，其犁体可以相对于拖拉机左右偏移，能将拖拉扭轮子无法靠近之处完全耕掉。

偏置犁的偏移装置，有采用平行四杆机构侧向摆动移位（图1-45a），也有采用一根斜杆与两个弧形板左右偏摆移位的（图1-45b）。对于较小的轻型偏置犁可采用人力移位，重型犁则采用液压油缸移位。

图1-44　单槽控制液压无级调幅犁
1．横梁；2．调节架；3．犁梁控制槽；4．主斜梁；5．犁柱；6．摆杆；7．拉杆；
8．定向杆；9．定向槽；10．纵梁；
11．调幅油缸；12．调整螺钉

图1-45　偏置犁

第三节　犁的使用

一、犁的技术状态检查

（一）犁体的检查

1．犁体工作面要光滑，铧和犁壁的接缝应小于1mm，不允许犁壁高出犁铧，犁铧高出犁壁也不得超过2mm。埋头螺钉不得凸出工作面，下凹量也不得大于1mm。

2．滚垡型犁体的犁铧和犁壁构成的胫刃线应位于同一平面内；如有偏斜，只允许犁铧超出犁壁，但不得超过5mm。

3．犁铧、犁壁、犁侧板在犁托上的安装应紧密，局部间隙不应大于3mm，螺栓连接处不得有间隙。

4．犁侧板不得凸出胫刃线之外。

5．犁体的垂直间隙和水平间隙应符合要求（图1-46）。

图1-46　犁体的垂直间隙和水平间隙

垂直间隙是指犁侧板前端至沟底的垂直距离，其作用是保证犁体容易入土和保持耕深稳定。水平间隙是指犁侧板前端至沟墙的水平距离，其作用是保持犁体耕宽稳定。这两个间隙的数值不能过小，通常梯形铧犁体的垂直间隙为10～15mm，水平间隙为5～10mm。凿形铧犁体的垂直间隙为16～19mm，水平间隙为8～15mm。

在犁体使用过程中，因铧尖和犁侧板磨损使垂直间隙小于3mm，水平间隙小于1．5mm时，应换修犁铧和犁侧板。

6．铧刃厚度不得大于2mm。

（二）总装检查

1．犁架平整，犁梁平直无变形。

2．所有固定螺栓应拧紧。

3．各润滑点的油嘴应配齐，并注油润滑。

4．各调节机构和转动部分应灵活可靠，轴承间隙适当。

5．各犁体的铧刃应在同一支承面上，高度差不应超过15mm。否则，应检查犁柱、犁架是否变形，以及犁铧是否磨损严重，并加以排除。

6．各犁体的铧尖应在同一直线上，用拉线法检查，偏差不超过10mm。各犁体的前后距离应符合要求，以免造成漏耕或重耕过多。

7．小前犁和犁刀的配置应符合要求（图1-47）。

图1-47　小前犁和圆犁刀的安装位置（单位：cm）

二、犁的使用与维护

（一）使用前的准备

1．正确选型，使拖拉机的功率能达到农艺要求的耕深；拖拉机的轮距宽和犁的工作幅宽要配合好，避免偏牵引；犁体的类型要适应土壤的性质和耕作要求。

2．犁在使用前要认真检查、调整和维修，保证良好的技术状态。

3．选好适耕时间，土壤湿度要适宜。

4．根据地块情况，选择适宜的耕作方法，尽量减少空行和沟垄。

5．作业前对机组人员进行安全教育。

（二）安全注意事项

1．机组下田作业时，落犁、起步要平稳，操作不能过猛，驾驶员和农具手要配合好。

2．耕作和运输时，犁架上禁止坐人。

3．严禁在机组行进中检查、调整或排除故障。

4．不得在犁出土前进行转弯或回转耕作。

5．转移地块，过田埂，都应慢速行驶。

6．悬挂犁运输时，升降手柄应固定好，拖拉机悬挂下拉杆的限位链应拉紧，以减少悬挂机构的摆动量。上拉杆应缩短，使第一铧的铧尖距离地面有25cm以上的间隙，以防铧尖碰坏。

（三）犁的保养和保管

1．班次保养

每班作业后与拖拉机班次保养同时进行，清除犁上的泥土和缠草；检查各零部件的紧固情况；对各润滑点进行润滑；检查自动升降装置的技术状态和液压油管、油缸的漏油情况，必要时修复；检查铧刃的磨损情况，严重时应锻修或更换。

2．定期保养

在一个作业阶段后或工作60～100小时，耕熟地47～67hm2（700～1000亩）后，对犁进行全面的检查和保养，清除犁上的污泥和缠草；拆洗调节丝杠和犁轮的轴承及轴套，并涂上润滑油，磨损严重的应更换；检查犁铧和犁侧板，磨损严重的应修复或更换；检查、紧固所有的固定螺栓。

3．犁的保管

使用季节结束后，清洗干净，各润滑点注满润滑油，工作部件表面和丝杆螺纹等外露部分涂油防锈，然后将犁放在农具棚内或地势较高的农具场上，犁轮和犁体用木块垫好放稳。

三、工作中的常见故障及排除方法

铧式犁工作中常见故障及排除方法，见表1-4。

表1-4　铧式犁常见故障及排除方

续表

四、耕地质量的指标与测定

犁的耕地质量指标是作业验收检查的依据，也是犁的试验鉴定和选型推广的重要依据。下面分旱地犁和水田犁加以介绍。

（一）旱地普通铧式犁

1．耕深及耕深稳定性

在试验地块上测四个行程，每个行程取11个点，用耕深尺或两个直尺测定最后一个犁体的耕深。根据所测数据求出每一行程和四个行程的平均耕深、耕深标准差和耕深变异系数。

式中：ai——各测点测定耕深（cm）；

　　　n——每行程测点数；

　　　、m——每行程和四行程平均耕深（cm）；

　　　N——四行程测点数；

　　　S、Sm——每行程和四行程耕深标准差（cm）；

　　　V、Vm——每行程和四行程耕深变异系数（%）。

平均耕深要求与规定耕深相差不超过1cm，否则应及时调整。标准差和变异系数用来反映耕深稳定性，一般悬挂犁的耕深变异系数不超过15%，牵引犁的耕深变异系数不超过10%。

2．耕宽

在耕地过程中，自沟壁向未耕地量出比犁的总耕宽稍大的距离L，做上记号，待下一行程后，再测出新沟壁至记号的距离L′，两者之差即为犁的实际耕宽。若实际耕宽大于犁的总耕宽，就有漏耕；反之，就有重耕。

3．翻土及覆盖性能

（1）翻土性能。翻土性能用回垡率和立垡率来表示。耕后土垡翻转角小于80°的垡片为回垡，翻转角等于90°±10°的垡片为立垡。在测区每一行程内，分别测量最后一铧的回垡及立垡的总长度，并按下式计算回垡率和立垡率。

（2）覆盖性能。覆盖性能以植被覆盖率表示。在测区每行程随机取1～3个测点，每个测点处取宽度为犁体幅宽的两倍，长为30cm的面积范围，分别测定地表以上的植被重量Z1、地表以下8cm深度内的植被重量Z2和8cm以下耕层内的植被重量Z3，然后计算地表植被覆盖率F和地表以下8cm深度内的植被覆盖率F0。

4．土垡破碎率

每行程随机取1～3个测点，在不小于b×b（b为犁体幅宽面积的耕层内，选出全部小于5cm的土块，称重，并计算出这些土块占取样土垡总重量的百分比，用以表示犁的碎土性能。

5．地表平整度

每行程随机取1～3个测点，在耕宽方向不小于B+b（B为犁的总耕幅）的已耕地表上，等分取样30～50个，测出地表到某一水平基线的距离，算出平均距离和标准差，以标准差来表示地表平整度。

6．入土行程

测量最后犁体铧尖着地点至该犁体达到规定耕深时犁的前进距离。每行程测定一次，计算平均值。

在使用中，耕地质量的检查主要是以耕深、耕宽、翻垡情况、地表平整情况和地头整齐情况为主要项目。

（二）水田普通铧式犁

1.耕深及耕深稳定性

用耕深尺或两个直尺每行程测定耕深10点，测定三个行程，并分别算出每行程平均耕深和耕深稳定系数。

式中：∑ni——各测点耕深的总和（cm）；

　　　n——测定点数；

　　　∑ni——各点耕深值入n1，n2，…对平均耕深的高差不超过±1．5cm的总点数。

2．耕宽及耕宽稳定性

测定三个行程，每行程测定10点，计算平均耕宽，并以（cm内的总点数算出耕宽稳定系数，计算公式与耕深相同。

3．植被覆盖率

（1）称重法。此法适用于绿肥田、稻茬田或麦茬田。在耕前，沿对角线测定5点，耕后在已耕地内测定不少于3点。每个测点取1m2的方框内，将植被齐地面剪下称重，求出每1m2的平均重量，按下式计算覆盖率。

（2）数丛法。对稻茬田或麦茬田，耕前测定每平方米内丛数和平均茬高，耕后测定每平方米内未被覆盖的丛数（覆盖未达到平均茬高2/3的丛数，均按未被覆盖计算），耕前和耕后测定均不少于3点，按下式计算。

4．碎土和断条性能

（1）水田水耕或水田旱耕垡块成条时，以断条法测定。在测定区内，断条长度超过10cm以上为一断条，计算每米断条数。

式中：∑i——测定区内的断条数（次）；

　　　L——测定区长（m）。

（2）旱耕土垡不能成条时，用重量法测定每0.5m2×0.5m2内耕层土块，土块大小按长边小于10cm、10～20cm、大于20cm分为三级，计算出各级土块重量的百分比。

水田犁的翻土性能和入土行程的测定与旱地犁相同。

第四节　旋耕机

图1-48　旋耕机
1．刀轴；2．刀片；3．侧板；4．右主梁；5．悬挂架；6．齿轮箱；7．挡土罩；8．左主梁；9．侧传动箱；10．防磨板；11．撑杆

旋耕机是一种由拖拉机动力输出轴驱动工作部件进行工作的耕整地机具，它以旋转刀片对土壤进行铣削加工。

一、旋耕机的类型和特点

（一）旋耕机的类型

1．按旋耕机刀轴的配置可分为横轴式（卧式）和立轴式（立式）。

2．按与拖拉机的连接形式可分为牵引式、悬挂式和直接连接式。

3．按刀轴传动方式可分为中间传动和侧边传动两种形式。

（二）旋耕机的特点

1．旋耕机具有很强的切土、碎土能力，耕后地表平整、松软，一次作业能达到犁耙几次的效果。

2．对土壤湿度的适应范围较大，在水田中带水旋耕后可直接插秧。

3．它能有效地切断植被并将其混于耕作层中，也能使化肥、农药等在土中均匀混合。

4．旋耕机作业时，所需牵引功率不很大，但整个旋耕过程功率消耗较大，所以耕深较浅。

5．覆盖质量较差。

旋耕机虽然还不能取代一般的耕耙作业机械，但在水田、菜园、黏重土壤、季节性强的浅耕灭茬和播前整地等作业中，已得到广泛应用。

二、旋耕机的一般构造与工作过程

（一）一般构造

旋耕机主要由机架、传动装置、刀辊、挡土罩和拖板等组成（图1-48）。

1．机架

卧式旋耕机机架呈矩形，由左、右主梁，侧板、侧传动箱壳及作为刀轴的后梁所组成。主梁上还装有悬挂架，以便与拖拉机挂接。

2．传动装置

传动装置包括齿轮箱和侧边传动箱。拖拉机的动力从动力输出轴由万向节传动轴传至齿轮箱后，再经侧传动箱驱动刀轴旋转。

传动方式有侧边齿轮传动和侧边链传动两种形式（图1-49）。链传动结构简单，重量轻，但链条易磨损断裂，寿命较短。齿轮传动可靠性好，但加工精度高，制造较复杂。

图1-49　旋耕机的传动

3．刀辊

刀辊由刀轴、刀座和刀片组成（图1-50a）。刀轴用无缝钢管制成，两端焊有轴头，轴管上按螺旋线规律焊有刀座，刀片用螺栓固定在刀座上。也有的刀轴上焊有刀盘（图1-50b），刀盘上檐外周有间距相等的孔位，可根据不同需要安装多把刀片。

图1-50　刀辊
1．左轴头；2．刀片；3．刀座；4．刀轴管；5．右轴头

刀片是旋耕机的工作部件，常用的刀片有弯刀、凿形刀和直角刀三种（图1-51）。

图1-51　旋耕机刀片

弯刀刃口由曲线构成，有滑切作用，切割能力强，不易缠草，有较强的松土和抛翻能力，在我国应用较广。弯刀有左弯和右弯之分，在刀轴上搭配安装。

凿形刀的正面为较窄的凿形刃口，入土性能好，阻力小，适用于土质较硬、杂草较少的工作条件。在潮湿黏重土壤中耕作时，漏耕严重，易缠草堵泥。

直角刀正面及侧面都有刃口，呈直线形，弯曲部分近于直角。工作时，易产生缠草堵泥现象。其碎土能力较强，所需动力较大，适于旱田碎土用。

4．挡土罩及拖板

挡土罩制成弧形，安装在刀辊的上方，挡住刀片抛起的土块，起到防护和进一步破碎土块的作用。

拖板的前端铰接在挡土罩上，后端用链条挂在悬挂架上，其离地高度可以调整。拖板的作用是增加碎土和平整地面的效果。

（二）工作过程

旋耕机工作时，刀片一方面由拖拉机动力输出轴驱动做旋转运动，一方面随拖拉机前进。刀片在前进和旋转过程中不断切削土壤，并将切下的土块向后抛扔，与挡土罩和拖板碰撞而进一步破碎后落到地面，并随即被拖板刮平（图1-52）。

三、旋耕机的使用与调整

（一）万向节轴的安装

在悬挂式旋耕机上，拖拉机的动力输出轴通过万向节轴与齿轮箱联结。安装万向节轴时，应使方轴与套管的夹叉位于同一平面内，保证刀轴旋转均匀（图1-53）。

图1-52　旋耕机的工作过程
1．刀片；2．挡土罩；3．拖板

图1-53　万向节轴的安装

（二）刀片的安装

安装刀片时，应使刃口方向与旋转方向一致，以保证刃口切土。弯刀的安装应根据作业要求，恰当地配置左弯和右弯刀片，具体方法有外装、内装和交错装法（图1-54）。

图1-54　旋耕机刀片的安装

1．外装法

刀轴两端刀片向内弯，其余所有刀片都向外弯，刀轴所受轴向力对称，耕后地表中间凹下，适用于拆畦（破垄）耕作或旋耕开沟联合作业。

2．内装法

所有刀片都对称弯向中央，刀轴所受轴向力对称，耕后地表中间凸起，适用于畦作，也可使机组在畦田上跨沟耕作，起到填沟作用。

3.交错装法

刀轴两端刀片向内弯，其余刀片左右弯刀交错对称安装，耕后地表平整，适于水田耕作或旱地犁耕后的整地作业，也可用于旋耕灭茬作业。

（三）旋耕机的调整

1．耕深调整

轮式拖拉机配用的旋耕机，耕深一般由拖拉机液压系统用位置调节控制，或安装限深滑板控制。手扶拖拉机配用的旋耕机，耕深可通过改变尾轮的高低来调整。

2．水平调整

悬挂式旋耕机的水平调整与悬挂犁相同。前后水平的调整应保证旋耕机作业时，万向节夹角小于10°。

3．提升高度的调整

旋耕机在传动状态下提升过高，导致万向节夹角过大而损坏，一般要求刀片离开地面15～20cm即可。在开始耕作前，应将液压操纵手柄限制在允许的提升高度位置。

4．碎土性能的调整

碎土性能与机组前进速度及刀轴转速有关。刀轴转速一定时，增大前进速度则土块变大，减小前进速度则土块变小。机组前进速度一定时，提高刀轴转速则土块变小，降低刀轴转速则土块变大。有的旋耕机可通过改变齿轮箱传动速比来调整刀轴转速。另外，调整旋耕机拖板的高低，也能影响碎土性能和平地效果。

（四）安全操作注意事项

1．旋耕机作业时，应先接合动力输出轴，待刀轴转速正常后，边前进，边使刀片逐步入土。严禁刀片先触地再接合动力输出轴，以防损坏零部件。

2．地头转弯或倒车时，应提升旋耕机，停止耕作，但不必切断动力；应减小油门，降低万向节轴转速，并注意保证万向节轴夹角不超过30°。

3．工作中有异常声响，应立即停车，严禁在旋耕机运转状态检查或排除故障。

（五）旋耕机的常见故障及排除方法

旋耕机常见故障及排除方法，见表1-5。

表1-5　旋耕机常见故障及排除方法

第五节　深松机具

一、深松的意义及形式

（一）深松的意义

土壤深松技术是一项在世界各地得到广泛应用的农业增产技术。所谓深松，一般是指超过正常犁耕深度的松土作业。深松的作用是破坏坚硬的犁底层、加深耕作层、改善耕层结构，提高土壤蓄水保墒、抗旱耐涝能力，促进作物根系生长。同时，深松作业可以不乱土层，对于那些耕层瘠薄不宜深翻的土壤（如盐碱土、白浆土等），深松结合施肥已成为改良土壤的重要措施。

（二）深松的形式

深松的形式有多种，可在作物收获后进行全面深松，又可在播种之前或播种同时及作物生长期间进行种床或行间深松。近年来，我国北方地区常采用下列几种深松形式：

1.平翻深松

伏、秋翻时，在犁上增加深松部件，边翻边松，上翻下松，可有效地打破犁底层，深度可达18～30cm。

2．深松耙茬

用深松机具深松而不翻，深度可达25～30cm，再用圆盘耙配套作业。

3.交叉深松

麦收后用茎秆粉碎机或灭茬耕作机，把茎秆切碎后抛撒在地表，再用深松机交叉深松两遍，并配套圆盘耙作业。

二、深松机的种类和一般构造

（一）铧式犁加装深松铲

图1-55　铧式犁加装深松铲

1．悬挂犁加深松部件

深松部件直接焊接或用螺栓固定在各主犁体上，主要用于上翻下松作业，可打破犁底层，增加耕深8～10cm。这种深松部件多采用凿形深松铲（图1-55a）。

2．牵引犁加深松部件

深松部件是用四杆机构固定在各主犁体的后面，可随犁的起落而升降，运输时深松铲高于犁体底面，地头转弯时不易挂草，主要用于平翻深松作业。深松铲的铲柄为垂直杆式，铲头有单翼和双翼两种（图1-55b）。

（二）铲式深松机

铲式深松机的构造一般由机架、悬挂装置、限深轮、深松铲和安全销等组成（图1-56）。深松铲是主要工作部件，直接装在机架横梁上，铲柱上装有安全销，当耕作中遇到树根或石块等障碍物时，能保护深松铲不受损坏。限深轮装于机架两侧，用以调整和控制松土深度。

图1-56　铲式深松机
1．机架；2．拉筋；3．深松铲；4．安全销；5．限深轮；6．悬挂架

深松铲是深松机具的主要工作部件，由铲头和铲柱两部分组成（图1-57）。

图1-57　铲头与铲柱

为了适应不同的作业要求。铲头形式有很多，常用的有凿形铲、鸭掌铲和双翼铲等三种。

凿形铲的碎土性能好，工作阻力小，结构简单，强度高，制作方便，既适于全面深松，也适于行间深松，应用最广泛。

鸭掌铲和双翼铲幅宽较大，松土范围扩大，工作阻力增加，这类铲主要用于苗期行间深松。双翼铲更常用于分层深松时松表层土壤，还可用于除茬作业。

铲柱通常做成弯曲的，断面多为矩形，铲头用螺栓固定于其下端，入土部分的前面加工成尖棱形，以减小阻力。

（三）1SQ—250型全方位深松机

1SQ—250型全方位深松机是1SQ系列全方位深松机中的一种机型，它采用梯形框架式工作部件对土壤进行高效率的深松。它不仅具有工作原理新颖、结构紧凑、能耗小、松碎土壤效果好等优点，并且在对土壤进行深松的同时可形成鼠道，以降低农田地下水位与增强排盐碱作用。

1SQ—250型全方位深松机的构造主要由主梁、悬挂架、两组全方位深松部件、撑杆及配置在中央的限深轮等组成（图1-58）。

全方位深松机的工作部件为梯形框架式，由左、右侧刀和水平刀组成。为了便于更换磨损后的刀刃，左、右侧刀与水平刀均由托板与可拆卸的刃板构成。

图1-58　1SQ—250型全方位深松机

全方位深松机工作时，利用左、右侧刀和水平刀切出梯形截面的垡条，继而将垡条抬升后移，通过两侧刀面和水平刀面，从梯形框中流出，而后下落铺放于田面。在此过程中，土垡受到剪切、弯曲和拉伸作用而破碎。

三、深松机的使用与维护（以全方位深松机为例）

（一）主要调整

1．横向水平调整

深松机工作时，应使机架主梁保持横向水平，以使左右深松部件的松土深度保持一致，否则可通过改变拖拉机悬挂机构提升杆的长度来调整。

2．纵向位置调整

保持深松机的纵向正确位置，可使底刃具有合理的切土角，以保证作业质量和较低的工作阻力，否则可通过改变拖拉机悬挂机构上拉杆的长度来调整。

3．松土深度调整

松土深度可通过限深轮来调整。

（二）使用注意事项

1．1SQ—250型全方位深松机在一般情况下，可用东方红—75（或802）型拖拉机Ⅱ挡牵引作业。在阻力较大的情况下，也可用Ι挡作业。作业时，供油手柄应置于大油门位置，以得到较高的作业速度，并获得较好的作业效果。

2．机组开始进入作业行程时，应在行进中使工作部件逐步入土。

3．作业过程中要保持直线行驶，不得在工作部件未出土前转弯，以免损坏机件。

4．提升农具时，应在行进中逐步完成，不得在停车后将机具自土中提起，否则会形成深坑，影响田面平整。

5．使用中，如发现机车负荷突然剧增，应立即减小作业深度，找出故障原因，及时排除。

6．运输时，将深松机提升至最高位置，使铲尖离地面25cm以上，必要时可通过拖拉机悬挂机构予以调整。在过桥或上、下坡时，注意保护铲尖，当坡度较大时可倒退行驶。

（三）保养与封存

1.作业季节结束后，清洗干净。

2.卸下限深轮，在轴承内加满黄油后再装回原位。

3.检查紧固各部螺栓。

4.刀面应涂油防锈。

5.将机具停放在农具棚或地势较高的农具场上，工作部件用木块垫好，撑杆支撑牢靠。

第六节　圆盘耙

圆盘耙是一种以回转圆盘破碎土壤的整地机械，主要用于旱地犁耕后的碎土整地作业。由于圆盘耙片能切断草根和作物残株，搅动和翻转表土，故也可用于除草、混肥或浅耕灭茬等作业。

一、圆盘耙的种类及性能

（一）按机重与耙片直径分

有重型、中型和轻型三种，其主要结构参数及性能见表1-6。

表1-6　圆盘耙的类型

（二）按与拖拉机的挂接方式分

有牵引式、悬挂式和半悬挂式三种。

1．牵引式圆盘耙

重型圆盘耙比较笨重，多为牵引式。中型和轻型圆盘耙也有牵引式，以便于实现多台联合作业。牵引式机组地头转弯半径大，运输不方便，适用于大地块作业。

2．悬挂式圆盘耙

悬挂式圆盘耙多为中型和轻型。机组紧凑，操作方便，运输灵活。

3．半悬挂式圆盘耙

半悬挂式圆盘耙其特点介于牵引式和悬挂式之间。

（三）按耙组的配置方式

有对置式、交错式和偏置式等（图1-59）。

图1-59　耙组的配置方式

1．对置式

对置式圆盘耙左右耙组对称布置，侧向力互相平衡，偏角调节方便，作业中可左右转弯。缺点是耙后中间留有未耙的土埂，两侧有沟（指双列的）。

2．交错式

交错式圆盘耙是对置式的一种变形，每列左右两耙组交错配置，克服了对置圆盘耙中间漏耙留埂的缺点。

3．偏置式

偏置式圆盘耙有一组右翻耙片和一组左翻耙片，前后布置进行工作。牵引线偏离耙组中心线，侧向力不易平衡，调整比较困难，作业中只宜单向转弯。但结构比较简单，耙后地表平整，不留沟埂。

二、圆盘耙的一般构造与工作原理

（一）一般构造

圆盘耙一般由耙组、耙架、角度调节器、牵引或悬挂装置等部分组成，有的牵引耙上还装有运输轮（图1-60、图1-61）。

图1-60　PQX—1．8型18片悬挂偏置圆盘耙
1．前耙架；2．前耙组；3．前梁；4．悬挂架；5．水平调节丝杠；
6．后耙架；7．后刮土器；8．上、下调节板

图1-61　PY—3．4型41片牵引对置圆盘耙
1．耙组；2．前列拉杆；3．后列拉杆；4．主梁；5．牵引钩；
6．卡子；7．齿板；8．加重箱；9．耙架；10．刮土器

1．耙组

耙组由装在方轴上的若干耙片组成（图1-62）。耙片间用间管隔开，轴端用垫铁和螺母固紧，通过轴承和轴承支板安装在横梁上。为清除耙片上黏附的泥土，在横梁上装有刮土铲。

图1-62　
耙组1．耙片；2.横梁；3．刮土器；4．间管；5.轴承；6．外垫铁；7．方轴

（1）耙片。耙片是一个球面圆盘，中心有方孔，凸面周缘磨刃，以利切割。按周缘形状不同分为全缘式和缺口式两种（图1-63）。缺口耙片入土和切土能力较强，适用于黏重土壤。

图1-63　耙片

图1-64　耙组轴承

（2）间管。间管有普通间管和轴承间管两种。有的间管两端大小不等，安装时大头与耙片凸面相接，小头与凹面相接。轴承间管用来安装轴承。

（3）轴承。轴承有木瓦轴承、铸铁滑动轴承和滚动轴承三种。木瓦轴承和铸铁滑动轴承体积大、密封差、耗油多，已逐步淘汰。新型耙上多采用外球面、内方孔、深滚道、多层密封的专用滚动轴承（图1-64），它与轴承座为球面配合，能使轮定位，轴承内黄油每季节更换一次。

2．耙架

耙架用来安装耙组、角度调节器和牵引（或悬挂）装置，有的耙架上还装有加重箱。耙架有挠性耙架和刚性耙架两种形式。挠性耙架对地形的适应性好，刚性耙架可保持耙组凸面端和凹面端耙深一致。

3．角度调节器

圆盘耙工作时，耙片回转面与前进方向之间保持一定的夹角，称为偏角。角度调节器用于调节偏角大小，以适应耙深的需要。

角度调节器的形式有齿板式、插销式、压板式和液压式等多种，结构都很简单，操作也比较方便。总的调节原则是改变耙组横梁相对耙架的连接位置，从而改变偏角大小。

图1-65所示为牵引耙齿板式角度调节器，由齿板、上下滑板、托架和拉杆等组成。上、下滑板与牵引架固定在一起，并能沿主梁移动，移动范围受齿板末端限制。利用手杆抬起齿板，并向前移动齿板至相应的缺口卡在托架上固定，然后向前开动拖拉机，牵引架带动滑板在主梁上前移，直到上滑板后端上弯部分碰到齿板为止。与此同时，滑板通过左、右前拉杆和后拉杆带动耙组相对机架摆转，偏角增大（图1-66）。如需调小偏角，应通过拖拉机后退，使滑板在主梁上后移，然后将齿板后移定位。

图1-65　齿板式角度调节器
1．托板；2．上滑板；3．齿板；4．托架；5．手杆；
6．牵引架；7．主梁；8．下滑板；9.后拉杆；10．前拉杆

图1-66　偏角调节示意图

（二）工作原理

圆盘耙工作时，耙片回转面垂直于地面，并与前进方向呈一偏角a。耙片滚动前进，在重力和土壤阻力作用下切人土中，并达到一定的耙深。耙片回转一周，位置由A点至C点，其运动可分解为由A点至B点的纯滚动和由B点至C点的侧向移动。在滚动中，耙片刃口切碎土块，切断草根和残茬。在侧向移动中，进行推土、铲草，并使土壤沿凹面上升和跌落，从而又起到碎土、翻土和覆盖等作用。当a角增大时，侧移段BC增大，对土壤的作用力增强，使耙深增加。减小偏角，则耙深变浅。因此，圆盘耙普遍采用改变偏角的方法来调节耙深（图1-67）。

图1-67　耙片的运动

三、圆盘耙的受力与平衡

（一）耙组的受力分析

圆盘耙工作时，作用在耙组上的力有重力和土壤阻力。重力作用于耙组重心，土壤阻力可看作集中作用于中间耙片或假想的中间耙片上。

土壤阻力可简化成空间互不相交的两个力R和N（图1-68）。阻力R可分解为垂直反力Rz和水平反力Rh，作用在圆盘刃口平面内，且通过圆心。阻力N垂直于圆盘刃口平面，作用在圆盘入土部分的重心处。将阻力N平移到轴线上，在水平面内可与Rh合成为及Rxy，并在垂直面内附加一个力偶Mn （Mn=NZ）。Rxy又可沿前进方向和侧向分解为Rx和Ry，Rx即为牵引阻力，Ry为侧向阻力。这样，作用于耙组上的土壤阻力R和N即被分解为及：Rx、Ry、Rz和力偶MN。

图1-68　耙组受力分析

（二）圆盘耙的平衡

1．垂直面内的平衡

在垂直面内，阻力Rz与重力G相平衡。力偶MN使耙组凹面端入土较深，为保证耙组两端耙深一致，耙组重心应向凸端偏移，或采取在凸端加压，在凹端设置吊杆等措施来平衡。另外，采用刚性整体耙架，也可得到较好的平衡效果。

2．水平面内的平衡

对置耙左右两耙组的水平阻力Rxy1和Rxy2大小相等，对称于牵引线两侧，其合力R与牵引力P相平衡（图1-69a），牵引力P应配置在耙的水平中心线上。

图1-69　圆盘耙在水平面内的平衡

偏置耙前后两列耙组的水平阻力R1和R2应相等，合力R位于牵引线上，且R=P而得到平衡（图1-69b）。但实际工作中，前、后耙组的土壤条件不同，其水平阻力常不相等，将产生侧向推力，使耙偏斜行进，这时可通过改变后列耙组的耙深或偏角来调整，使耙平衡。

四、圆盘耙的使用与维护

（一）圆盘耙的调整

1．耙深调整

耙深可利用角度调节器改变偏角或增减附重来调整。增大偏角或增加附重，耙深增加；反之，则耙深变浅。

2．水平调整

耙的水平包括横向水平和纵向水平。PQX—1.8型悬挂耙的横向水平可通过拖拉机悬挂机构右提升杆来调整，纵向水平则用水平调节丝杠来调整。PY—3.4型牵引耙的横向水平可通过改变耙组凸端吊杆位置来调整，纵向水平可通过改变牵引钩在牵引架上的不同孔位来调整。

3．刮土器调整

刮土器与圆盘凹面的间隙应为3～8mm，可通过改变刮土器在横梁上的位置来调整。

（二）圆盘耙的常见故障与排除方法

圆盘耙常见故障及排除方法，见表1-7。

表1-7　圆盘耙常见故障及排除方法

第七节　其他整地机械

一、水田耙

水田粑主要用于水田春、夏季的耕后碎土整地作业和双季稻地区早稻茬地的以耙代耕作业。

我国南方水田耙均采用悬挂式。其构造一般由耙组、轧滚、耙架和悬挂架等组成（图1-70）。

图1-70　水田耙
1．悬挂架；2．轧滚；3．缺口耙组；4．耙架；5．星形耙组

（一）耙组

水田耙组有星形耙组和缺口耙组两种。

1.星形耙组

主要由星形耙片、方轴、间管、橡胶轴承和耙轴等组成（图1-71）。耙片套在方轴上，中间用间管隔开，耙组端部通过压盖用螺栓将耙片紧固在方轴上。方轴为焊合空心件，两端焊有轴承座，橡胶轴承嵌装在轴承座内。耙轴也是焊合件，它穿在橡胶轴承内孔中，工作时耙组在耙轴上转动。

图1-71　星形耙组
1．星形耙片；2．间管；3．方轴；4．橡胶轴承；5．耙轴；6．压盖

星形耙片为一平顶球面圆盘（图1-72），外缘有6个弯曲的星齿，星齿刃口较长，滑切作用大，切土和碎土能力强，并有一定的翻土灭茬作用，阻力也较小。

安装星形耙片时，要使相邻耙片的刀齿互相错开，一般按螺旋线排列，以保证工作平稳，减少冲击，并且同列左、右耙组耙片的螺旋线方向应相反，以相互抵消轴向力（图1-73）。

图1-72　星形耙片

图1-73　星形耙组的安装

2．缺口耙组

缺口耙组由若干缺口耙片按一定间距串装在耙组轴上组成。

缺口圆盘耙片一般有8个缺口，边缘磨刃，刃口厚度为0．5～1mm。其切土、翻土能力较强，但碎土起浆作用不如星形耙片，而且阻力也较大，多用于黏重土壤或已排水的稻茬田。缺口耙片的构造如图1－74所示。

图1-74　缺口耙片

（二）轧滚

轧滚具有较强的灭茬、起浆能力，并兼有碎土、平田、混合土肥等功能。为了提高轧滚的轧压效果，常使轧片均匀错开，或呈螺旋线排列。

轧滚按轧片的形状及其排列方式不同分为实心、空心、百叶桨及螺旋式等几种类型（图1－75）。

图1-75　轧滚

1．实心直轧滚

将有出水孔的直叶片分段交叉焊在滚筒上，有利于泥水通过，减少土壤的黏结。其工作阻力小，具有较强的灭茬和起浆能力，平整性能也较好，在一般土壤上应用较广，在黏重土壤上易夹泥。

2．空心直轧滚

将长叶片焊在固定于心轴的几个星盘上，其空间间隙较大，轧得深，且不易堵泥，但其工作阻力较大，田面平整性较差，适用于黏重土壤。

3．百叶桨轧滚

将短小叶片按单头螺旋线焊接于滚筒上，在黏土工作时不易夹泥粘土，但其碎土、灭茬、起浆性能较前两种轧滚差。

4．螺旋轧滚

将叶片按一定的螺旋导角焊在滚筒上，因轧片为螺旋线，故受力均匀，工作平稳，冲击力小，但碎土起浆及平整性较差。

二、旱地滚动耙

旱地工作的滚动耙通常与旋耕机、深松机等耕作机械联合使用，其功用是破碎土块、压实耕层和平整表层土壤。

滚动耙的种类很多，根据工作元件的形状不同可分为钢丝滚动耙、齿板滚动耙和扭板滚动耙等（图1-76）。

钢丝滚动耙碎土作用较强，扭板滚动耙的压实作用较强，齿板滚动耙综合性能较好，但结构较复杂。

图1-76　旱地滚动耙的工作部件

三、镇压器

镇压器主要用于耕后和播种前后的镇压作业。耕后及播前的镇压可碎土保墒，使耕层紧密平坦，可提高播种质量。播后镇压可使种子与土壤紧密接触，下层土壤水分上升，促进种子发芽。有的地区采用苗前镇压可压碎板结地表，以利幼苗出土。在干旱多风地区，镇压作业还能防止土壤风蚀。

常用的镇压器多为牵引式，根据形状不同分为V形、网形、齿盘V形等（图1-77、图1-78、图1-79）。

图1-77　V形镇压器

图1-78　网形镇压器

图1-79　齿盘V形镇压器

1．V形镇压器

V形镇压器由若干个具有V形边缘的铸铁轮穿在辊轴上组成。镇压轮的孔径大于轴径，工作时镇压轮可在轴上相对晃动，以利脱土。V形镇压器压后地表呈波状起伏，可减轻土壤风蚀。

2．网形镇压器

网形镇压器由若干个表面具有凸齿的铸铁轮串装在轮轴上组成。它以压实下层土壤为主，并能保持表土疏松，具有较好的保墒作用。

3．齿盘V形镇压器

齿盘V形镇压器是在两个V形轮之间加装一个齿盘，齿盘外径稍大于V形轮，齿盘在回转的同时上下运动。这种镇压器碎土能力极强，有使土壤上虚下实的作用，提高了V形镇压器的作业效果。

四、平地合墒器

平地合墒器是一种与铧式犁配套进行复式作业的整地机具，可在犁耕的同时，起碎土、保墒、平整地表和合墒等作用。

平地合墒器主要由斜梁、圆盘、悬臂、悬臂座、撑杆、深浅调节机构和平地角铁等组成（图1-80）。每个圆盘通过小轴和轴承，并排装在斜梁上，斜梁通过悬臂与悬臂座，安装在犁架主梁上。斜梁斜度可通过撑杆调节，以改变圆盘的偏角。圆盘入土深度可通过深浅调节丝杠调整。

图1-80　平地合墒器
1．平地角铁；2．斜梁；3．圆盘；4．悬臂；
5．撑杆；6．调节丝杠；7．悬臂支座

工作时，圆盘以一定的偏角滚动前进，切碎土垡，并由平地角铁进一步将地表耢平。圆盘滚动中，依次逐盘将一部分表土由前向后递送，在最后一铧沟沿上形成一条埂。在以后行程中，土埂逐次推移，直至最后合墒时，调大偏角，将土埂填平犁沟。

五、秸秆粉碎还田机

农作物秸秆直接粉碎还田机是进入20世纪80年代以来，在我国北方地区逐步发展起来的一种新型机具。实施秸秆直接粉碎还田技术，能够增加土壤的有机质含量，改良土壤结构，增强土壤的蓄水保墒能力，是实现高产优质高效农业的一项基础工程。它把传统的沤制还田做法推进了一大步，深受农民欢迎。

（一）秸秆粉碎还田机的一般构造

秸秆粉碎还田机的结构与旋耕机相似，主要由机架、牵引或悬挂装置、传动装置、刀轴、动刀和定刀等组成（图1-81）。

图1-81　秸秆粉碎还田机
1．悬挂架；2．主传动箱；3．侧板；4．侧传动箱；5．动刀；6．护罩；7．侧板

动刀有折刀和锤爪两种形式（图1-82）。折刀又分左折、右折两种，两把折向相反的刀片成为一组，铰装于刀轴的刀片座上。刀片座在刀轴上呈交错排列，以得到较好的平衡效果，减少机器的振动。

图1-82　还田刀

定刀安装在机罩内壁上，以加强粉碎效果。

（二）秸秆粉碎还田机的工作过程

操纵拖拉机升降手柄使还田机降至工作位置，动力由拖拉机动力输出轴经主传动箱和侧传动箱传往刀轴，带动刀轴高速旋转。动刀将地表的秸秆打断进入护罩内，在护罩内继续受到动刀的砍切、撞击和定刀片的配合切割而成为细碎秸秆，并沿刀片回转方向，均匀撒落于机后地表（图1-83）。

（三）秸秆粉碎还田机的使用

1．使用前认真检查刀片有无变形和损坏，刀片销轴的开口销是否锁牢。

2．检查皮带紧度，以免因刀轴转速的降低而影响粉碎质量。

3．机组作业前应进行试运转，检查各转动部位有无碰撞、摩擦和发热现象，运转正常后方可投入作业。

4．工作中严禁动刀打土，应保持20～80mm的留茬高度。

5．提升还田机时应切断动力，不要升得过高，以防万向节轴脱出和损坏。

图1-83　秸秆粉碎还田机的工作过程
1．万向节轴；2．主传动箱；3．机罩；4．刀轴；
5．尾轮；6．动刀片；7．定刀片

第八节　地膜覆盖机械

一、地膜覆盖的意义和农业技术要求

（一）地膜覆盖的意义

地膜覆盖栽培技术是现代化农业生产的一项重大技术措施。地膜覆盖能提高地温，保墒保肥，增加光照，减轻病虫草害，并有防止土壤返盐碱作用，作物可早播早熟，增加产量。地膜覆盖技术主要应用于棉花、黄烟、花生、玉米、大豆、瓜果、蔬菜、大蒜等作物。

（二）地膜覆盖的农业技术要求

1．地表平整细碎，无杂草、残茬和残膜，畦（或垄）形规整。

2．薄膜紧贴地面，紧度适宜。

3．膜边要压实封严，不得被风吹跑，又不影响畦面采光。

4．薄膜质量好，厚度适中（以0．012～0．015mm为佳）。

5．耕整地后要及早覆盖，以防水肥散失。

二、地膜覆盖机的构造与工作过程

（一）地膜覆盖机的类型及一般构造

地膜覆盖机也简称铺膜机。目前我国各地研制的各种类型地膜覆盖机具已达40多种，名称繁多，型号各异，尚无统一标准，但其工作原理和使用方法基本相同。按动力方式不同可分为人力式、畜力式和机动式三种类型。按完成作业项目不同可分为单一铺膜机、作畦铺膜机、播种铺膜机、铺膜播种机和旋耕铺膜机五大类。

1．单一铺膜机

单一铺膜机主要由机架、开沟器、挂膜架、压膜轮、覆土器等部件组成（图1-84）。工作时能在已耕整成畦的田地上一次完成开沟、铺膜、覆土等作业。该机结构简单，使用调整方便，应用面广，特别适合于中小块农田的铺膜作业，但功能较单一。

图1-84　单一铺膜机
1．手柄；2．开沟器；3．限深轮；4．压膜轮；
5．覆土器；6．膜卷辊；7．机架；8．挂膜架

2．作畦铺膜机

作畦铺膜机是在单一铺膜机上增加作畦和整形装置，作业时可在已耕整过的田地上一次完成作畦、整形、铺膜及覆土等多项作业，适用于垄作铺膜后打孔播种和孔上盖土作业（图1-85）。

图1-85　作畦铺膜机
1．悬挂装置；2．机架；3．挡土板；4．覆土器；5．压膜轮；6．展膜机构；
7．挂膜架；8．镇压辊；9．开沟器；10．整形板；11．收土器

3．播种铺膜机

播种铺膜机是将定型的播种机与铺膜机有机组合为一体，在已耕整田地上可一次完成播种和铺膜作业。幼苗长出后，需人工适时开穴放苗，放迟了会烧死幼苗。

4．铺膜播种机

铺膜播种机与播种铺膜机的不同在于先铺膜，而后在铺好的薄膜上打孔播种，并在孔上覆土、镇压。这种铺膜机还可以加装排肥装置，在前面施肥。出苗后不需人工放苗，省工安全，能保证苗齐、苗壮、苗全，适用于大面积铺膜作业，但机型较复杂．对使用技术要求较高（图1-86）。

图1-86　铺膜播种机
1．开沟器；2．镇压辊；3．展膜辊；4．压膜辊；5．前圆盘覆土器；6．穿孔播种装置；
7．后圆盘覆土器；8．镇压辊；9．薄膜；10．膜卷；11．施肥装置

5．旋耕铺膜机

旋耕铺膜机是一种集旋耕、作畦整形、铺膜于一体的复式作业机具，机械化程度较高，省工、省时、生产率高，但结构较复杂（图1-87）。

图1-87　旋耕铺膜机
1．机架；2．旋耕机；3．起垄器；4．整形器；5．膜卷；6．畦面镇压辊；7．压膜轮；8．覆土器

（二）地膜覆盖机的构造

地膜覆盖机的基本工作部件有作畦整形部件、铺膜部件和覆土部件等。

1．作畦整形部件

作畦整形部件包括开沟器和整形器。开沟器用于作畦或起垄，有圆盘式和铧式两种。整形器用于畦面整形，使畦面规整（图1-88）。

图1-88　封闭式整形器

用圆盘开沟器作畦，阻力小，畦两侧起形明显。若再配以封闭式整形器，当土壤水分适宜、圆盘工作深度适当时，可得到规整而丰满的畦形。圆盘开沟器和封闭式整形器配套使用时，圆盘工作深度对作畦整形质量影响很大，必须注意调节。

铧式开沟器结构简单，入土性能好，但工作阻力较大。单用铧式开沟器作畦，畦形不太规整，若再配以封闭式整形器，作畦质量会明显提高。

还有的铺膜机，如作畦铺膜机，采用左、右收土器（图1-89）和人字形整形器（图1-90）配合进行作畦整形。而左、右铧式开沟器（图1-91）用于开出地膜沟。

图1－89　收土器
1．立柱；2．纵梁；3．收土板

图1-90　人字形整形器

图1－91　铧式开沟器
1．纵梁；2．立柱；3．铧式犁

2．铺膜部件

铺膜部件包括挂膜架、压膜轮和畦面镇压辊等。

（1）挂膜架。用于安装膜卷，其安装宽度可用松开紧固螺钉进行调节（图1-92）。

图1-92　挂膜架
1．挂膜轮；2．紧固螺钉；3．薄膜卷

（2）压膜轮。用于将薄膜横向拉平拉紧，将薄膜两边缘压入小沟。压膜轮有左、右之分，其轮缘上固定软材料，防止压膜时划伤地膜（图1-93）。

（3）畦面镇压辊。畦面镇压可分为膜前镇压和膜后镇压两种形式（图1-94）。

膜前镇压用于将畦面压实，把土块压碎，压不碎的土块和石头等硬物压入畦面土中，为铺膜创造良好的条件。

膜前镇压辊可用铁皮做成圆柱形滚筒。

膜后镇压可使薄膜紧贴畦面，膜面舒展平整。膜后镇压辊可采用泡沫塑料制作，不同畦形可采取不同形式的畦面镇压辊。

图1-93　压膜轮
1．调节丝杆；2．压力弹簧；3．泡沫轮；4．浮动杆

图1-94　畦面镇压辊

3．覆土部件

覆土部件主要采用圆盘式和铧式覆土器两种形式。其功用是给膜边覆上适量的土，以防薄膜透气或被风刮起。

铧式覆土器当犁翼过大或机组速度过高时，会造成抛土过远，影响膜面采光，可配合挡土板使用（见图1－85）。

（三）地膜覆盖机的工作过程

地膜覆盖机的类型及构造不尽相同，但其铺膜过程基本相同。下面主要介绍作畦铺膜机和旋耕铺膜机的工作过程。

1．作畦铺膜机

铺膜前先将铺膜机（图1-85）下降到工作高度，拉出一部分地膜埋好。起步后，在拖拉机的牵引下，左、右收土器将地表耕整过的松软土由畦两侧向中间推移，形成地垄。人字形整形器将地垄土分向两侧，形成畦面并将畦面抹平。铧式开沟器按畦宽要求在畦两侧将土外翻，开出地膜沟。膜前镇压辊将畦面压实，把土块压碎，石头等硬物压入畦面土中，为铺膜提供良好条件。摆动式挂膜架的摆动臂将膜夹住，随膜卷变细而向下移动，使膜卷始终沿畦面向前滚动，防止作业时风吹进膜下。毛刷式展膜机构靠重力紧压在膜上向前滑动，将膜纵向拉紧铺平，消除皱褶并起防风作用。压膜轮将地膜两边压入地膜沟，由铧式覆土器向内翻土，将地膜埋好。挡土板能有效地控制覆土不抛向畦面深处，从而保证采光面宽度。至此，全部铺膜作业完成。

2．旋耕铺膜机

旋耕铺膜机（图1-87）工作时，旋耕机在前面对土壤进行耕耘，后面的起垄器和整形器作畦整形，随后膜卷在畦面上滚动铺膜，膜后镇压辊将畦面压实并使薄膜紧贴土壤，两侧压膜轮滚压膜边，由圆盘式覆土器覆土，将薄膜边缘压实封严。

三、地膜覆盖机的使用和维护

（一）主要调整

1．整形器的调整

封闭式整形器左右侧板间的距离应等于畦宽，不符合要求时可调整左右侧板。

2．挂膜架的调整

挂膜架靠圆锥顶尖卡紧薄膜卷心轴，卡得过紧，易把薄膜拉断；卡得过松，易造成薄膜纵向拉力不足，覆膜起皱，同时膜卷易振动脱落。调整时必须使夹紧力适当，可松开紧固螺钉进行调整，且挂膜架的左右位置应保证膜卷与整形器中心线重合。

3．畦面镇压辊的调整

调整镇压辊的上下位置或弹簧张力，可改变镇压轮对畦面的压力。

4.压膜轮的调整

压膜轮的压紧力可通过改变压力弹簧的紧度来调整，并注意左右两轮压力一致。压膜轮的横向位置应使压膜轮压在薄膜边缘。

5.开沟器和覆土器的调整

二者的安装宽度应与作畦宽度相适应。开沟深度或覆土量可通过改变入土深度或偏角大小来调整。

（二）使用注意事项

1.铺膜作业前施足底肥，土壤水分要适宜。

2.膜卷应紧实，两端平齐，薄膜无皱折和双层，断头要少。膜卷直径不宜过大，幅宽应按作物要求进行选择。

3．作业开始前，调整拖拉机悬挂机构，使铺膜机架位于水平位置。扯出一段薄膜，从前往后压在压膜轮下，端部用土压牢。

4．拖拉机起步要平稳，行驶要直，作业速度要均匀，不得忽快忽慢。

5．地头转弯时，由跟机人员切断薄膜，用土压牢，防止被风吹起，然后将机具升起，再调头。薄膜断条或中途更换薄膜时，接头处应重复1m并用土盖好。

（三）地膜覆盖机的常见故障与排除方法

地膜覆盖机常见故障及排除方法，见表1-8。

表1-8　地膜覆盖机常见故障及排除方法

复习思考题

1．耕地、整地有哪些农业技术要求？

2．耕地机械有哪几种？各有何特点？

3．铧式犁按与拖拉机的挂接方式有哪几种？各有何特点？

4．犁体由哪些零件组成？各零件有何作用？

5．犁铧有哪几种？各有何特点？

6．犁铧在工作中，为什么必须保持锋锐？

7．铧式犁的安全装置有何作用？它有哪些类型？

8．绘简图叙述滚垡型犁体的工作原理。

9．旱地系列犁曲面有哪几种？其结构及性能有何特点？

10．水田系列犁曲面有哪几种？其结构及性能有何特点？

11．绘简图分析犁体曲面的受力情况。

12．什么是犁的牵引阻力？它由哪几部分组成？降低牵引阻力的途径有哪些？

13．什么是犁的牵引平衡？怎样才能达到牵引平衡？

14．悬挂犁工作中有哪些使用调整项目？怎样进行调整？

15．双向犁与普通铧式犁有何不同？

16．调幅犁有何特点？

17．犁体的技术状态检查有哪些项目及要求？

18．铧式犁工作中有哪些常见故障？试分析原因？

19．旋耕机有何特点？绘简图分析旋耕机的工作原理。

20．旋耕机的刀片有哪几种？各有何特点？

21．旋耕机弯刀在刀轴上有哪几种安装方法？各有何特点？

22．旋耕机工作中有哪些使用调整项目？怎样进行调整？

23．圆盘耙有哪些种类？各有何特点？

24．圆盘耙主要由哪些零部件组成？绘简图分析耙片的工作原理。

25．绘简图分析对置耙和偏置耙在水平面内的受力平衡方法。

26．水田耙主要由哪些部分组成？星形耙组与缺口耙组有何不同？

27．叙述作畦铺膜机的一般构造与工作过程。

28．使用地膜覆盖机应注意些什么？

29．地膜覆盖机有哪些使用调整项目？怎样调整？

30．铺膜作业时地膜出现斜向皱纹，试分析原因，并写出排除方法。