第三章整地机械

1、轻工与农业工程学院轻工与农业工程学院1 1第三章第三章 整地机械整地机械Scarification machineScarification machine机械工程学院机械工程学院轻工与农业工程学院轻工与农业工程学院2 2第一节第一节 、引言（、引言（introductionintroduction）第二节、圆盘耙第二节、圆盘耙(disc harrow)(disc harrow)第三节、旋耕机第三节、旋耕机(Rotary Tiller /rotary cultivator )(Rotary Tiller /rotary cultivator )机械工程学院机械工程学院轻工与农业工程学院轻工与农

2、业工程学院3 3第一节第一节 、引言、引言 整地作业包括耙地、平地和镇压。有的地区还包括起垄和作畦。整地作业包括耙地、平地和镇压。有的地区还包括起垄和作畦。 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，为作物的发芽和生长创造良好的条件。在发芽和生长创造良好的条件。在干旱地区用镇压器压地是抗旱保干旱地区用镇压器压地是抗旱保墒（水），保证作物丰产的重要墒（水），保证作物丰产的重要农业技术措施之一。有的地区应农业技术措施之一。有的

3、地区应用钉齿耙进行播前、播后和苗期用钉齿耙进行播前、播后和苗期耙地除草。耙地除草。 整地机械包括耙（圆盘耙、整地机械包括耙（圆盘耙、水田耙和钉齿耙）、水田耙和钉齿耙）、耢耢、镇压器、镇压器、起垄犁和作畦机等。起垄犁和作畦机等。机械工程学院机械工程学院轻工与农业工程学院轻工与农业工程学院4 4 整地机械的种类很多，根据不同作业的需要有以下几种整地机械的种类很多，根据不同作业的需要有以下几种类型：钉齿耙、圆盘耙、旋耕机、滚轧耙、镇压器等。其中，类型：钉齿耙、圆盘耙、旋耕机、滚轧耙、镇压器等。其中，钉齿耙目前多用于畜力作业，圆盘耙和旋耕机机械化应用较钉齿耙目前多用于畜力作业，圆盘耙和旋耕机机械化应用

4、较多。多。第一节第一节 、引言、引言机械工程学院机械工程学院轻工与农业工程学院轻工与农业工程学院5 5齿齿形形耙耙机械工程学院机械工程学院第一节第一节 、引言、引言轻工与农业工程学院轻工与农业工程学院6 6机械工程学院机械工程学院滚滚耙耙第一节第一节 、引言、引言轻工与农业工程学院轻工与农业工程学院7 7旋耕镇压联合作业机在工作旋耕镇压联合作业机在工作机械工程学院机械工程学院第一节第一节 、引言、引言轻工与农业工程学院轻工与农业工程学院8 81 1、圆盘耙简介、圆盘耙简介2 2、圆盘耙类型、圆盘耙类型3 3、圆盘耙的作用与构造、圆盘耙的作用与构造4 4、球面圆盘耙片工作分析和参数确定、球面圆盘

5、耙片工作分析和参数确定5 5、圆盘耙的受力分析、圆盘耙的受力分析第二节第二节 圆盘耙圆盘耙机械工程学院机械工程学院轻工与农业工程学院轻工与农业工程学院9 9悬悬挂挂圆圆盘盘耙耙1、圆盘耙简介、圆盘耙简介牵牵引引圆圆盘盘耙耙机械工程学院机械工程学院轻工与农业工程学院轻工与农业工程学院10101、圆盘耙简介、圆盘耙简介 圆盘耙始于圆盘耙始于4040年代，是替代钉齿年代，是替代钉齿耙的主要机具之一，耙的主要机具之一，目前国内外广泛采目前国内外广泛采用，其主要特点：用，其主要特点：被动旋转，断草能被动旋转，断草能力较强，具有一定力较强，具有一定切土、碎土和翻土切土、碎土和翻土功能，功率消耗少，功能，功

6、率消耗少，作业效率高，既可作业效率高，既可在已耕地作业又可在已耕地作业又可在未耕地作业，工在未耕地作业，工作适应性较强。作适应性较强。机械工程学院机械工程学院轻工与农业工程学院轻工与农业工程学院11111 1）按与动力的连接方式分类：）按与动力的连接方式分类： 牵引式、悬挂式和半悬挂式。牵引式、悬挂式和半悬挂式。 2、圆盘耙的类型、圆盘耙的类型机械工程学院机械工程学院悬悬挂挂圆圆盘盘耙耙牵牵引引圆圆盘盘耙耙轻工与农业工程学院轻工与农业工程学院12122 2）按耙片的直径分类：）按耙片的直径分类： 重型耙（重型耙（660mm660mm） 中型耙（中型耙（560mm560mm） 轻型耙（轻型耙（4

7、60mm460mm）2、圆盘耙的类型、圆盘耙的类型机械工程学院机械工程学院轻工与农业工程学院轻工与农业工程学院13133 3）按耙片的外缘形状分类：）按耙片的外缘形状分类： 全缘耙全缘耙 缺口耙缺口耙 全缘耙片易于加工制造，缺口耙片入土能力强，易全缘耙片易于加工制造，缺口耙片入土能力强，易于切断杂草、作物残茬等，但是，制作成本高。于切断杂草、作物残茬等，但是，制作成本高。2、圆盘耙的类型、圆盘耙的类型机械工程学院机械工程学院轻工与农业工程学院轻工与农业工程学院14144 4）按耙组的配置方式分类）按耙组的配置方式分类 单列耙单列耙 、双列耙、组合耙、偏置耙、对置耙。、双列耙、组合耙、偏置耙、对

8、置耙。2、圆盘耙的类型、圆盘耙的类型机械工程学院机械工程学院双双列列对对称称式式双双列列偏偏置置式式轻工与农业工程学院轻工与农业工程学院15153、圆盘耙的作用与构造、圆盘耙的作用与构造 a, a,犁耕后的碎土和平整土地犁耕后的碎土和平整土地;b,;b,也可用于搅土、除草、混肥也可用于搅土、除草、混肥;c,;c,收获后的浅耕、灭茬收获后的浅耕、灭茬;d,;d,播种前的松土播种前的松土;e,;e,播种后的盖种。播种后的盖种。1 1）作用）作用机械工程学院机械工程学院轻工与农业工程学院轻工与农业工程学院16162 2）组成：耙组、耙架、牵引架、偏角调节装置等。）组成：耙组、耙架、牵引架、偏角调节装

9、置等。耙组耙组耙架耙架牵引架牵引架偏角调节装置偏角调节装置3、圆盘耙的作用与构造、圆盘耙的作用与构造机械工程学院机械工程学院牵牵引引圆圆盘盘耙耙轻工与农业工程学院轻工与农业工程学院1717（1 1）耙组：）耙组： 耙组是圆盘耙的主要工作部件，由耙组是圆盘耙的主要工作部件，由5 51010片圆盘耙片穿在一根片圆盘耙片穿在一根方方轴轴上，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。如图住而成。如图2-472-47，耙组通过轴承及其支座与，耙组通过轴承及其支座与横梁横梁相连接，工作时相连接，工作时所有耙片随耙组一起转动。每个耙片

10、的凹面都一个刮土板，安装在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。刮土器横梁上。 耙片分全缘耙片和缺耙片分全缘耙片和缺口耙片两种，缺口耙片在口耙片两种，缺口耙片在耙片外缘有耙片外缘有6 61212个三角形、个三角形、梯形或半圆形缺口。梯形或半圆形缺口。3、圆盘耙的作用与构造、圆盘耙的作用与构造机械工程学院机械工程学院轻工与农业工程学院轻工与农业工程学院18182 2耙架耙架 用来安装圆盘耙组、偏角调节装置和牵引架（或悬挂架）用来安装圆盘耙组、偏角调节装置和牵引架（或悬挂架）等部件。分为铰接耙架和刚性耙架两种。等部件。分为铰接耙架和刚性耙架两种。 有的耙架上还装有

11、载重箱，以便必要时加配重，以增加和有的耙架上还装有载重箱，以便必要时加配重，以增加和保持耙的深度。保持耙的深度。3、圆盘耙的作用与构造、圆盘耙的作用与构造机械工程学院机械工程学院轻工与农业工程学院轻工与农业工程学院19193 3角度调节器（偏角调节装置）角度调节器（偏角调节装置） 用于调节圆盘耙的偏角，以适应不同耙深的需要。角度调节用于调节圆盘耙的偏角，以适应不同耙深的需要。角度调节器的型式有丝杠式、齿板式、液压式、插销式等。器的型式有丝杠式、齿板式、液压式、插销式等。 丝杠式用于部分重型耙（丝杠式用于部分重型耙（660mm660mm）上。结构复杂，但工作可靠。）上。结构复杂，但工作可靠。 齿

12、板式在轻型耙（齿板式在轻型耙（460mm460mm）上使用，调节比较方便，但杆体容）上使用，调节比较方便，但杆体容易变形，影响角度调节。易变形，影响角度调节。 插销式结构简单，工作可靠，一般在中型耙（插销式结构简单，工作可靠，一般在中型耙（560mm560mm）与轻型）与轻型耙（耙（460mm460mm）上采用。上采用。 液压式用于系列重耙上，虽然结构复杂，但工作可靠，操作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。容易。3、圆盘耙的作用与构造、圆盘耙的作用与构造机械工程学院机械工程学院轻工与农业工程学院轻工与农业工程学院20204 4牵引或挂接装置（牵引架）牵引或挂接装置（牵引

13、架） 对于悬挂式圆盘耙，其悬挂架上有不同的孔位，以改变挂接对于悬挂式圆盘耙，其悬挂架上有不同的孔位，以改变挂接高度。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。落机构实现的。3、圆盘耙的作用与构造、圆盘耙的作用与构造机械工程学院机械工程学院轻工与农业工程学院轻工与农业工程学院21214、圆盘耙片工作分析和参数确定、圆盘耙片工作分析和参数确定（一）圆盘耙片的作业过程（一）圆盘耙片的作业过程耙片的空间的位置对土壤作用的影响：耙片的空间的位置对土壤作用的影响： 以地面为作业面，圆盘回转平面与地面垂直为基本工作条件，以地

14、面为作业面，圆盘回转平面与地面垂直为基本工作条件，则有下列几种作用效果：则有下列几种作用效果： Vm=0=0时，只有滚动没有拖动，能切时，只有滚动没有拖动，能切断杂草和土块，但无翻土能力，且难断杂草和土块，但无翻土能力，且难以达到预定的耙深。以达到预定的耙深。机械工程学院机械工程学院轻工与农业工程学院轻工与农业工程学院2222 =90 =90时，耙片只有拖动没有滚动，有强烈的翻土能力，时，耙片只有拖动没有滚动，有强烈的翻土能力，但断草能力几乎为零，且很容易造成土壤堆积和堵塞现象。但断草能力几乎为零，且很容易造成土壤堆积和堵塞现象。 Vm90o4、圆盘耙片工作分析和参数确定、圆盘耙片工作分析和参

15、数确定机械工程学院机械工程学院轻工与农业工程学院轻工与农业工程学院2323 0 09090时，既有滚动又有拖动，是整地过程所需要的工作时，既有滚动又有拖动，是整地过程所需要的工作状态。状态。Vm工作过程：工作过程： 耙地机组在牵引动力的作用下，圆盘耙片耙地机组在牵引动力的作用下，圆盘耙片受到重力和土壤反力作用的影响，将会一边滚受到重力和土壤反力作用的影响，将会一边滚动一边切入土壤，并达到预定耙深。由于耙片动一边切入土壤，并达到预定耙深。由于耙片偏角的作用，耙组同时完成了切割土壤，切断偏角的作用，耙组同时完成了切割土壤，切断杂草和翻扣的工作过程。杂草和翻扣的工作过程。4、圆盘耙片工作分析和参数确

16、定、圆盘耙片工作分析和参数确定机械工程学院机械工程学院轻工与农业工程学院轻工与农业工程学院2424（二）圆盘耙片的结构参数和基本计算（二）圆盘耙片的结构参数和基本计算1 1）耙片直径：）耙片直径：D = kamaxD = kamax 式中：式中：kk经验系数，经验系数，4 46 6； amaxamax最大设计耙深，最大设计耙深，cmcm； 2 2）圆盘球面半径：）圆盘球面半径：R=D/2sinR=D/2sin 式中：式中：扇形半角，扇形半角，2121 2727 4、圆盘耙片工作分析和参数确定、圆盘耙片工作分析和参数确定机械工程学院机械工程学院轻工与农业工程学院轻工与农业工程学院25253 3）

17、耙片厚度）耙片厚度 需要考虑直径大小、工作负荷等因素，一般用下式来确定：需要考虑直径大小、工作负荷等因素，一般用下式来确定：=（0.008 0.008 0.0120.012）D D 重型耙：重型耙：=5 mm=5 mm中中型型耙：耙：=4 mm=4 mm轻轻型型耙：耙：=3.5 mm=3.5 mm4、圆盘耙片工作分析和参数确定、圆盘耙片工作分析和参数确定机械工程学院机械工程学院轻工与农业工程学院轻工与农业工程学院26264 4）耙片轴向安装间距）耙片轴向安装间距b b的确定的确定 耙片间距对圆盘耙设计安装和使用耙组、保证其正常工作耙片间距对圆盘耙设计安装和使用耙组、保证其正常工作是非常重要的。

18、轴向间距的大小直接影响耙组在耕作横断面内是非常重要的。轴向间距的大小直接影响耙组在耕作横断面内的对土壤加工和处理的程度、以及碎土质量。间距太小，易造的对土壤加工和处理的程度、以及碎土质量。间距太小，易造成土壤堵塞；成土壤堵塞；间距间距太大，易产生漏耙。要解决好这一矛盾，耙太大，易产生漏耙。要解决好这一矛盾，耙片轴向安装间距的合理选择是至关重要的。片轴向安装间距的合理选择是至关重要的。 4、圆盘耙片工作分析和参数确定、圆盘耙片工作分析和参数确定机械工程学院机械工程学院轻工与农业工程学院轻工与农业工程学院2727第三节第三节 旋耕机旋耕机1 1、旋耕机简介、旋耕机简介2 2、旋耕机的类型与一般构造

19、、旋耕机的类型与一般构造3 3、旋耕机的功率消耗与配置、旋耕机的功率消耗与配置机械工程学院机械工程学院轻工与农业工程学院轻工与农业工程学院2828一、旋耕机简介一、旋耕机简介 旋耕机是一种由动力驱动工作部件以切碎土壤的耕作机具。旋耕机是一种由动力驱动工作部件以切碎土壤的耕作机具。兼有耕翻和碎土功能，一次作业即能达到土碎地平的效果。兼有耕翻和碎土功能，一次作业即能达到土碎地平的效果。 犁耕很难一次造成土壤松碎、地表平整而满足播种或插秧的犁耕很难一次造成土壤松碎、地表平整而满足播种或插秧的要求，必须再经过整地，才能进行种植作业。因此，用旋耕机耕要求，必须再经过整地，才能进行种植作业。因此，用旋耕机

20、耕地可大大缩短耕整地的时间，有利于抢农时和提高工作效率。缺地可大大缩短耕整地的时间，有利于抢农时和提高工作效率。缺点是功率消耗大，耕层较浅，翻盖质量差。点是功率消耗大，耕层较浅，翻盖质量差。机械工程学院机械工程学院轻工与农业工程学院轻工与农业工程学院29292、旋耕机的类型与一般构造、旋耕机的类型与一般构造 按旋耕刀轴的按旋耕刀轴的位置可分为位置可分为横轴式（卧式）横轴式（卧式）立轴时（立式）立轴时（立式）斜轴式斜轴式按刀轴传动方按刀轴传动方式可分为式可分为中间传动式中间传动式侧边传动式侧边传动式侧边齿轮传动侧边齿轮传动侧边链传动侧边链传动类型类型: :机械工程学院机械工程学院轻工与农业工程学

21、院轻工与农业工程学院30302、旋耕机的类型与一般构造、旋耕机的类型与一般构造 卧式旋耕机卧式旋耕机 图图2 28888是钉齿式旋耕机。钉齿为一根圆钢制成，沿辊轴直径是钉齿式旋耕机。钉齿为一根圆钢制成，沿辊轴直径方向方向180180贯穿并予以固定。贯穿并予以固定。机械工程学院机械工程学院轻工与农业工程学院轻工与农业工程学院3131 图图2 28989是星轮式旋耕机。刀辊由多个带钉齿的星轮组成。是星轮式旋耕机。刀辊由多个带钉齿的星轮组成。星轮盘面不与刀辊轴线垂直，每个星轮的偏斜方向均不同。星轮盘面不与刀辊轴线垂直，每个星轮的偏斜方向均不同。2、旋耕机的类型与一般构造、旋耕机的类型与一般构造 机械

22、工程学院机械工程学院轻工与农业工程学院轻工与农业工程学院3232 带有托土板的带有托土板的旋耕刀盘。当刀齿旋耕刀盘。当刀齿切下土块时，托土切下土块时，托土板正好托住土块的板正好托住土块的上端将其送到后方上端将其送到后方翻转落下。翻转落下。2、旋耕机的类型与一般构造、旋耕机的类型与一般构造 机械工程学院机械工程学院轻工与农业工程学院轻工与农业工程学院3333 带有弹性拖板的旋耕刀。带有弹性拖板的旋耕刀。当刀片切入土中时，弹性拖当刀片切入土中时，弹性拖板随切缝弯曲进入缝中，将板随切缝弯曲进入缝中，将切下的土块托带到后方一定切下的土块托带到后方一定高度，然后高度，然后弹片弹片伸直使土块伸直使土块翻转

23、落下。翻转落下。2、旋耕机的类型与一般构造、旋耕机的类型与一般构造 机械工程学院机械工程学院轻工与农业工程学院轻工与农业工程学院3434立式旋耕机：立式旋耕机：2、旋耕机的类型与一般构造、旋耕机的类型与一般构造 刀齿或刀片绕立轴旋转的旋耕机，其突出功能就是可以进行深刀齿或刀片绕立轴旋转的旋耕机，其突出功能就是可以进行深耕，一般都能达到耕，一般都能达到303035cm35cm，较深的能达到，较深的能达到40-50cm40-50cm，而且可使整个，而且可使整个耕层土壤疏松细碎，但前进速度较慢。耕层土壤疏松细碎，但前进速度较慢。机械工程学院机械工程学院轻工与农业工程学院轻工与农业工程学院3535 图

24、图2 29595是安装在手扶拖拉机前面的桨叶式旋耕机（亦称旋桨式是安装在手扶拖拉机前面的桨叶式旋耕机（亦称旋桨式犁）。它的叶轮象一个竖立着的船用螺旋桨，工作时，叶片旋转将土壤犁）。它的叶轮象一个竖立着的船用螺旋桨，工作时，叶片旋转将土壤铲起，并向一侧抛出，耕后就如同铧式犁一样，会留有耕沟。因其向一铲起，并向一侧抛出，耕后就如同铧式犁一样，会留有耕沟。因其向一侧抛土，故侧向力较大。工作幅宽约等于叶轮的外缘直径，耕作的最大侧抛土，故侧向力较大。工作幅宽约等于叶轮的外缘直径，耕作的最大深度可深度可略大于略大于叶轮高度。叶轮高度。2、旋耕机的类型与一般构造、旋耕机的类型与一般构造 机械工程学院机械工程

25、学院轻工与农业工程学院轻工与农业工程学院3636图图2 29696所示的这种立轴所示的这种立轴爪式旋耕机是英国人所制，爪式旋耕机是英国人所制，他们称为他们称为“Gyro-Gyro-tiller”tiller”。两个转盘相对。两个转盘相对旋转，刀齿位于转盘周边，旋转，刀齿位于转盘周边，轴向固定（略微前倾），轴向固定（略微前倾），一般耕深一般耕深303050cm50cm。2、旋耕机的类型与一般构造、旋耕机的类型与一般构造 机械工程学院机械工程学院轻工与农业工程学院轻工与农业工程学院3737 图图2 29797所示是日本常用的立轴刀笼式旋耕机。所示是日本常用的立轴刀笼式旋耕机。2 25 5个倾斜的个倾斜的窄条形刀片构成一个圆形刀笼旋转切土。刀笼高度约窄条形刀片构成一个圆形刀笼旋转切土。刀笼高度约303035cm35cm，一般耕深一般耕深202030cm30cm。2、旋耕机的类型与一般构造、旋耕机的类型与一般构造 机械工程学院机械工程学院轻工与农业工程学院轻工与农业工程学院3838 常见刀片有弯形、