整地机械的应用与分析.docx
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整地机械的应用与分析
整地机械的应用与分析
新疆农业大学机械交通学院
森保机械课程论文
题目:
整地机械的应用与分析
姓名与学号:
库尔班·艾麦提(083232133)
指导教师:
雪合拉提
年级与专业:
09级林学(091)班
所在学院:
林学与园艺学院
课程评分:
2013年3月13日
整地机械的应用与分析
林园学院-库尔班·艾麦提(林学091,083232133)
【摘要】本文介绍和分析了目前我去广泛使用的整地机械的作业方式,本地区的几种整地机具的使用特点,操作要点以及使用注意事项。
关键词整地,悬挂式,圆盘耙,牵引式,齿耙
前言
我国是一个农业为主的大国家,我国的土地辽阔,耕作方式比较复杂,整地耕地后土垡间有很大空隙,土块较大,地面不平,所以还必须进一步进行整地。
整地的主要作用是松碎土壤,平整地表,压实表土,混合化肥、除草剂,以及机械除草等,为播种、插秧及作物生长创造良好的土壤条件。
1、整地机械的种类
整地机械根据作业特点和使用范围的不同,有许多不同的结构形式,主要包括的机具如下:
2、整地机械的碎土方法
(1)切碎是利用刀刃的切-断力把土块切断破碎,所以破碎作用大,特别适合于含水量在塑性界限左右的粘性土壤和施厩肥土壤的碎土,但平土效果差。
主要利用这种碎土方法的机具有圆盘耙、水田耙等。
(2)压碎是利用上下方向的压力,使碎土部件的工作面压碎土块。
要使土块能被压碎,土壤应很干燥。
当土壤含水量较高时,土壤不易被压碎,而被压到下方变为压实状态。
一般来说,这种碎土方法的碎土作用较小,但有镇压平土作用,主要利用这种碎土方法的机具有各种旱地滚耙、镇压器及拖板。
(3)碾碎是利用水平前进的碎土部件推撞土块使其破碎,同时土块相互碰撞使本身破碎,这种推撞作用不大,但能有较好的搅拌和平整土壤的作用,这种碎土机具主要有钉齿耙和弹齿耙。
(4)刺碎是利用锋利的齿杆,对土壤刺碎而使土壤破碎。
破碎阻力小,适于破碎干燥的粘质土壤,对应的机具有旋转锄。
(5)打碎利用冲击力破碎土壤,土块受钉齿和撞击板等碎土部件的打击而破碎,利用这种方法的机具有滚耙、搂耙等。
3.圆盘耙
圆盘耙主要用于犁耕后的碎土和平地,也可用于搅土、除草、混肥、浅耕以及播种前或果园的松土、除草和飞机撒播后盖种等作业,是牵引型表土耕作机具中应用最广泛的一种机具。
3.1、圆盘耙的种类
圆盘耙的种类很多,可按机重、直径、配置和挂结形式等进行分类。
1.按耙片的机重和直径分有重型、中型和轻型三种,其外形结构如图3—1所示,各种结构参数及适用范围参见表3—1。
表3一l圆盘耙的分类
类型
轻型圆盘耙
中型圆盘耙
重型圆盘耙
单片机重(kg)
耙片直径(mm)
耙深(cm)
每米幅宽的牵引
阻力(kN/m)
适应范围
15~25
460
10
2~3
适应于壤土的耕后耙
地,播前松土,也可用于
轻壤土的灭茬
20~45
560
14
3~5
适应于粘壤土的耕后
耙地,也可用于壤土以耙
代耕
50~65
660
18
5~8
适应于开荒地、沼泽地和
粘重土壤的耕后耙地,也可
用于粘壤土的以耙代耕
注:
单片耙重一机重/耙片数
图3—1圆盘耙的类型
(a)轻型b)重型(c)中型
2、按耙组的配置方式可将圆盘耙分为四大类和五种变型,如图3-2所示。
(1)第1类圆盘盘耙特点为单列、单组、不对称。
主要用于大田和果园整地。
为了保证机组的直线行驶,配有特殊的耙架,以平衡作业时耙片的侧向力。
(2)第Ⅱ类圆盘耙特点是单列、两组、对称。
主要用于灭茬和大田作业。
这种耙组偏角调节范围大,耙幅宽,作业效率高,杂草、残茬较多时亦不易堵塞,尤适于推广少、免耕技术的地区。
(3)第Ⅲ类圆盘耙特点是双列、四组、对置,又统称为“对置耙”。
使用最广,销售量最大。
作业时合阻力线在耙的纵向对称平面内,不存在偏牵引现象是突出的优点。
主要用于大田和土壤改良。
缺点是作业后中间漏耙留埂、两侧起沟、地表不平。
变型Ⅲa交错对置型和Ⅲb不全对称对置耙,可克服此现象。
变型Ⅲc为平沟起垄圆盘耙,耙片顺装起垄,反装平沟,这种耙的起垄平沟所需的牵引力小,土壤移动范围大,作业效果好。
(4)第Ⅳ类圆盘耙特点是双列、两组、不对称。
作业时耙的中心线可偏离拖拉机中心线一定距离,故称“偏置耙”。
偏置耙首先是在果园中得到使用,这是因为偏置耙作业时的偏置量可使耙在树冠下作业,而使拖拉机不碰撞树冠。
当人们发现偏置耙具有耙地平整、不留埂、不起沟的优点时,大田作业中很快获得推广。
变型Ⅳa是双列三组(或多组)前列错开式偏置耙,缩短了耙组前后列之间的纵向尺寸,结构更为紧凑,可提高机组的纵向稳定性。
变型Ⅳb,c是单列开闭垄圆盘耙,主要用于大田和果园行间的整地和覆盖。
这类耙与Ⅲc型的区别在于耙片的方向不能反装.
图3—2耙组的配置方式
3.按与拖拉机的挂结方式分可将圆盘耙分为牵引、悬挂和半悬挂三种型式。
重型耙一般多是牵引式或半悬挂式,轻型耙和中型耙则三种型式都有。
3.2、圆盘耙的构造及工作过程
1.圆盘耙的构造圆盘耙一般由耙组、耙架、悬挂架和偏角调节机构等组成(图3—3)。
对于牵引式圆盘耙,还有液压式(或机械式)运输轮、牵引架和牵引器限位机构等,有的耙上还设有配重箱。
图3—3圆盘耙的结构示意图
(a)牵引式(b)悬挂式
1.牵引器2.牵引器限位机构3.耙架4.运输轮5.耙组6.悬挂架
(1)耙组耙组是圆盘耙的主要工作部件,各种圆盘耙的结构大体相同。
但各种耙的耙组数量、配置方案、单列耙组的耙片直径和数量、以及某些具体结构有所不同。
耙组由若干个固装在一根方轴上的耙片构成一个整体部件(图3—4),耙片由间管按等距离隔开。
耙组通过轴承及其支座与梁架相连接,工作时,所有耙片都随耙组整体转动。
为了清除耙片上粘附的泥土,每个耙片的凹面一侧都有一个刮土板,为了保证刮土板的正常工作,刮土板与耙片之间的间隙一般可以调整,调整范围为3~8mm。
图3—4耙组的构造(1:
耙片2.横粱3.刮土器4.间管5.轴承)
图3—6是牵引耙齿板式偏角调节机构的示意图,它由上下滑板、齿板、托架等零件组成。
托架固定在牵引主梁上,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的托架限制。
利用手杆可把齿板上任一缺口卡在托架上,通过一系列连杆机构使耙组绕绞结点摆动,从而得到不同的偏角。
图3—7表示偏角调节过程,偏角增大则耙深相应加深;反之则耙深变浅。
图3—6齿板式偏角调节机构
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3—7偏角调节过程示意图
2.圆盘耙的工作过程同圆盘犁相比,它们的共同特点是圆盘的刃口平面与机器前进方向有一偏角。
不同的是圆盘耙刃口不像圆盘犁那样有一向后倾斜的角度,而是垂直于地面。
图3—9耙片的型式
(a)方孔球面圆盘耙片(6)圆孔球面圆盘耙片(c)方孔球面平底圆盘耙片
耙片滚动时,在耙片刃口和曲面的综合作用下,进行推土、铲土(草),并使土壤沿耙片凹面上升和跌落,从而又起到碎土、翻土和覆盖等作用。
从图中看出,在一定范围内,若偏角a增加,则BC变大,滑移作用就强,于是推土、碎土和翻土作用变强,入土性能也强(耙深变深)。
反之,若偏角a变小,则推土、铲土、碎土和翻土变差,耙深变浅。
4、圆盘耙的使用
圆盘耙耙地时,相对于犁耕土垡方向而言,有顺耙、斜耙和横耙三种耙地方法。
顺耙时,耙地方向与犁耕方向平行.工作阻力小,但碎土与平地作用差,适于轻松土壤。
横耙时,耙地方向与犁耕方向垂直,碎土和平地效果好,但机具振动大,转弯多,工效低。
斜耙时,耙地方向与犁耕方向约为45。
,碎土和平地作用介于顺耙和横耙之问,但行走路线复杂。
5.齿耙
齿耙主要用于旱地犁耕后进一步松碎土壤,平整地面,为播种准备良好条件。
齿耙也可用于覆盖撒播的种子、肥料以及进行苗前、苗期的耙地除草作业。
齿耙通常分为钉齿耙和弹齿耙两大类。
5.1、钉齿耙
5.1.2.钉齿耙的类型及一般构造钉齿耙的类型很多,按其结构特点可分为固定式钉齿耙、振动式钉齿耙、可调式钉齿耙、网状钉齿耙等(图3—17)。
(1)固定式钉齿耙(3—17a)由钉齿、耙架、牵引机构(或悬挂机构)等组成。
固定式钉齿耙是将钉齿固定在耙架的齿杆上,其相对位置不变,耙的入土深度取决于耙的重量。
按钉齿适应土质的性质和耙深大小分为轻型、中型和重型三种。
(2)可调式钉齿耙(3—17b)由钉齿、耙架、钉齿角调节机构及悬挂架(或牵引架)组成。
通常在长度为1.2~1.5m的横梁上安装5~7根钉齿,用5根横梁连接成齿架组成一个框架,即耙架。
每个耙组的钉齿数为25~35根,再用悬挂架(或牵引架)把2~4组耙组连接起来。
在运输状态,左右耙组可以折叠,钉齿的倾角可以通过齿角操纵杆调节。
图3—17钉齿耙的类型
(a)固定式(b)可调式(c)网状式
图3—18钉齿的类型
(3)网状钉齿耙(3~17c)其特点是耙架为柔性,像网状一样适应不平地形,以增强平土性能并保证耙深一致。
图3—19钉齿的排列
5.1.2钉齿钉齿是钉齿耙的工作部件,钉齿有菱形、方形、圆形、刀形等多种形式(图3—18)。
其中菱形断面的钉齿应用最广,其最窄的刃边穿过土壤向前移动,钉齿的尖端锋利。
钉齿磨损磨钝后,可把钉齿转半周,重新使用。
圆形断面钉齿的松土和碎土能力较差,多用于轻型钉齿耙上。
箭形钉齿的横向破土性能好,L型刀齿是一种特殊结构形式,它的水平刀刃形成一个平面,使耕作层不生硬。
钉齿在耙架上的安装位置应满足齿迹不重复,齿迹间距相等,每个钉齿对土壤的作用范围不重叠,不漏耙,相邻钉齿在纵向和横向都应有适当的距离以免堵塞,各钉齿所受的土壤阻力基本一致,以使耙的工作平稳,如图3一19是钉齿常用的配置方式。
钉齿耙的钉齿通常在垂直状态下使用,但有的钉齿与地面的夹角可以调节(图3—20)。
钉齿前倾,能把割茬搂出地面,其入土深度变大;钉齿后倾能把割茬压入地面的作用加强,入土深度变浅,并有把下层土壤压实的倾向。
图3—20钉齿的作用角
5.2、弹齿耙
弹齿耙一般由弹齿、耙架、滑板、耙齿升降机构及牵引架或悬挂架等组成,如图3—21所示。
弹齿是用经锻造或轧制成形并油淬回火的弹簧钢制成。
弹齿用螺栓通过钢卡固定在2~4根横梁上,3~4根横梁与纵梁组合成一节,再把2~3节连接起来使用。
弹齿耙入土深度大大深于钉齿耙。
由于其弹力作用和齿的“可弯性”,弹齿耙适合于不平的或多石的地面作业,它能有效地松土.和把土块带到便于粉碎的地面上,同时也适于牧草地、果园等整地和中耕。
图3—2l弹齿耙
6、镇压器
镇压器是用来镇压耕翻、碎土后过于松软的土壤,或者把碎土时残留的土块进一步粉碎同时进行平整。
镇压器专为旱地整地用,在特别干燥的土壤上,有保持土壤水分的效果。
图3—27旱地滚动耙的工作部件[(a)钢丝滚子耙(b)齿板滚动耙(c)扭板滚动耙]
镇压器是通过辊子镇压土壤的表层起镇压作用。
辊子的直径越小碎土效果越好,牵引力变大。
辊子的镇压效果随土壤的含水率而有所不同。
土壤过湿时,会过度压紧土壤,使土壤中的空气流通变坏,所以必须在适当的含水率下使用镇压器。
常用的镇压器多为牵引式,根据形状不同一般分为V型、网环形、圆筒形等。
6.1.V型镇压器(图3-28)
是由象算盘珠状的空心铸铁轮体,紧密的排列在轴上组成镇压辊,每组又由前后两列直径不同的镇压辊构成,通常把2~3组连接一体。
V型镇压器滚动时,A点压人土中处于波谷处,B点处于压在地表的波峰处。
由于A点处压力较大,故当滚轮滚动一周时,B点处会产生较大的滑移,这种滑移现象,使地表波峰处出现鱼鳞状碎土片覆盖层,在一定程度上有减少水分蒸发作用。
而在波谷A点处则土壤被压实,有利于下层毛细管水的上升。
6.2.网环状镇压器(图3—29)
网环状镇压器的构造与V型镇压器相似,但工作部件(网环)的外缘为网形,而且直径也较V型环大,重量也重,故以压实下层土壤为主,并能保持表土疏松,使土壤有较好的保墒性能,因此它又名心土镇压器。
图3-28V型镇压器
6.3.光面辊镇压器(图3—30)
光面辊镇压器是由钢板或铸铁制成表面光滑的圆柱形滚筒,内部装填砂、碎石及泥土等方法构成。
光面辊因作用面光滑,使土壤表面的风势强,保持土壤水分的能力差,破碎力也不足,主要用于表土的镇压。
图3-29网环形镇压器
图3-30光面辊镇压器
6.4管状镇压器(图3—31)
管状辊镇压器是把管子或型钢作成圆筒形,平行排列起来,在一根轴上连接许多个,这种镇压器重量轻,但破碎较果好,镇压后地面呈规则的凸凹不平,减少风势,土壤水分保持良好。
6.5齿盘V型镇压器(图3—32)
齿盘V型镇压器是在两个V型轮之间加装一个齿盘,且齿盘的外径稍大于V型轮,齿盘在回转的同时上下运动。
这种镇压器的破碎能力极强,可有效地用于重粘土壤,此外还用于镇压带霜冻的土壤。
图3-3l管状辊镇压器
图3—32齿盘V型镇压器
参考文献
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中国农业机械出版社,1989
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