談新型犁耕機械的技術特點

廖桂瑜

摘 要：通過對雙向翻轉(zhuǎn)犁、高速犁、圓盤犁、深松犁等結(jié)構(gòu)特點的介紹，提高人們對犁耕機械的認識，為促進農(nóng)機推廣工作的開展，實現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)全程機械化作貢獻。

關鍵詞：犁耕機械;翻轉(zhuǎn)犁;高速犁;圓盤犁

中圖分類號：S222.1 ? ? ? ?文獻標識碼：A

doi：10.14031/j.cnki.njwx.2020.01.073

隨著農(nóng)業(yè)生產(chǎn)機械化水平的提高，農(nóng)業(yè)耕地機械種類越來越多，耕地質(zhì)量和效率都得到了提高。結(jié)合本人多年從事農(nóng)業(yè)機械生產(chǎn)調(diào)研工作，談談新型犁耕機械的工作原理與技術特點。

1 雙向翻轉(zhuǎn)犁

雙向翻轉(zhuǎn)犁是在普通犁的基礎上增設翻轉(zhuǎn)機構(gòu)而成的，其類型較多，按兩組犁體的配置分為全翻轉(zhuǎn)式和半翻轉(zhuǎn)式兩種。全翻轉(zhuǎn)式指兩組犁體呈180°相對配置，這種配置方式，犁的工作幅寬可隨牽引力的增大而相應增加，且在鏵數(shù)較多時，不增加翻轉(zhuǎn)機構(gòu)的復雜性。國外大馬力拖拉機配套的雙向犁，多采用全翻轉(zhuǎn)式。半翻轉(zhuǎn)式指兩組犁體的夾角大于90°，即換向時犁體的轉(zhuǎn)角小于90°，這是因為在工作狀態(tài)，只要不工作的一組犁體的最低點距地面有一定高度且不觸及地表即可。這種犁轉(zhuǎn)角小，換向行程較短，翻轉(zhuǎn)速度和慣性小，工作平穩(wěn)，但犁的總幅寬必須小于拖拉機兩輪內(nèi)側(cè)距離的一半。

翻轉(zhuǎn)機構(gòu)按換向動力來源可分為機械式和液壓式。機械式是以犁在提升時懸掛機構(gòu)的提升力或犁的重量作為動力驅(qū)動犁體換向;液壓式是利用油缸、活塞驅(qū)動犁體翻轉(zhuǎn)，其中又分單缸和雙缸等不同結(jié)構(gòu)型式。液壓式比機械式工作更加可靠，翻轉(zhuǎn)更加平穩(wěn)，故近幾年來國外液壓式雙向犁絕大多數(shù)為全翻轉(zhuǎn)式液壓雙向犁。

犁體翻轉(zhuǎn)機構(gòu)由油缸、懸掛架、犁梁轉(zhuǎn)動軸、換向叉等組成。油缸支座與犁梁鉸接，活塞桿與立柱鉸接，立柱與轉(zhuǎn)動軸固接為一體，換向叉與控制油路的分配閥同軸。當犁處于向左翻垡的工作位置，活塞桿處于最大伸長狀態(tài)。犁到地頭轉(zhuǎn)彎時，操縱分配閥使活塞桿縮回，并帶動犁梁向上翻轉(zhuǎn)。當犁梁連同犁體轉(zhuǎn)至近90°時，活塞縮至最短，滾柱進入換向叉內(nèi)，同時帶動分配閥軸轉(zhuǎn)動，直至犁梁轉(zhuǎn)過90°后，油路即改變方向，活塞桿開始伸長，犁梁繼續(xù)轉(zhuǎn)動。當觸及止動螺釘時即停止翻轉(zhuǎn)，使犁處于向右翻垡的工作位置。

犁在翻轉(zhuǎn)過程中，由于在翻轉(zhuǎn)死點位置（油缸兩端鉸接點與轉(zhuǎn)動軸中心位于同一直線上），油缸即開始伸長活塞桿，則可能影響翻轉(zhuǎn)并引起機架變形，因此必須有相應的越中機構(gòu)。另外，為防止犁體回彈，有的翻轉(zhuǎn)機構(gòu)還裝有止回機構(gòu)。這兩種機構(gòu)的形式也很多。在油缸與立柱的鉸接處，銷孔尺寸大于銷軸，當犁到達翻轉(zhuǎn)死點之前不大的角度，油缸活塞桿完全收縮，這時由于油缸與立柱間形成失控狀態(tài)，犁就利用轉(zhuǎn)動所產(chǎn)生的慣性越過死點。犁的失控活動范圍是通過改變銷孔與銷軸的間隙來實現(xiàn)的。止回機構(gòu)由鉸接在犁梁上的懸垂卡爪和在懸掛架上的卡盤組成。

2 高速犁

高速犁是為提高工作效率，專門與大功率拖拉機配套設計的。普通犁的耕作速度為4.5～6 km/h，當耕速超過7 km/h時，即屬于高速作業(yè)。

高速犁在國外應用較多，國內(nèi)只在大型農(nóng)場有所應用;高速犁因作業(yè)速度較快，同樣幅寬下犁的牽引阻力會增加很多，犁體的耕作質(zhì)量也相應發(fā)生變化。經(jīng)試驗，用普通犁體高速耕作一般沙壤土，由于拖拉機前進速度增高，使土垡的絕對速度增大，土垡會過分地拋向已耕地，土垡過于粉碎，犁溝過寬。同時土垡沿犁體曲面的升土阻力也增加很多。為防止這種現(xiàn)象的發(fā)生，設計高速犁體時，在犁翼末端，水平截面與前進方向的夾角選擇時，應使土垡沿犁體曲面的運動速度的側(cè)向分速度不超過l m/s（與普通犁體的側(cè)向拋土速度相同），并適當減少起土角，以減少耕作過程的升土阻力。

3 圓盤犁

圓盤犁是利用球面圓盤進行翻土、碎土的耕地機具，其耕作原理較原有的耕作機具有很大區(qū)別，是以滑切和撕裂的形式、扭曲和拉伸共同作用來加工土壤。耕作時圓盤旋轉(zhuǎn)，同圓盤耙耙片一樣，圓盤與前進方向成一偏角，另外圓盤犁體的回轉(zhuǎn)平面還與鉛垂面成一傾角。

圓盤犁工作時，是依靠其重量強制入土的，人土性能比鏵式犁差，因此其重量一般要求較大，通常配用重型機架，有時還要附加配重，以獲得較好的入土性能。

圓盤犁的優(yōu)點是工作部件滾動前進，與土壤的摩擦阻力較小，不易纏草、堵塞，圓盤刃口長，耐磨性好，較易入土;缺點是重量較大，耕過后溝底不平，耕深不穩(wěn)定以及覆蓋質(zhì)量較差，造價較高，只在局部某些地區(qū)使用。

4 耕耙犁

耕耙犁按其碎土器的配置方式不同可分為分組立式、分組臥式和整組臥式三種。其中分組立式耕耙犁國內(nèi)外應用較多，它是將每個犁體的翼部截短，在犁體側(cè)上方各裝一個立式旋轉(zhuǎn)碎土部件，由拖拉機的動力輸出軸經(jīng)傳動裝置驅(qū)動。工作時，耕起的土垡，在未落地之前，被旋耕刀片打碎，達到翻土和碎土的目的。具有耕得深、蓋得嚴、碎得透、生產(chǎn)率高等優(yōu)點。水田、旱田和綠肥田耕作時，可將綠肥與碎土層攪拌均勻，有利于綠肥腐爛和均勻土壤肥力。

5 深松犁

深松犁主要用于土壤深松耕作、破壞犁底層、改良土壤，這種深松機適用于高速作業(yè)，牽引阻力比鏵式犁小，能耗僅為鏵式犁的60%，一般采用懸掛式掛接。主要工作部件是深松鏟，用來熟化耕作層下面的土壤，疏松耕作層以下5～15 cm堅硬的心土，避免土層上下翻動。因常在堅硬的土壤中工作，故應具有堅強的松碎土壤能力和足夠的強度、剛度以及耐磨性。其深松鏟采用鑿形鏟結(jié)構(gòu)，安裝在機架的后橫梁上，連接處備有安全銷，以防止碰到大石頭等障礙物時，剪斷安全銷，保護深松鏟。限深輪裝于機架兩側(cè)，用于調(diào)整和控制耕作深度。有些小型深松犁沒有限深輪，靠拖拉機液壓懸掛油缸來控制耕作深度。