犁体受力 (2)
第三章 犁耕原理与犁面形成
犁耕原理、犁面形成
导曲线参数
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第三章
犁耕原理、犁面形成
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南方水田有晒垡要求，希望暴露在空气中的土垡表面积最大，即 m+n最大。
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第三章
犁耕原理、犁面形成
第二节 犁体曲面的 形成原理
一、犁面形成原理
㈠几个概念：
㈡水平直元线法形成犁面的原理
㈢倾斜元线法形成犁面的原理 ㈣曲元线法形成犁面的原理
二、水平直元线犁面的设计方法
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z y 2p
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第三章
犁耕原理、犁面形成
结束
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第三章
犁耕原理、犁面形成
水平直元线法设计犁面的优点： 1.设计参数比较容易控制； 2.有规律地改变参数，可得到不同类型的犁面； 3.作图步骤简便，从图上可直观分析、估计犁体的性能。
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第三章
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第三章
① ②
犁耕原理、犁面形成
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碎土型和翻土型犁体的元线角多按直线规律变化。
2.元线角的变化规律
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对于碎土型犁体，按二次曲线变化，其方程为：
6.2 z 2 y 2 z 100
对于翻土型，按抛物线规律变化。如图示：
（一）土垡的翻转 （二）土垡宽深比
第二节
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犁体曲面的形成原理
1
第三章
犁耕原理、犁面形成
农业机械学试题00综述
1第一章．耕地机械-练习题一、名词解说1．犁体曲面：由犁铧和犁壁共同构成的犁体的工作曲面，起切上、翻土和碎土作用。
2．犁体三支点：由铧尖、铧翼、梨踵三点构成了犁体的支持面。
3．入土行程：犁在地头入土时，从第一铧开始入土，到最后一铧入土到规定耕深所行进的距离。
4．垂直空隙：铧尖和犁踵之连线与水平台面沟底之间构成的空隙，此空隙使犁简单入土，并保持耕深稳固。
5．水平空隙：铧尖和犁踵之连线与铅垂面之间构成的空隙，此空隙保持犁的耕宽稳固。
6．圆盘倾角：圆盘平面与铅垂面之间的夹角。
二、填空题1．犁体是由（犁铧、犁壁、犁侧板、犁托、犁柱）构成。
2．三角形犁铧有两刃口，一个是（铧刃），一个是（胫刃）。
3.依据设计方法和工作性能的不一样，犁体曲面可分为（翻垡型、窜垡型、通用型）等型式。
4．牵引铧式犁的起落及调理机构包含（地轮机构、沟轮机构、尾轮机构）。
5．旋耕机的工作零件由（拖沓灵活力输出轴）驱动，用高速展转的（刀片）铣切土壤。
6．旋耕机的传动方式有（中间传动、侧边齿轮传动、侧边链轮传动）。
7．旋耕机的碎土性能由（机器行进速度、刀轴转速）确立。
三、判断题1．梯形铧是铧式犁使用许多的一种犁铧（×）。
2．采纳栅条式犁壁主假如为了节俭钢材（×）。
3．活动犁踵装在多铧犁最后一铧的犁侧板上（√）。
4．沟轮机构由地沟轮联系机构及水平调理机构构成（√）。
5．牵引器上的安全装置用来保护犁体在碰到过大阻力时不被破坏（√）。
6．旋耕机的碎土作用主要靠挡土罩和平土拖板来达成（×）。
7．弯刀切口切削土壤时，先由正切刃切削，再由侧切刃切削（√）。
8．圆盘犁耕后沟底不平，其不平度不该超出耕深的1/2（√）。
9．双向犁的长处是：耕后地表平坦，无沟垄（√）。
四、选择题1．使用小前犁可提升主犁体的（B）。
A．碎土质量B。
覆盖质量C。
翻土质量2．使用铧式犁开荒时应采纳（C）犁体。
A．窜垡型B。
通用型C。
翻垡型3．栅条式犁壁合用于耕（A）。
(完整版)农业机械学知识点汇总
犁一、按与拖拉机挂接方式不同分：牵引犁、悬挂犁、半悬挂犁等。
1．牵引犁构造：主要由牵引装置、犁架、犁轮、犁体、小前犁、圆犁刀、升降机构及调节机构等组成。
特点：①犁体纵向尺寸不受限制，因而可配置较多犁体。
②结构复杂，重量大。
③转弯半径大。
④金属消耗量大，价格高。
2．悬挂犁构造：悬挂犁较牵引犁结构简单得多，它一般由犁架、悬挂架、主犁体、犁刀、调节装置和限深轮等组成。
特点：①机动性强，转弯灵活。
②金属消耗量小，重量轻，造价低。
③对拖拉机驱动轮增重效果好。
3．半悬挂犁构造：犁的前端由拖拉机悬挂，后端是限深轮和尾轮机构。
其结构分别取前二者的部分而组成。
特点：①重量较牵引犁轻约1/3，但犁的纵向尺寸亦不受限制；②机动性较牵引犁好。
4．翻转犁（双向犁）翻转犁分左翻和右翻和水平翻转，其主要优点是：耕后地表平整，减少地头空行程，提高工作效率。
二、犁耕土壤比阻Kt：在标准工况下犁耕时，土壤单位横断面积上的纵向水平阻力。
所谓标准工况下，是指采用标准犁体，在常用耕深范围内，常用耕速下及适耕水分时进行测力，计算得出Kt。
犁耕土壤比阻比较直观地判别耕层土壤耕作的难易程度。
三、主犁体功用：切开、破碎、翻转土壤，以达到覆盖杂草和残根、疏松土壤的目的。
组成：由犁铧、犁壁、犁侧板、犁踵、犁柱等组成。
有的犁上为了加强犁的翻垡作用还有延长板。
四、犁侧板犁侧板位于犁铧的后方，工作时承受并平衡犁体所产生的侧压力，保证耕宽稳定。
多铧犁最后一个犁侧板受力最大，磨损严重，一般都装有可更换的犁后踵。
①犁侧板在水平面内的配置为了使沟壁的反力作用在犁侧板的后端，以增加犁的耕宽稳定性。
应使侧板前端离开沟壁线，即有一定的水平间隙，其值一般为5～10mm。
②犁侧板在垂直面内的配置犁侧板前端距沟底平面的距离，称为垂直间隙。
垂直间隙的存在，减少了土壤对犁侧板的反力，这样才使犁的限深轮上承受一定的支反力，从而使犁的耕深保持稳定；同时增大了入土隙角，以利犁铧入土。
农业机械学考试必备
一名词解释1、正牵引：瞬心与阻力中心的连线通过动力中心，且与前进方向平行。
2、偏牵引：瞬心与阻力中心的连线与前进方向平行，但不通过动力中心。
3、偏牵引现象：凡是牵引线不通过动力中心而造成机组偏转力矩，使拖拉机产生自动跑偏的情况，称为偏牵引现象。
4、犁耕土壤比阻Kt：在标准工况下犁耕时，土壤单位横断面积上的纵向水平阻力。
它能比较直观地判别耕层土壤耕作的难易程度。
5、耙片偏角：指在工作状态下，耙片的回转平面与机器前进方向的夹角。
6、喷雾法：压力药液通过喷头进行雾化7、弥雾法：利用高速气流将粗雾滴破碎、吹散8、割刀进距：割刀走过一个行程时，机器前进的距离9、拨禾速比λ：指拨禾轮压板的线速度与机器前进速度的比值10、拨禾轮正常工作的条件：拨禾速比λ＞111、冲击脱粒：靠脱粒元件与谷物穗头的相互冲击作用而使谷物脱粒。
12、揉搓脱粒：靠脱粒元件与谷物穗头之间的摩擦而使谷物脱粒。
13、物料的临界速度：指将种子放入垂直向上的气流中，种子处于悬浮状态时的气流速度14、风机有因次特性曲线：风扇转速一定时，风压（包括动压Pd和静压Ps）、功率N和效率η随风扇流量变化的曲线15、悬挂犁瞬心：瞬时回转中心。
纵垂面内的瞬心为上拉杆与下拉杆延长线的交点。
水平面内的瞬心为两下拉杆延长线的交点16、入土行程：指最后一个犁体从铧尖触地开始，到犁达到规定耕深处为止的水平距离二判断1犁体水平间隙指犁侧板前端至沟墙平面的水平距离；垂直间隙指犁侧板前下边缘至沟底平面的距离2划行器长度L=幅宽B（幅宽指最外两个开沟器间距加一个行距）3中耕机的仿形机构与机架横梁连接，随地面起伏而上下运动4纹杆式脱粒装置滚筒与凹板入口间隙和出口间隙比值为3-45按谷粒尺寸清选：宽度—圆孔筛厚度—长孔筛长度—窝眼孔三填空1、土壤耕作机械分为耕地机械和整地机械2、铧式犁按与拖拉机挂接方式不同分：牵引犁、悬挂犁、半悬挂犁3、铧式犁和拖拉机的挂接方式，有牵引式、悬挂式、半悬挂式4、悬挂犁牵引方式：正牵引、斜牵引、偏牵引、偏斜牵引5、主犁体由犁铧、犁壁、犁侧板、犁托、犁柱等组成6、设计犁体曲面三要素：导曲线、元线角、边界条件7、犁体曲面的设计方法：试修法、几何动线做图法、数字解析设计法。
《农业机械学》复习题
《农业机械学》复习题一、填空题1、耕地机械按工作部件的工作原理不同，可分为铧式犁、和凿型犁等。
2、电极犁利用电渗原理使犁体曲面携带某一极性电荷，将土壤中的水分子吸引到犁体曲面上来，形成一定量的，减少因土壤水分少而产生的干摩擦现象。
3、外槽轮排种器的排种量主要取决于排种轮的有效工作长度和。
4、为了获得均匀的排液量，往复泵必须与配合使用。
5、谷物的三种收获方法是分别收获法、联合收获法和。
6、自走式联合收获机一般由底盘、发动机、割台、、电气系统、操纵和行走系统、液压系统、传动系统和粮箱等组成。
7、脱粒机按照谷物茎秆的喂入形式可分为全喂入式和两大类。
8、铧式犁主犁体一般由犁铧、犁壁、、犁托、犁柱和犁踵等组成。
9、犁体曲面是由犁铧和共同组成的。
10、由于曲面的参数不同、性能不同，犁体曲面可分为：翻土型、和通用型。
11、圆盘耙按耙片的外缘形状可分为全缘耙和。
12、谷物条播机一般由机架、、开沟器、种子箱、镇压器、覆土器和传动装置等组成。
13、外槽轮排种器的排种量主要取决于排种轮的有效工作长度和。
14、喷雾机空气室的功用是蓄积能量和。
15、谷物的三种收获方法是分别收获法、和二段收获法。
16、脱粒机按照谷物茎秆的喂入形式可分为全喂入式和两大类。
17、纹杆滚筒式脱粒装置是以为主、冲击为辅的脱粒原理进行工作的。
18、影响水平圆盘排种器充种性能的主要因素是型孔的形状、尺寸和。
19、悬挂犁的耕深调整主要有、力调节和位调节等三种形式。
20、圆盘耙的种类按耙片的直径可分为毫米、460毫米和560 毫米。
二、判断题1、根据土壤性状和耕作要求，由犁耕机组配套计算公式计算得出某型号拖拉机所匹配的犁体理论数量为3.89铧，而实际配套犁体数量应是4。
（）2、一般来说，随着切割速度的增加，切割阻力也有所增加。
（）3、切流纹杆滚筒式脱粒装置以冲击脱粒和搓擦脱粒为主，脱粒能力和分离能力强，断稿率小，有利于后续加工处理。
（）4、犁体曲面的功能就是起土、碎土和翻土。
农业机械学模拟题
农业机械学模拟题农业机械学模拟试卷一一、单选题（每个子题2分，共16分）1、旋耕刀片端点的绝对运动轨迹为___c____，其圆周速度应_______机组前进速度。
a、余摆线，等于b、螺旋线，等于c、余摆线，大于d、螺旋线，大于2.以下哪种方法不是悬挂式犁深度调整方法a、高度调节法b、力调节法c、位调节法d、角度调节法3.在犁体曲面设计中，对于翻土式犁体，导向曲线在垂直于犁头边缘的垂直面上，距犁头的距离为a、lb、l/2c、l/3d、2l/34.将1kg谷物的温度提高1°C所需的热量称为________;a.谷物水分蒸发潜热b、谷物比热C、谷物导热系数D、谷物平衡水分5、对切向离心式喷头，当涡流室调浅时，其雾锥角变____b___，射程变_______。
a、大；远b、大；近c、小；远d、小；近6.从往复式切割器的切割图可以看出，当切割器的速比系数增大时，______;a.主切割面积增大b，重切割面积增大C，空白面积增大D，不确定性增大7、铧式犁的入土角度增大时，则入土行程___c____。
a、变长b、不变c、变短d、不确定8.利用风机产生的高速气流将粗液滴进一步雾化成小液滴的应用方法称为：uA ____a、雾化方法B、超低C方法、烟雾喷射方法D、喷雾方法。
二、名词解释（每小题2分，共14分）1.土壤抗剪强度：在外力作用下，土壤颗粒之间会产生相对位移。
防止这种相对位移的土壤内阻称为土壤抗剪强度。
2、犁的入土行程:指从犁尖开始入土到犁达到预定耕深时，犁所走过的距离。
3.旋耕土壤切削节距；在刀齿旋转的同一纵向平面上，前后相邻刀齿之间的切削距离称为进给距离。
切削节距是指机器在两个刀齿连续切削土壤的时间间隔内的前进距离SX。
4.喂种高度：排种器喂种口至排种沟底部的距离。
5、翻土曲线:指一组垂直于前进方向的平面与犁曲面的相贯线.6.渗水灌溉：渗水灌溉采用一种特殊的渗水毛细管，埋入地表以下30-40cm，压力水通过渗水毛细管壁上的孔隙，以渗流的形式湿润周围土壤。
铧式犁主要部件1
旱耕
水耕
(a)南方系列“翻的入土过程分析
旱耕
梯形
凿形
4）犁托、犁柱
2、小前犁
3、犁刀
4、犁架
5、安全装置
1）摩擦销式安全装置
2）单体式犁体安全装置
四、铧式犁的工作过程
直接参与加工土壤的工作部件主犁 体通过犁柱、犁架、牵引或悬挂装 置与拖拉机相连，在拖拉机的作用 下按一定速度向前运动。主犁体运 动过程中由犁铧的铧刃在水平方向 切出土垡的底边，由犁体胫刃切出 土垡的立边，由犁铧和犁壁构成的 犁体曲面使被切断的土垡上升、破 碎并翻转。
犁曲面的特性曲线
（1）碎土曲线（2）翻土曲线（3）推土曲线
2、翻垡原理
思考：滚垡结果有几种情况发生？与什么因素有关？
抬
翻
切
稳定状态
δ—覆盖角
不稳定的平衡（立垡）状态
回垡状态
2、翻垡原理
分析临界状态k=b/a=1.27 δ=arcsin(a/b)=52°
稳定翻垡的条件：k≥1.27
2、翻垡原理 结论：
六、铧式犁的使用、挂接和调整
（一）犁体在使用前的技术状态检查 1．犁铧刃口 2．犁铧与犁壁左侧面形成的胫刃线 3．犁铧、犁壁、犁托应连接 4．垂直间隙和水平间隙
4．垂直间隙和水平间隙
（二）犁架安装及技术状态检查
（三）犁体的安装技术要求
1．在水平面内的检查 2．在铅锤面内的检查 3.主犁体、小前犁与圆犁刀的相互位置
现场教学内容：
铧式犁现场作业演示 牵引犁升降过程演示 耕地机械机具现场教学
五、铧式犁的翻垡和碎土原理
1、三面楔碎土原理
1、三面楔碎土原理
α α
起土： α 将土垡铲起
犁体曲面的形成原理及设计方法(分析“曲面”文档)共12张PPT
一、犁体曲面的形成原理
0,1,2,m in......m ax
⑶绘制俯视图及样板曲线
动线为水平直元线，始终平行于水平面，在向上运动的过程中始终与铅垂面N内导曲线相靠贴，且与沟墙的水平夹角θ是随着元线的高度变
化的，其元线角的变化规律为θ=f（z）。
水平直元线法的设计特点是：
犁体曲面形成的基本原理？
⑶绘制俯视图及样板曲线
导曲线平面不同位置对工作性能的影响
二.犁体曲面的设计要点
1.首先了解当地农业生产中耕地作业的基本要求； 2.根据农业要求确定可能出现的最大耕深； 3.根据土壤性状及土垡稳定铺放原则确定宽深比K； 4.根据作业要求确定犁体曲面的工作性能；
5.进行设计计算和绘制设计工作图。
主视图的绘制
犁体主视图是犁体曲面在垂直于前进方向的铅垂面内的 投影图，要确定犁体曲面轮廓的投影尺寸。依据的基本数据 是农艺要求的规定耕深和基于宽深比K的耕宽。
犁体曲面的形成原理是由动线在空间按照一 定的规律运动而成。
目前在设计犁体曲面时所用的方法有三种：水 平直元线法、倾斜直元线法、翻土曲线法。其中， 水平直元线法技术最为成熟，应用最广。
在应用水平直元线法设计犁体曲面时要特别注意 的三个关键要素：
水平直元线
导曲线（曲导线） 元线角的变化规律θ=f（z）
根据农业要求确定可能出现的最大耕深；
θ 元犁线体角 曲的面变的化形规成律原理θ=是f（由z）动线在空间按照一定的3规律运动而成。
水平直元线形成犁体曲面的三大要素？
6 ， ε＝15～25o;
θ ω= 90o+ ε－△ ε， △ ε＝5～10o;
需2/3要处特时别为指碎出土的型是，，界导于曲二线者所之在间的的位为置通对用犁型体。曲2面的性能有较大的影响，当导曲线在铧尾处时，所形成的犁体曲面为翻土型的，在距铧尖
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第二节 铧式犁的总体设计
三、拖拉机轮距与犁的工作幅宽
四、第一铧的配置
第二节 铧式犁的总体设计
五、犁架高
六、限深轮位置
第三节 犁耕机组
以耕地为目的----犁+动力机械 组合成的作业整体， 称为“犁耕机组”。
分类： 1. 牵引机组
2. 悬挂：
A---B ; D1---C1 ; D2---C2
无用阻力：犁轮滚动阻力、犁侧板摩擦力和铧刃磨 钝所引起的阻力
二、犁的牵引阻力、影响阻力的因素和
减轻阻力的途径
土壤比阻
影响牵引阻力的因素包括犁体曲面形状、犁体工作 表面的光滑程度、铧刃锋锐程度、犁轮、犁侧板的结构 型式、耕深、耕宽、土壤物理力学性质和耕速等。 但在实际应用中常用比阻作为犁的阻力指标：
BT30犁体六分力测定资料
BT30犁体六分力测定资料
BT30犁体六分力测定资料
土壤阻力的力矩分量 与耕深的关系
土壤阻力各分量与 耕深的关系
二、犁的牵引阻力、影响阻力的因素和
减轻阻力的途径 犁的牵引阻力包括有用阻力和无用(寄生)阻力面部分。
有用的阻力：切土、碎土、翻土和覆盖残茬过程中
所消耗的阻力
1、耕宽： • 第一铧漏耕或重耕
• 犁的斜行
2、耕宽稳定性 • 稳定性指标 • 稳定性分析
耕宽和耕宽稳定性
二、水平面悬挂参数
1、耕宽： • 第一铧漏耕或重耕
• 犁的斜行
2、耕宽稳定性
• 稳定性指标 • 稳定性分析
机组的操向性
悬挂机构在运输状态的受力
高度调节—在综垂面内的受力
力调节----在纵垂面内的受力
P k aB
P-----有拉力试验测得的平均牵引力
B-----犁的总耕幅
a-----平均耕深
土壤比阻
第二节 铧式犁 的总体设计
1、铧数 2、犁体间距 3、犁梁高度 4、总耕幅
5、挂节点高度
6、犁刀 位置 7、覆茬器位置
第二节 铧式犁的总体设计
一、犁的总耕幅和铧数
第二节 铧式犁的总体设计
二、犁体间距与犁侧板和小前犁的配置
沟墙、沟底对犁侧板和犁踵的支反力
由于犁体曲面的非对称性和曲面形状的不规则，作用 在犁体曲面(包括铧刃和胫刃)的单元阻力是—个空间任意
力系。在一般情况下它们不可能简化成一个力系。
一、犁体的受力特征和测力结果的分析
刚体在空间具有六个自由度。如果在刚体上加入六个 约束，使得在主动力的作用下，刚体可能产生的位移，均由 六个约束所限制，那么根据力学原理，只要能够通过仪器测 获六个约束反力，即可求的主动力的六个分量。 V1、V2、V3、L1、 L2、S
水 平 直 元 线 犁 体 曲 面 总 图
作用在犁体曲面上的力 和犁耕牵引阻力
一、犁体的受力特征和测力结果的分析
二、犁的牵引阻力、影响阻力的因素和减轻阻力 的途径
一、犁体的受力特征和测力结果的分析
在研究耕地机组的受力平衡条件、犁的工作稳定性、
犁的柱结调整和计算犁的部件强度时，首先要知道作用在
犁体上的力： 土壤作用在犁体曲面和犁铧刃口上的力
耕深稳定性
1．高度调节法控制耕深
耕深稳定性
2．力调节法控制耕深
拖拉机的增重
1、高度调节法
拖拉机的增重
1、力调节法
悬挂机组在水平面内的受力
耕宽和耕宽稳定性
二、水平面悬挂参数
1、耕宽： • 第一铧漏耕或重耕
• 犁的斜行
2、耕宽稳定性 • 稳定性指标 • 稳定性分析
耕宽和耕宽稳定性
二、水平面悬挂参数
悬挂机组在水平面内的受力
牵引线对拖拉机牵引性能的影响
悬挂机组（教材图）
悬挂参数与挂节调节原理
一、综垂面悬挂参数 1、入土行程 2、入土过程 3、入土角
悬挂参数与挂节调节原理
一、综垂面悬挂参数
1、入土行程 2、入土过程 3、入土角
入土能力
入土过程
耕深稳定性
犁的入土过程结束后，就进入正常耕作。在该段中往往出 现 1) 耕深不符合农业技术要求， 2) 各犁体耕深不一致； 3) 犁的耕深不稳定，耕深值变化较大。 1、高度调节法 2、力调节法 3、为调节法