第二章 耕地机械
耕地机械主要有：铧式犁、圆盘犁、全方位深耕机等。
铧式犁 圆盘犁
10/20/2022 山东理工大学轻工与农业工程学院
对耕作机械的农业技术要求:
良好的翻土和覆盖性能
良好的碎土性能
耕深应均匀一致
避免重耕、漏耕
满足畦作要求
第二章 耕地机械
10/20/2022 山东理工大学轻工与农业工程学院
第一节 铧式犁的构造与原理
一、铧式犁的种类及特点
二、铧式犁的主要部件
三、铧式犁的翻垡原理
四、铧式犁的挂结与结构
五、特种犁
10/20/2022 山东理工大学轻工与农业工程学院
一、铧式犁的种类及特点
分类：
按动力
畜力犁
机力犁
按与拖拉机的挂接
形式
牵引犁
悬挂犁
半悬挂犁
按重量
轻型犁
重型犁
按用途
旱田犁
果园犁
水田犁
灌木—沼泽地犁
10/20/2022 山东理工大学轻工与农业工程学院
组成：牵引杆、犁架、犁体、机械或液压升降机构、
调节机构、行走轮、安全装置等部件组成。
特点：与拖拉机单点挂接，拖拉机只对犁有牵引
作用，重量由本身的轮子承受。
牵引犁
10/20/2022 山东理工大学轻工与农业工程学院
特点：通过悬挂架与拖拉机的三点悬挂机械连接，由拖拉
机的液压机构控制升降，运输时，全部重量由拖拉机承受；
机构紧凑、重量轻、机动性好。
悬挂犁
10/20/2022 山东理工大学轻工与农业工程学院
组成：犁体、圆犁刀、犁架、悬挂装置和限深轮等组成。
如图２－５所示：
10/20/2022 山东理工大学轻工与农业工程学院
组成：犁架、悬挂架、犁体、地轮、尾轮等组成。
半悬挂犁
特点：所配犁体较宽，纵向长度大，纵向操纵稳定性好，有承
重轮，比牵引犁机构简单、重量轻、机动灵活；比悬挂犁配置
更多犁体，稳定性、操向性好。
10/20/2022 山东理工大学轻工与农业工程学院
二、铧式犁的主要部件
1.犁体
组成：犁铧、犁壁、
犁侧 板、犁柱、犁托、
滑草板、延长板等。
功用：切土破碎翻转土壤，
从而达到覆盖杂草残茬和
疏松土壤的目的
铧式犁的主要部件有犁体、小前犁、犁刀、犁架等。
10/20/2022 山东理工大学轻工与农业工程学院
（1）犁铧
作用：入土、切土
常见形式：凿形铧、梯形铧、三角形犁铧；
10/20/2022 山东理工大学轻工与农业工程学院
不同犁铧的特点
形式 特 点
凿形犁铧 分为铧尖、铧翼、铧刃、铧面等部分。铧尖呈
凿形，向下延伸5-10mm，工作时铧尖首先入土，
然后铧刃水平入土，土垡沿铧面上升到犁壁。凿形
铧入土容易，工作稳定，可用于较黏重土壤。
梯形犁铧 铧刃为一直线，整个外形成梯形。较凿形铧入
土性较差，铧尖易磨损，但结构简单、容易制造。
三角形犁铧 一般呈等腰三角形，有两个对称的铧刀，主要
用在蓄力犁上，缺点：耕后沟底面成波浪状、沟底
不平。
10/20/2022 山东理工大学轻工与农业工程学院
犁铧材料：犁铧的材料一般采用坚硬、耐磨，具有较高强
度和韧性的材料，如65Mn钢或65SiMn稀土钢，刃口部分必
须经过热处理。
（2）犁壁
作用：与犁铧一起构成犁体曲面，用来翻转破碎 土壤。
形式：整体式、组合式、栅条式
工作原理：犁壁和犁铧前缘构成犁胫，使切出侧面犁沟墙
的处置切土刃；胫刃线呈曲线或外凸曲线（利于积压），犁壁
的不同形状可达到滚、翻、碎、窜等不同的翻土效果。
工艺及材料：冲压工艺，常用65Mn钢或低碳钢经渗氮处理。
为便于更换，常用组合式犁壁。
10/20/2022 山东理工大学轻工与农业工程学院
（3）犁侧板 位于犁铧后上方，受侧向力和部分垂直
压力，常用平板式犁侧板，也用刀形的，后端与犁沟
接触，受力较大，易磨损，用的安装了可更换的犁踵。
安装犁侧板时，与沟底和沟壁成一定的角度，从而使
只有犁尖和犁踵接地，增加了铧刃对沟底及犁胫对沟
墙的压力，从而使犁工作时始终有一种增大耕深和耕
宽的趋势，这样，犁侧板起到了稳定耕宽和耕深的作
用。两个安装角由犁体的水平间隙和垂直间隙来保证。
材料及工艺：犁侧板要求耐磨、强度高，一般采用
锰钢或45钢经热处理而成。犁踵也可用白口铸铁制造。
10/20/2022 山东理工大学轻工与农业工程学院
（4）犁托 犁托为一联结件，犁铧、犁壁、犁侧板、犁柱
通过犁托联成一体，起承托和传力作用，可以用钢板冲压
而成，也可以焊接或铸造。有些犁托与犁柱造成一体。
（5）犁柱 用来将犁体固定在犁架上，并将动力由犁架
传给犁体，带动犁体工作。犁柱可以是空心圆或椭圆直犁
柱，也可以是实心扁钢圆犁柱。空心犁柱一般用球墨铸铁
或铸钢制成，重量较轻、强度较好，安装简便。
2.小前犁 位于主犁体的左前方，将土垡上层部分土壤、
杂草耕起，并先于主垡片的翻转落入沟底面进而改善主犁
体的翻垡覆盖质量。在杂草较少或土壤较松时也可不用小
前犁。主要有铧式、切角式和圆盘式三种结构形式。
10/20/2022 山东理工大学轻工与农业工程学院
3.犁刀 装在主犁体和小前犁的前方，用来沿垂直方向
切开土壤，减少主犁体的切土阻力和磨损，防止犁沟墙
塌落。有圆犁刀和直犁刀两种，直犁刀工作阻力较大，
适用于特种犁；圆犁刀切土阻力小，不易挂草或堵塞，
应用较广。
4.犁架 用来直接或间接的安装犁其它零部件，
强度大；常用空心矩形管焊接而成。
5.安全装置 安全装置为防止犁损害而设置的超载保护
装置。有单体式和整体式两类，整体式装在整台犁的
牵引装置上，而单体式则装在每个犁单体上。（1）摩
擦销式安全装置（2）单体式犁体安全装置。
10/20/2022 山东理工大学轻工与农业工程学院
三、铧式犁犁体工作过程和土垡宽深比的翻垡原理
1.三面楔原理: 两面楔从三个不同
的位置切入土壤时，分别对土壤起
到起土、侧向推土和翻土地作用；
如图所示：
铧犁则相当于一个偏斜放置的两面
楔，如图2-17d，楔角为β，楔刃
与前进方向偏一斜角θ，形成三面
楔，同时起到起土、侧向推土和翻
土作用。
10/20/2022 山东理工大学轻工与农业工程学院
从工作过程来看，可以认为α为载荷角，
γ为切土角，θ为犁铧安装角，由于
所以
因
此
将
三
面
楔
A
B
C
放
入
坐
标
系
O
x
y
z
中
，
平
面
B
D
O
垂
直
于
楔
刃
A
C
，
由
图
可
知
三
个
楔
角
的
关
系
10/20/2022 山东理工大学轻工与农业工程学院
2.翻筏原理:
（1）滚垡 滚垡就是假设土垡在
被翻转过程中只有纯粹的翻转而
没有侧移。如图2-18所示，可分
为三个阶段：
（a）切土：铧刃于胫刃分别沿
水平面和垂直面切出土垡的地面
和左侧面，其耕宽为b,耕深为a。
（b）抬垡：被切出的土垡ABCD
在铧面和犁胸的作用下，左边被
抬升，绕右下角D点回转。
10/20/2022 山东理工大学轻工与农业工程学院
（c）翻垡：土垡在回转过程中，
通过直立状态，然后在犁翼作
用下继续绕点C’回转，最后靠
在前一行程的土垡上。滚垡的
结果与土垡的宽深比k=b/a有关。
如图2-19所示，土垡被翻转后
的重心应落在支撑点的右方才
得到稳定（图2-19a），如果落
在左边，则土垡在犁通过后又
重新翻回犁沟中，成为回垡或
立垡，影响翻耕质量。
10/20/2022 山东理工大学轻工与农业工程学院
移项整理，并令 则有
解此方程得
图
2
-
1
9
b
为
土
垡
的
不
稳
定
平
很
状
态
（
临
界
状
态
）
，
土
垡
翻
转
后
是
否
稳
定
，
取
决
于
a
/
b
或
δ
，
从
图
2
-
1
9
b
中
可
以
看
出
△
D
A
’
D
’
与
△
B
C
D
为
相
似
形
，
故
有
图2-19b为土垡的不稳定平很状态（临界状态），土
垡翻转后是否稳定，取决于a/b或δ，从图2-19b中
可以看出△DA’D’与△BCD为相似形，故有
10/20/2022 山东理工大学轻工与农业工程学院
(2)窜垡：窜垡的方式工作时，土垡
沿犁体曲面上窜一定高度后旋空扣翻，
其过程也可以分为三个阶段（图2-
20）
（a）切土：与滚垡过程相同。
（b）窜垡：被切离的土垡沿犁体曲
面向上抬升，同时在犁翼部转移时被
翻转。
（c）扣垡：由于土垡在悬空状态下
被翻转，在重力作用下，土垡沿背面
不断撕裂成断条落下，扣翻在前一行
程的土垡。
10/20/2022 山东理工大学轻工与农业工程学院
四、铧式犁的挂结与结构
1.铧式犁的挂结原则
（1）牵引犁：挂结原则 犁的挂结点必须在拖拉机的动力
中心和犁的阻力中心的连线上。
(2)悬挂犁：悬挂犁通常与拖拉机以三点悬挂组成机组，
其挂结原则与牵引犁相同。有四种不同牵引状态：
（a）正牵引（b）斜牵引（c）偏牵引（d）偏斜牵引
2.铧式犁的调整
（1）耕深调整（2）耕宽调整（3）偏牵引调整（4）纵向水平
调整（5）横向水平调整
3.犁耕作业方法
（1）内翻法（闭垄法）（2）外翻法（开垄法）（3）套垄法
10/20/2022 山东理工大学轻工与农业工程学院
五、特种犁
2.圆盘犁 利用球面圆盘
进行翻土碎土的耕地机具，
前进阻力小，不易缠草，
圆盘刃口长，耐磨性好；
但重量大，耕深稳定性和
覆盖性较差，造价高。
1.高速犁 与大功率拖拉机配套使用，耕速能超过7km/h。
10/20/2022 山东理工大学轻工与农业工程学院
3.耕耙犁 按碎土器的配
置方式不同，可分为分组
立式，分组卧式和整组卧
式。犁体翼部短，在犁体
侧上方加旋转碎土装置，
在土筏未落地之前，被旋
耕刀打碎。具有耕得深、
盖的严、碎得透、效率高
的优点（如图2-27）。
10/20/2022 山东理工大学轻工与农业工程学院
4.翻转犁 可实现双向翻土，
也称双向犁，国内目前使用较
多的是在犁架上下装两组不同
方向的犁体，通过翻转机构在
往返行程中分别使用，达到相
同一侧翻土的目的。这种犁在
国内主要用在中型拖拉机上，
犁体数为2到4对。
主要优点：耕后地表平整，没
有沟壑；在斜坡耕作时，沿等
高线向下翻土，还可以减少坡
度。
10/20/2022 山东理工大学轻工与农业工程学院
5.调幅犁 调幅犁能改变犁体组本身的总幅宽，以适
应土壤条件及耕作要求改变时对拖拉机牵引力要求的
变化；具有提高拖拉机的工作效率降低油耗的优点。
10/20/2022 山东理工大学轻工与农业工程学院
调幅犁的基本原理如图2-29所示：通过调节机构改变犁
的主梁与前进方 向的夹角α就能改变犁间的重叠量。
α减小，重叠量增加，耕宽减少；α增大，重叠量减少，
耕宽增加；当主梁夹角α变化时，安装在主梁上的犁体
与主梁夹角也作相应的同步变化，以保持犁的设计工作
状态。
10/20/2022 山东理工大学轻工与农业工程学院
