犁体曲面的工作原理.ppt

* 第二节 犁体曲面的工作原理 一、犁体曲面的类型 二、犁体曲面的的工作原理 一、曲面类型 前面我们已经介绍过，犁铧与犁壁共同组成了犁体曲面，由于曲面的参数不同、性能不同，犁体曲面可分为：翻土型、碎土型和通用型（又称：螺旋型、熟地型、半螺旋型）。 翻土型 通用型 碎土型 碎土性能增强 翻土性能增强 翻土型——犁铧起土角较小，犁胸部平缓，易于引导土垡上升，但翼部扭曲较为明显，目的在于将上升至曲面顶部的土垡实现翻扣。这种形式的曲面，土垡的运动轨迹为一条螺旋线，故又称螺旋犁。他主要用于开荒、深翻、消灭杂草和病虫害。 L 碎土型——犁胸部较陡，翼部几乎为直立状，土垡沿曲面上升过程中表现为上压下挤，从而使土垡破碎。一般用于土壤状况较好、杂草较少且以松土为主的耕地作业，故又称熟地型犁。 L 通用型——形状和性能基本介于翻土型和碎土型之间，故又称半螺旋型，目前包括山东在内的华东、华中地区应用较多。 二、犁体曲面的工作原理 犁体曲面由铧刃线、胫刃线、接缝线、顶边线和翼边线组成。 铧刃线 胫刃线 接缝线 顶边线 翼边线 铧刃线在水平面开出沟底，胫刃线在沿前进方向上铅垂面内开出沟墙，形成一耕宽为b，耕深为a的矩形断面土垡条。很显然，犁体曲面的功能就是起土、碎土和翻土。 b a 从两面楔到三面楔的工作过程 从两面楔到三面楔的工作过程 理想土垡的翻转过程： a b 因为土垡在翻转过程中是要变形的，为了研究的方便，我们作了如下假设： 1.土垡块在翻转过程中始终保持矩形断面； 2.始终有一个棱角与沟底相接触，既只有滚动而无滑动。 FLASH 土垡翻转的目的是为了彻底的翻扣地表杂草和病虫害，实现土垡的稳定铺放既彻底翻扣是犁体曲面设计和工作的关键。当土垡翻转结束，土垡在犁通过后又重新翻回到犁沟中，被称为回垡。是否出现回垡现象主要取决于曲面的形状，或者说是取决于曲面的设计参数。 我们观察下面这样一种现象：设耕作的土垡断面深度为a，宽度分别为b1、b2、b3，在翻转到某个时刻时为土垡的临界状态。 临界状态 b2 b1 回垡状态 b3 稳定状态 a a a 当土垡翻转至最终位置时，如果支撑点在右侧，则可保证为稳定铺放，在正上方则为临界状态（不稳定状态），在左侧可产生回垡现象。很显然，在耕深不变的情况下，耕宽的改变可对土垡的稳定铺放产生重要的影响。通过正确的确定土垡的尺寸，决定犁体曲面的大小和形状，以保证土垡的稳定铺放。 我们以临界状态为研究对象，确定土垡翻转过程中不产生回垡的基本条件，为犁体曲面的设计提供依据。 a b b A B C D G B’ C’ A’ D’ 当土垡横断面的对角线BD垂直于沟底时，因A’D’=BC=a, DD’=CD=b, 所以△DA’D’ ∽ △BCD,因此有： 整理得： 我们称b/a=K为理想土垡的宽深比。实际上土壤是不均质的，土垡在翻转过程中是要变形的，有的变形很严重，含水率高的粘重土壤变形较小，K≥1.27；对沙质土，土壤很难成形，犁体通过后立刻堆积，K≤1.27；一般取K=1。 设临界宽深比 则有： 1.犁体曲面的主要类型？ 2.理想土垡翻转的假设条件？ 3.土垡宽深比的概念？它对工作质量有何影响？ 思考题 * * *