(19)--第三章第二部分农业机械学农业机械学.ppt

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1、1 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、圆盘耙型号的表达方式、圆盘耙型号的表达方式4 4、圆盘耙的作用与构造、圆盘耙的作用与构造5 5、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6 6、圆盘耙的受力分析、圆盘耙的受力分析第二节第二节第二节第二节 圆盘耙圆盘耙圆盘耙圆盘耙(disc harrowdisc harrow )1 11 1 1 1、圆盘耙简介、圆盘耙简介、圆盘耙简介、圆盘耙简介 圆盘耙始于圆盘耙始于上世纪上世纪4040年代年代，是替代钉齿耙，是替代钉齿耙的主要机具之一，目前国内外广泛采用，其的主要机具之一，目前国内外广泛采用，其主要特点：主要特点

2、：被动旋转，断草能力较强，具有被动旋转，断草能力较强，具有一定切土、碎土和翻土功能，功率消耗少，一定切土、碎土和翻土功能，功率消耗少，作业效率高作业效率高，既可在已耕地作业又可在未耕，既可在已耕地作业又可在未耕地作业，工作适应性较强。地作业，工作适应性较强。2 2牵引式牵引式 主要是主要是重型耙重型耙，因机体结构庞大而笨重，悬挂困难。有利，因机体结构庞大而笨重，悬挂困难。有利于发挥拖拉机的牵引功率，适于大地块。于发挥拖拉机的牵引功率，适于大地块。2 2 2 2、圆盘耙的类型、圆盘耙的类型、圆盘耙的类型、圆盘耙的类型1 1）按与动力的连接方式分：）按与动力的连接方式分：牵引中型耙牵引中型耙牵引重

3、型耙牵引重型耙3 3悬挂式悬挂式 多为中、轻型，机组配置紧凑，操作方便，多为中、轻型，机组配置紧凑，操作方便，运输灵活，适于各种地块。运输灵活，适于各种地块。半悬挂式（较少）半悬挂式（较少）兼有牵引式和悬挂式的优点。兼有牵引式和悬挂式的优点。悬挂式悬挂式4 42 2 2 2、圆盘耙的类型、圆盘耙的类型、圆盘耙的类型、圆盘耙的类型2 2）按耙片的直径分）按耙片的直径分类型轻型圆盘耙中型圆盘耙重型圆盘耙单片机重（kg）152520455065耙片直径（mm）460560660耙深(cm)101418每米幅宽的牵引阻力（kN/m）233558适应范围适应于壤土的耕后耙地，播前松土，也可用于轻壤土的灭

4、茬适应于粘壤土的耕后耙地，也可用于壤土以耙代耕适应于开荒地、沼泽地和粘重土壤的耕后耙地，也可用于粘壤土以耙代耕5 52 2 2 2、圆盘耙的类型、圆盘耙的类型、圆盘耙的类型、圆盘耙的类型3 3）按耙片的外缘形状分：）按耙片的外缘形状分：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，但成本高。于切断杂草、作物残茬等，但成本高。6 62 2 2 2、圆盘耙的类型、圆盘耙的类型、圆盘耙的类型、圆盘耙的类型对置耙对置耙 左右耙组的侧向力互相平衡，机组配制紧凑，偏角调节方便，在地头可左右左右耙组的侧向力互相平衡

5、，机组配制紧凑，偏角调节方便，在地头可左右转弯；耙后地表不够平整，有漏耙现象，两侧留有耙沟。转弯；耙后地表不够平整，有漏耙现象，两侧留有耙沟。偏置耙偏置耙 具有一组左翻耙片和一组右翻耙片。前后串列进行工作，牵引线偏离耙组的具有一组左翻耙片和一组右翻耙片。前后串列进行工作，牵引线偏离耙组的中心线适于在树枝低悬的果园中作业。结构简单，作业中没有漏耙现象，两侧不中心线适于在树枝低悬的果园中作业。结构简单，作业中没有漏耙现象，两侧不留耙沟。作业中只宜单向转弯。留耙沟。作业中只宜单向转弯。abcd4 4）按耙组的配置方式）按耙组的配置方式2 2 2 2、圆盘耙的类型、圆盘耙的类型、圆盘耙的类型、圆盘耙的

6、类型3 3 3 3、圆盘耙型号的表达方式、圆盘耙型号的表达方式、圆盘耙型号的表达方式、圆盘耙型号的表达方式型号的组成：型号的组成：1 B 1 B 字母字母 数字数字 农机具组别号农机具组别号农机序列号农机序列号 圆盘耙的特性圆盘耙的特性耙的工作幅宽耙的工作幅宽（m m）8 8型号全称：型号全称：QX QX 轻型悬挂耙轻型悬挂耙 JX JX 中型悬挂耙中型悬挂耙J J 中型耙中型耙 Z Z 重型耙重型耙 4 4 4 4、圆盘耙的作用与构造、圆盘耙的作用与构造、圆盘耙的作用与构造、圆盘耙的作用与构造 犁耕后的犁耕后的碎土和平地碎土和平地；也可用于搅土、除草、混肥；收获；也可用于搅土、除草、混肥；收

7、获后的浅耕、灭茬；播种前的松土；播种后的盖种等。后的浅耕、灭茬；播种前的松土；播种后的盖种等。1 1）作用）作用9 92 2）组成）组成 耙组、耙架、牵引架、偏角调节装置耙组、耙架、牵引架、偏角调节装置等。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1 10 04 4 4 4、圆盘耙的作用与构造、圆盘耙的作用与构造、圆盘耙的作用与构造、圆盘耙的作用与构造11114 4 4 4、圆盘耙的作用与构造、圆盘耙的作用与构造、圆盘耙的作用与构造、圆盘耙的作用与构造（1 1）耙组）耙组 耙组耙组是圆盘耙的主要工作部件，由是圆盘耙的主要工作部件，由5 51010片圆盘耙片串在一根片圆盘耙片串在一

8、根方轴方轴上，上，耙片之间用耙片之间用间管间管隔开，保持一定间距，最后用螺母拧紧、锁住而成。如下隔开，保持一定间距，最后用螺母拧紧、锁住而成。如下图，耙组通过图，耙组通过轴承轴承及其及其支座支座与与梁架梁架相连接，工作时所有相连接，工作时所有耙片耙片随耙组一起转随耙组一起转动。每个耙片的凹面都一个动。每个耙片的凹面都一个刮土板刮土板，安装在刮土器横梁上。，安装在刮土器横梁上。耙片分耙片分全缘耙片全缘耙片和和缺口耙片缺口耙片两种，缺口两种，缺口耙片在耙片外缘有耙片在耙片外缘有6 61212个三角形、梯形或半个三角形、梯形或半圆形缺口。圆形缺口。1 12 24 4 4 4、圆盘耙的作用与构造、圆盘

9、耙的作用与构造、圆盘耙的作用与构造、圆盘耙的作用与构造耙组构造耙组构造1 1耙片耙片 2 2横梁横梁 3 3刮土器刮土器4 4间隔管间隔管 5 5轴承轴承2 2耙架耙架 用来安装圆盘耙组、调节机构和牵引架（或悬挂架）等部用来安装圆盘耙组、调节机构和牵引架（或悬挂架）等部件。有件。有铰接耙架铰接耙架和和刚性耙架刚性耙架两种。两种。有的耙架上还装有有的耙架上还装有载重箱载重箱，以便必要时加配重，以增加和，以便必要时加配重，以增加和保持耙的深度。保持耙的深度。1 13 34 4 4 4、圆盘耙的作用与构造、圆盘耙的作用与构造、圆盘耙的作用与构造、圆盘耙的作用与构造3 3角度调节器角度调节器 用于调节

10、圆盘耙的偏角，以适应不同耙深的需要。其型式有用于调节圆盘耙的偏角，以适应不同耙深的需要。其型式有丝杠式、丝杠式、齿板式、液压式、插销式齿板式、液压式、插销式等。等。其中：其中：丝杠式丝杠式用于部分重耙上。结构复杂，但工作可靠。用于部分重耙上。结构复杂，但工作可靠。齿板式齿板式在轻耙上使用，调节方便，但杆体易变形，影响角度调节。在轻耙上使用，调节方便，但杆体易变形，影响角度调节。插销式插销式结构简单，工作可靠。调整时，将耙升起，拨出锁定销，推结构简单，工作可靠。调整时，将耙升起，拨出锁定销，推动耕组横梁使其绕转轴旋转，到合适位置时，把锁定销插入定位孔定位，动耕组横梁使其绕转轴旋转，到合适位置时，

11、把锁定销插入定位孔定位，一般在中耙与轻耙上采用。一般在中耙与轻耙上采用。液压式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。用于系列重耙上，虽然结构复杂，但工作可靠，操作容易。14144 4 4 4、圆盘耙的作用与构造、圆盘耙的作用与构造、圆盘耙的作用与构造、圆盘耙的作用与构造4 4牵引或挂接装置牵引或挂接装置 对于对于悬挂式圆盘耙悬挂式圆盘耙，其悬挂架上有不同的孔位，以改变挂接高度。，其悬挂架上有不同的孔位，以改变挂接高度。对于对于牵引式圆盘耙牵引式圆盘耙，其工作位置和运输位置的转换是通过起落机构实现，其工作位置和运输位置的转换是通过起落机构实现的。起落过程由的。起落过程由液压油

12、缸液压油缸升降升降地轮地轮来完成。一般来说，来完成。一般来说，耙架调平机构耙架调平机构与起落与起落机构连动，在起落过程同时改变挂接点位置，保持耙架水平。在工作状态，机构连动，在起落过程同时改变挂接点位置，保持耙架水平。在工作状态，可以可以转动手柄转动手柄，或改变，或改变挂接点挂接点的位置，使前后列耙组的耕深一致。的位置，使前后列耙组的耕深一致。1 15 54 4 4 4、圆盘耙的作用与构造、圆盘耙的作用与构造、圆盘耙的作用与构造、圆盘耙的作用与构造5 5 5 5、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、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耙片偏角耙片偏角 圆盘

13、耙的工作圆盘通常是球面的一部分。作业时，其圆盘耙的工作圆盘通常是球面的一部分。作业时，其回转平面回转平面（刃（刃口平面）垂直于地面，并口平面）垂直于地面，并与机器前进方向成与机器前进方向成 角角，即：偏角为，即：偏角为。耙片偏角指耙片回转平面和机组前进方向之间的夹角。耙片偏角指耙片回转平面和机组前进方向之间的夹角。1 1）耙片偏角及工作过程）耙片偏角及工作过程偏置量偏置量 耙组中心偏离拖拉机动力中心的横向距离。耙组中心偏离拖拉机动力中心的横向距离。工作过程工作过程 耙片滚动前进时，在重力和土壤阻力作用下切入土中，并达到一定耙片滚动前进时，在重力和土壤阻力作用下切入土中，并达到一定的耙深。的耙深

14、。1 16 6 当当，推土、铲草、碎土和翻土等作用，推土、铲草、碎土和翻土等作用 ，入土性能，入土性能，在，在一定的范围内，一定的范围内，上述作用，上述作用。故在设计圆盘耙时，应根据圆盘耙的类型选择不同的偏角，并故在设计圆盘耙时，应根据圆盘耙的类型选择不同的偏角，并应有一定的调节范围，以适应不同的土壤情况和作业要求。应有一定的调节范围，以适应不同的土壤情况和作业要求。如图，耙片从如图，耙片从A A点运动到点运动到C C点点回转一周的回转一周的复合运动可分解为：复合运动可分解为：由由 AB AB的滚动和由的滚动和由BCBC的移动。的移动。在在滚动中耙片刃口切碎土块滚动中耙片刃口切碎土块、草根及、

15、草根及作物残茬。在移动中，由于耙片刃口和曲面的作物残茬。在移动中，由于耙片刃口和曲面的综合作用，进行综合作用，进行推土、铲草、碎土推土、铲草、碎土、翻土和覆翻土和覆盖盖，从而完成整地要求。，从而完成整地要求。1 17 75 5 5 5、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、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2 2）圆盘耙片的参数确定）圆盘耙片的参数确定 耙片参数主要表现在两个水平截面内，即通耙片参数主要表现在两个水平截面内，即通过球心的水过球心的水平截面平截面AAAA和距离沟底的高度等于设计耙深和距离沟底的高度等于设计耙深a a的水平截面的水平截面BBBB

16、。1 18 85 5 5 5、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、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在截面在截面AA上：上：D耙片直径耙片直径 耙片偏角耙片偏角 R球面曲率半径球面曲率半径 扇形半角扇形半角 隙角隙角 i刃角刃角 刃面角刃面角 耙片厚度耙片厚度在截面在截面BB上：上：Da截面截面BB上的耙片弦长上的耙片弦长 ia 工作刃角工作刃角 a工作刃面角工作刃面角 a 工作隙角工作隙角1 19 95 5 5 5、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、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（2 2）圆盘耙片的结构参数

17、和基本计算）圆盘耙片的结构参数和基本计算a a）耙片直径耙片直径：D=kaD=kamaxmax 式中：式中：kk经验系数，经验系数，4 46 6；a amaxmax最大设计耙深，最大设计耙深，cmcm；b b）圆盘球面半径：圆盘球面半径：R=D/(2sin)R=D/(2sin)式中：式中：耙片球面的球心角，耙片球面的球心角，2121 27 27c)c)耙片上各角度的确定耙片上各角度的确定及相互关系及相互关系 刃角刃角i i：在保证耙片刃口强度和制造工艺允许的条件下，刃：在保证耙片刃口强度和制造工艺允许的条件下，刃角应尽量取小值，以减少切土阻力；故角应尽量取小值，以减少切土阻力；故i i常取常取

18、143014302222。2 20 05 5 5 5、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、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耙片的工作隙角耙片的工作隙角 a a 工作隙角工作隙角 a a是在地表平面与圆盘的截面上，是在地表平面与圆盘的截面上，刃面线与前进刃面线与前进方向的夹角方向的夹角。a a较大时，圆盘易于入土；较大时，圆盘易于入土；a a取正值时，耙片刃口取正值时，耙片刃口和沟墙形成线接触，便于切土、入土和切断草根，而且阻力小。和沟墙形成线接触，便于切土、入土和切断草根，而且阻力小。2 21 15 5 5 5、圆盘耙片工作分析和参数确定、圆盘耙片工作

19、分析和参数确定、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对于干硬土壤，对于干硬土壤，a a宜取正值。宜取正值。a a取负值时，耙片取负值时，耙片刃面与沟底和沟墙接触，能增加承压面，有利刃面与沟底和沟墙接触，能增加承压面，有利于压碎土块；在松软地面上工作，有控制耕深于压碎土块；在松软地面上工作，有控制耕深不致过大的作用，且可平衡部分侧向力。不致过大的作用，且可平衡部分侧向力。各角度间的关系各角度间的关系,由图知：由图知：、i i、和、和 a a 可在一定范围内选取，由可在一定范围内选取，由式求得式求得 a a ，并代入并代入式求得式求得，再代入，再代入求出求出 角，将角，将 代入代

20、入 即可求出曲率半径即可求出曲率半径R R。k=D/a2 22 25 5 5 5、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、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d d）耙片的厚度）耙片的厚度 和耙片形状和耙片形状 在保证强度的条件下，耙片厚度在保证强度的条件下，耙片厚度 应尽量取小值，以减轻重应尽量取小值，以减轻重量。量。一般一般=(0.008=(0.0080.012)D0.012)D，对重、中、轻型圆盘耙，对重、中、轻型圆盘耙，其厚度其厚度分别为分别为5mm5mm、4mm4mm、3mm3mm。耙片形状有耙片形状有普通圆盘普通圆盘和和缺口圆盘缺口圆盘两种。缺口耙

21、片的外缘有两种。缺口耙片的外缘有6 61212个三角形、梯形或半圆形缺口，其个三角形、梯形或半圆形缺口，其切碎土块和残茬的能力切碎土块和残茬的能力较强，入土性能较好较强，入土性能较好。2 23 35 5 5 5、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、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e e）耙片轴向安装间距）耙片轴向安装间距b b的确定的确定 耙片间距耙片间距对圆盘耙设计、安装和使用耙组、保证其正常工对圆盘耙设计、安装和使用耙组、保证其正常工作是非常重要的。轴向间距的大小直接影响耙组在耕作横断面作是非常重要的。轴向间距的大小直接影响耙组在耕作横断面内的对土

22、壤加工和处理的程度、碎土质量。内的对土壤加工和处理的程度、碎土质量。间距太小间距太小易造成土易造成土壤堵塞，壤堵塞，太大太大易产生漏耙。要解决好这一矛盾，耙片轴向安装易产生漏耙。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。间距的合理选择是至关重要的。2 24 45 5 5 5、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、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在横断面内的耙片对土壤的影响区域形状如下：在横断面内的耙片对土壤的影响区域形状如下：工作时，工作时，从横断面从横断面看为一椭圆形，由于看为一椭圆形，由于b b存存在，相邻两圆盘加工后土壤横断面中间有

23、一凸起在，相邻两圆盘加工后土壤横断面中间有一凸起高度高度h h。当当h=ah=a时表示有严重的漏耙现象发生，而时表示有严重的漏耙现象发生，而h=0h=0又不可能，所以，要求又不可能，所以，要求haha。因此，因此，b b的确定对凸起高度的确定对凸起高度h h有很大影响，必有很大影响，必须找到既不漏耙又不堵塞的耙片轴向安装间距。须找到既不漏耙又不堵塞的耙片轴向安装间距。2 25 55 5 5 5、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、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由图所知：由图所知：b=Db=Dh htgtgD Dh h耙片盘面在凸起高度处的耙片弦长，耙

24、片盘面在凸起高度处的耙片弦长，D Dh h=？，其大小可通过沿耙片轴向的投影，其大小可通过沿耙片轴向的投影辅助图获得。辅助图获得。2 26 65 5 5 5、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、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hAFBCDhDABCACF h（Dh）=Dh2/4，又又 b=Dh tgb=2h（Dh）tg2 27 75 5 5 5、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、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b=2h（Dh）tg注意：该公式注意：该公式仅考虑了漏耕仅考虑了漏耕的问题，的问题，没有考虑堵塞没有

25、考虑堵塞的情况。的情况。假设有以下的情况：假设有以下的情况：设设h hmaxmaxa/2a/2，D=kaD=kamaxmax=(4 46 6)a amaxmax，取平均值，取平均值k=5k=5，=14=142323，取，取=20=20，a=180mma=180mm，D=460mmD=460mm，h=a/2=180/2=90mmh=a/2=180/2=90mm，则，则有有b=132mmb=132mm。2 28 85 5 5 5、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、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b=132mmb=132mm可以吗可以吗？该值从理论上满足了

26、该值从理论上满足了圆盘耙不产生漏耙圆盘耙不产生漏耙的要求，按照这的要求，按照这样一个参数进行耙片安装，实际效果如何呢？通过田间试验样一个参数进行耙片安装，实际效果如何呢？通过田间试验表明，由不产生漏耙所确定的表明，由不产生漏耙所确定的b b值过小，极易发生堵塞现象。值过小，极易发生堵塞现象。在同样结构参数条件下，不产生泥土和杂草堵塞的经验在同样结构参数条件下，不产生泥土和杂草堵塞的经验b b值为：值为：b b（1.51.52 2）a a 2 29 95 5 5 5、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、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 如果该经验公式与前

27、面已经求得的不产生漏耙现象的耙片如果该经验公式与前面已经求得的不产生漏耙现象的耙片最大轴向安装间距：最大轴向安装间距：b=2h（Dh）tg 两者相等的话，这是最希望出现的结果，这样理论与实践两者相等的话，这是最希望出现的结果，这样理论与实践也得到了统一；事实并非如此，将已知量也得到了统一；事实并非如此，将已知量a=180mma=180mm经验公式，经验公式，取系数为取系数为1.51.5，得：，得：b 1.5180270mmb 1.5180270mm。3 30 05 5 5 5、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、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 验证结

28、果表明，不产生漏耙的条件与不产生堵塞的条件不验证结果表明，不产生漏耙的条件与不产生堵塞的条件不能同时满足，即出现了二种结果：能同时满足，即出现了二种结果：不漏耙不漏耙b（1.52）a 不堵塞不堵塞这是农机具设计和使用中常出现的矛盾！这是农机具设计和使用中常出现的矛盾！b2 tg132mm270mm3 31 15 5 5 5、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、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1 1、以不产生堵塞的条件、以不产生堵塞的条件b(1.5b(1.52)a 2)a 确定圆盘耙片轴向确定圆盘耙片轴向安装间距，保证耙组能入土且不堵塞（但可能漏耙）。安

29、装间距，保证耙组能入土且不堵塞（但可能漏耙）。2 2、采取配置相互交错排列的前后、采取配置相互交错排列的前后2 2列耙组，前耙组产生列耙组，前耙组产生的漏耙由后列耙组进行处理，保证整台机组既不漏耙又的漏耙由后列耙组进行处理，保证整台机组既不漏耙又不堵塞。不堵塞。问问题题措措施施1 1、如何解决这一矛盾？、如何解决这一矛盾？2 2、取中间值？、取中间值？3 32 25 5 5 5、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、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措措施施结论：结论：在实际生产过程中所应用的圆盘耙通常均为双列耙。在实际生产过程中所应用的圆盘耙通常均为双列

30、耙。3 33 35 5 5 5、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、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6 6 6 6、圆盘耙的受力分析、圆盘耙的受力分析、圆盘耙的受力分析、圆盘耙的受力分析 圆盘耙工作时，作用在耙组上的外力除圆盘耙工作时，作用在耙组上的外力除重力重力、牵引力牵引力外，外，还有土壤对每个耙片的还有土壤对每个耙片的阻力阻力。一般认为土壤阻力集中作用于。一般认为土壤阻力集中作用于耙组中间耙片上。耙组中间耙片上。作用在球面圆盘工作面和刃口上的土壤单元阻力，不可作用在球面圆盘工作面和刃口上的土壤单元阻力，不可能合成为单一的合力。但可以简化为空间互不

31、相交的两个力。能合成为单一的合力。但可以简化为空间互不相交的两个力。阻力阻力R R1 1的作用线位于圆盘的刃口平面内，与水平面成的作用线位于圆盘的刃口平面内，与水平面成角，并角，并可近似地认为通过圆盘中心。阻力可近似地认为通过圆盘中心。阻力R R2 2的作用线平行于圆盘的的作用线平行于圆盘的回转轴线，与沟底的距离约为耙深的一半。并可近似地认为回转轴线，与沟底的距离约为耙深的一半。并可近似地认为该力作用线通过回转轴的铅垂面内。如下图所示：该力作用线通过回转轴的铅垂面内。如下图所示：1.1.耙组的受力分析耙组的受力分析3 34 4yzR2R1oVmyxoR2oxaz耙耙片片受受力力3 35 56

32、6 6 6、圆盘耙的受力分析、圆盘耙的受力分析、圆盘耙的受力分析、圆盘耙的受力分析如图所示，如图所示，阻力阻力R R1 1在在xozxoz平面内分解为平面内分解为R Rz z和和 R Rx x，R Rx x位于水平面位于水平面xoyxoy内，将内，将阻阻力力R R2 2简化至圆盘轴心简化至圆盘轴心O O，则，则 R Rx x和和R R2 2可以可以合成为合成为R Rxyxy ，R Rxyxy又可沿前进方向和侧向被又可沿前进方向和侧向被分解为分解为R Rx x和和R Ry y 。阻力。阻力R R2 2经过简化后得到经过简化后得到一附一附加力偶加力偶MMN N ，这样，作用于耙组上的，这样，作用于

33、耙组上的土壤阻力土壤阻力R R1 1和和R R2 2即被分解为即被分解为R Rx x、R Ry y、R Rz z三三个分力和一个力偶个分力和一个力偶MMN N 。MN36366 6 6 6、圆盘耙的受力分析、圆盘耙的受力分析、圆盘耙的受力分析、圆盘耙的受力分析由上图知由上图知 R Ry y 、R Rz z与与R Rx x的关系为：的关系为：3 37 76 6 6 6、圆盘耙的受力分析、圆盘耙的受力分析、圆盘耙的受力分析、圆盘耙的受力分析 通过耙片的六分力测定可以得到比例系数通过耙片的六分力测定可以得到比例系数n n和和m m的值。的值。R Rx x为圆盘耙牵引阻力的水平分力，可由试验测定，选用

34、适当的为圆盘耙牵引阻力的水平分力，可由试验测定，选用适当的n n和和m m值，即可值，即可据据R Rx x求出求出R Ry y和和R Rz z 。R Rz z与机重相平衡，当土壤干硬，而且调整耙偏角还达不到所要求耙深时，与机重相平衡，当土壤干硬，而且调整耙偏角还达不到所要求耙深时，则需在耙组上增加配重。则需在耙组上增加配重。力偶力偶 M MN N=R=R2 2 Z Z，使耙组的凹面端入土较深。在设计时，可适当配置机，使耙组的凹面端入土较深。在设计时，可适当配置机具的重心（包括增加配重）而加以克服，或安装控制装置，使凸面趋深，凹具的重心（包括增加配重）而加以克服，或安装控制装置，使凸面趋深，凹面

35、趋浅。面趋浅。3 38 86 6 6 6、圆盘耙的受力分析、圆盘耙的受力分析、圆盘耙的受力分析、圆盘耙的受力分析（2 2）圆盘耙组水平面内的平衡。）圆盘耙组水平面内的平衡。对置圆盘耙对置圆盘耙 如图，在工作中，前列耙组的合如图，在工作中，前列耙组的合阻力阻力R R1 1和和R R2 2大小相等，后列耙组的合大小相等，后列耙组的合阻力阻力R R3 3和和R R4 4大小相等，其大小相等，其方向均对称方向均对称与牵引线与牵引线。前后两列耙组在前进方向。前后两列耙组在前进方向的总阻力的总阻力R Rx x=R=R1212+R+R3434与拖拉机牵引与拖拉机牵引力力P P相平衡。相平衡。39396 6

36、6 6、圆盘耙的受力分析、圆盘耙的受力分析、圆盘耙的受力分析、圆盘耙的受力分析结论：结论：由于左右耙组对称，合力位于中心线上，并与牵引线由于左右耙组对称，合力位于中心线上，并与牵引线一致。左右耙组的侧向力相互抵消，因而不存在偏牵引问一致。左右耙组的侧向力相互抵消，因而不存在偏牵引问题，在水平面内自动平衡，所以这种对置耙具有很好的稳题，在水平面内自动平衡，所以这种对置耙具有很好的稳定性。定性。4 40 06 6 6 6、圆盘耙的受力分析、圆盘耙的受力分析、圆盘耙的受力分析、圆盘耙的受力分析偏置圆盘耙偏置圆盘耙 偏置耙工作时，其前后两列耙组在水平面内分别受着土壤偏置耙工作时，其前后两列耙组在水平面

37、内分别受着土壤阻力阻力R R1 1和和R R2 2的作用，此二力作用线交于的作用，此二力作用线交于H H点点，在平衡状态下，在平衡状态下，牵引力牵引力P P的作用线通过点的作用线通过点H H，且，且P=RP=R1212 。当当R R1 1=R=R2 2时时，其合阻力，其合阻力R R1212的作用线方向与机组前进方向平行，的作用线方向与机组前进方向平行，因此牵引点应位于通过因此牵引点应位于通过H H点且与前进方向平行的点且与前进方向平行的F F0 0点上点上;若牵引点选若牵引点选择不当择不当，则牵引力和土壤阻力的作用线不共线，从而使偏置耙产生，则牵引力和土壤阻力的作用线不共线，从而使偏置耙产生转

38、动力矩，耙组在水平面内出现转动，从而使耙片偏角改变，机具转动力矩，耙组在水平面内出现转动，从而使耙片偏角改变，机具偏离正常工作状态。偏离正常工作状态。由于前列耙组在未耕地，后列耙组在已耕地工作，当前后耙组由于前列耙组在未耕地，后列耙组在已耕地工作，当前后耙组偏角相同时，将会出现偏角相同时，将会出现R R1 1RR2 2，这在坚硬土壤上更为明显。为使前，这在坚硬土壤上更为明显。为使前后耙组的阻力接近相等，设计或调整时应使后耙组的阻力接近相等，设计或调整时应使 1 12 2。4 41 16 6 6 6、圆盘耙的受力分析、圆盘耙的受力分析、圆盘耙的受力分析、圆盘耙的受力分析结论：结论：对于偏置圆盘耙

39、，由于其结构布局的不对称，前组和对于偏置圆盘耙，由于其结构布局的不对称，前组和后组阻力作用线的交点后组阻力作用线的交点H H偏于一侧（如图）偏于一侧（如图）,若牵引线通该若牵引线通该点则稳定性好，故牵引此种耙工作时，拖拉机的位置可偏点则稳定性好，故牵引此种耙工作时，拖拉机的位置可偏于一侧，而耙的位置则偏于另一侧。于一侧，而耙的位置则偏于另一侧。4 42 26 6 6 6、圆盘耙的受力分析、圆盘耙的受力分析、圆盘耙的受力分析、圆盘耙的受力分析偏置偏置耙上耙上耙组耙组纵向纵向距离距离对受对受力平力平衡的衡的影响影响前后耙组的纵向距离对平衡的影响前后耙组的纵向距离对平衡的影响:如将后列耙组向后移如将

40、后列耙组向后移L L距离，则合距离，则合力的交点即从力的交点即从H H移到移到HH。只有将牵引。只有将牵引线也线也F F从移到从移到FF，才能使耙组保持原，才能使耙组保持原有偏角工作，并获得平衡。有偏角工作，并获得平衡。4 43 36 6 6 6、圆盘耙的受力分析、圆盘耙的受力分析、圆盘耙的受力分析、圆盘耙的受力分析偏置耙的偏置量偏置耙的偏置量e e:（牵引点（牵引点F F0 0与耙组中心的横向距离）与耙组中心的横向距离）是设计中一个很重要参数。由图知：是设计中一个很重要参数。由图知：无偏牵引时，无偏牵引时，R R1y1y=R=R2y2y 则则4 44 46 6 6 6、圆盘耙的受力分析、圆盘

41、耙的受力分析、圆盘耙的受力分析、圆盘耙的受力分析（2 2）圆盘耙在垂直面内的平衡：）圆盘耙在垂直面内的平衡：圆盘耙组在垂直面内的受力如图，主要有圆盘耙组在垂直面内的受力如图，主要有重力重力G G、土壤对耙组土壤对耙组垂直分力垂直分力R Rz z、土壤对耙组轴向反力土壤对耙组轴向反力R R2 2。由于由于R R2 2力作用在圆盘耙片下面相当低的位置，而平衡力则通过轴力作用在圆盘耙片下面相当低的位置，而平衡力则通过轴承作用在耙组中心线上，因而形成了一附加力矩承作用在耙组中心线上，因而形成了一附加力矩 使耙组凹端耙深加大，而凸端耙深减小。为此，耙组重使耙组凹端耙深加大，而凸端耙深减小。为此，耙组重心

42、常配置的靠近凸端，或对凸端加压或用吊干将凹端上拉。心常配置的靠近凸端，或对凸端加压或用吊干将凹端上拉。R2RzG4 45 56 6 6 6、圆盘耙的受力分析、圆盘耙的受力分析、圆盘耙的受力分析、圆盘耙的受力分析 圆盘耙的阻力是以圆盘耙的阻力是以每米工作幅宽的阻力每米工作幅宽的阻力来计算。来计算。式中：式中：kk圆盘耙的单位阻力，圆盘耙的单位阻力，N/mN/m;R R圆盘耙的牵引阻力，圆盘耙的牵引阻力，N N B B圆盘耙的工作幅宽，圆盘耙的工作幅宽，m mk k值范围：轻型圆盘耙值范围：轻型圆盘耙k=25003000k=25003000;中型圆盘耙中型圆盘耙k=30005000k=300050

43、00;重型圆盘耙重型圆盘耙k=50008000k=50008000 圆盘耙的阻力与土壤性质、土壤湿度、耙深、偏角和耙圆盘耙的阻力与土壤性质、土壤湿度、耙深、偏角和耙片的技术状态有关。因此，要减小阻力，应使耙片技术状态片的技术状态有关。因此，要减小阻力，应使耙片技术状态良好，偏角调整合适，并适时耙地。良好，偏角调整合适，并适时耙地。2 2、圆盘耙的阻力、圆盘耙的阻力4 46 6(N/m)6 6 6 6、圆盘耙的受力分析、圆盘耙的受力分析、圆盘耙的受力分析、圆盘耙的受力分析作业：作业：1 1、圆盘耙的组成和结构特点、圆盘耙的组成和结构特点2 2、圆盘耙的配置方式有哪些？、圆盘耙的配置方式有哪些？3 3、圆盘耙片的间距如何确定？、圆盘耙片的间距如何确定？4 4、如何解决圆盘耙在垂直面内的偏转力矩、如何解决圆盘耙在垂直面内的偏转力矩？5 5、偏置圆盘耙组的间距对受力平衡的影响、偏置圆盘耙组的间距对受力平衡的影响？6 6、解决偏置圆盘耙偏向牵引的方法有哪些、解决偏置圆盘耙偏向牵引的方法有哪些？7 7、试分析偏置圆盘耙偏牵引的原因？、试分析偏置圆盘耙偏牵引的原因？4 47 738谢谢！谢谢！欢迎各位专家欢迎各位专家提出宝贵意见和建议！提出宝贵意见和建议！