第3章-犁体曲面课件

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,华南农业大学 工程学院 杨丹彤,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,华南农业大学 工程学院 杨丹彤,*,1,第三章 犁体曲面,1第三章 犁体曲面,2,一、类型,2一、类型,3,3,4,4,5,5,6,第四章 耕整机械,6第四章 耕整机械,7,小型微耕机,7小型微耕机,8,8,9,9,10,10,11,3-1,土,垡,的,翻转过程,1,、耕整机械,耕地机械,铧式犁、圆盘犁、旋耕楸,整地机械,耙、旋耕机,2,、耕地的目的,1,）,表面风化、板结、失去肥力,2,）,地表有杂草，将其覆盖，增加绿肥,3,）,将病虫害埋入土中,4,）,改善土壤“三相”结构,要求：切、碎、翻、覆,免耕法,犁体曲面：对土壤进行加工，切、碎翻、覆,113-1土垡的翻转过程1、耕整机械,12,一、铧式犁体工作原理,1,、,二面楔子,工作原理,由两个面，一个刃口组成。,楔刃垂直于前进方向：,裂纹随角度的增大而增加，使土壤松碎、断裂（,碎土角,）,楔刃垂直于地面：,将土壤推向一边（,推土角,）,楔刃与前进方向一致：,翻土作用（,翻土角,）,12一、铧式犁体工作原理1、二面楔子工作原理,13,一、铧式犁体工作原理,2,、,三,面楔子,工作原理,三个面（,1,个工作面、,2,个支承面）,两个刃（铧刃、胫刃）,三个角（,、,、,）,在工作过程中，角度都不断变化（增加），使其翻、推、碎土能力不断增加。,注意：楔刃与前进方向成钝角。,切出来的土条称作：,土垡,13一、铧式犁体工作原理2、三面楔子工作原理,14,二、土垡的翻转：,假设条件：土块由铧刃、胫刃切出（立方块），始终,1,）,不离开地面；,2,）土块不变形、不破碎；,3,）土块不侧移。,翻垡理论：总有一边不离开地面，逐渐翻转。,实际上：当粘性大、水多、草多时，接近理想状态；,当砂多时，会碎、会离开地面、有侧移，与条件不符。,14二、土垡的翻转：假设条件：土块由铧刃、胫刃切出（立方块）,15,二、土垡的翻转：,(,两块都右移了一个,a,，对应的,B,投影点仍为间隔,b,）,a,耕深；,b,耕宽,15二、土垡的翻转：(两块都右移了一个a，对应的B投影点仍为,16,三、土垡的宽深比：,K,b/a,立垡、回垡：是实际工作中常出现的现象，由于设计不当引起。（耕宽与耕深比例不合理）,理想的翻垡：,k,1.27,临界位置：,k=1.27,出现回垡：,k,1.27,16三、土垡的宽深比：Kb/a,17,三、土垡的宽深比：,稳定条件：,k,1.27,（覆土角,52,才稳定）,注意：砂质土不受此限，可以小于,1.27,意义：,1,、设计时，确定耕宽的依据（系列）；,2,、使用时，指导调整耕深。,17三、土垡的宽深比：稳定条件：k1.27（覆土角52,18,3-2,犁体曲面的形成原理,点的运动线；线的运动面；面的运动体,直线的运动直纹面；曲线的运动非直纹面,铧部：输送作用,胸部：碎土作用,翼部：翻土作用（）,183-2犁体曲面的形成原理点的运动线；线的运动面；面,19,一、水平直元线形成的犁体曲面直纹面：,1,、曲面的构成线水平直线（元线、母线）,2,、导线（曲导线）：元线上某一定点沿此线运动（空间曲线）,形状：包络抛物线,+,一段直线,位置：翻土或碎土为主,3,、运动规律：推土角,=fz,取曲线的不同部分，效果亦不一样，在胸部时，也在翼部，既影响碎土性能，亦影响翼部翻土性能。,19一、水平直元线形成的犁体曲面直纹面：1、曲面的构成线,20,二、倾斜直元线形成的犁体曲面：,1,、元线倾斜的直元线（保持直线，但不与任一面平行）,2,、导线水平迹线（折线，两段或三段）,有过曲线，但现一般为折线,3,、运动规律与三个坐标面的夹角变化,=f(x),=f(y),=f(z),例：通用型犁,20二、倾斜直元线形成的犁体曲面：1、元线倾斜的直元线（,21,三、曲元线形成的犁体曲面：,多用于翻土型，一般多用圆弧、椭圆的一部分，有的用抛物线作元线；,、,1,、,2,均不变（曲线形状不变），变。,21三、曲元线形成的犁体曲面：多用于翻土型，一般多用圆弧、椭,22,四、曲线族构成的犁体曲面：,由土垡的要求，使曲线随之变化。,样板曲线族；,翻土曲线族（横曲线）；,推土曲线族；,碎土曲线族。,曲线族本身并没有什么规律，是经验设计，以前多用泥塑法。,22四、曲线族构成的犁体曲面：由土垡的要求，使曲线随之变化。,23,3-3,水平直元线犁体曲面的设计,要求：减少阻力（北方为主）,高速犁，常速犁,7km/h,水平直元线犁体曲面,：,1,）,构成线,2,）,构成线的运动规律,3,）,导线的形状与位置,233-3水平直元线犁体曲面的设计要求：减少阻力（北方为主,24,一、主要参数选择：,（一）曲导线的形状和参数,1,）,导线形状（参数）,2,）,导线所在平面的位置（距离铧尖的位置）,3,）,=f(z),形状：两段,（直线,S,、包络抛物线）,（,YOZ,垂直于水平面）,1,、高度：,比最高点低,0,2cm,2,、开度,L,：,L,大：平坦，阻力小，碎土性能（翻土型）,L,小：直立，阻力大，碎土性能（碎土型）,3,、犁铧安装角 ,=15,30,大：土垡受挤压作用大，阻力（碎土型）,小：土垡受挤压作用小，阻力（翻土型）,24一、主要参数选择：（一）曲导线的形状和参数,25,一、主要参数选择：,4,、直线段,S=2-7cm,耕深,a18cm,，,S=5-7,，长，平坦，阻力小（翻土型）,耕深,a,18cm,，,SFf,其中：,F,是土壤对残差的阻力分力,:F=T.COS,0=N.tg(90-,0),Ff,是刀对残差的摩擦力：,Ff =N.f=N.tg,（残差与铧刃摩擦角,max=45,）,所以：,090-,一般：,=36,（翻）,-45,（碎）,045,常速犁（,7km/h,）,036,高速犁（使分速度与常速犁相等）,28一、主要参数选择：滑切：当铧刃切不断土壤中的残差时，残差,29,一、主要参数选择：,2,、元线角的变化规律,（,1,）从,0,min,按直线变化,碎土型：,min=,0-,（,1-2,），不离地,翻土型：,min=,0-,（,2-4,），不离地,窜垡型：,0,不变，离地,（,2,）从,min-,max,29一、主要参数选择：2、元线角的变化规律,30,一、主要参数选择：,a,、碎土型：,max=,min+29,30一、主要参数选择：a、碎土型：max=min+2,31,一、主要参数选择：,b,、翻土型：,max=,min+714,P,抛物线焦点至准线距离。,31一、主要参数选择：b、翻土型：max=min+7,32,二,、,犁体曲面的绘制,（一）正视图的绘制,1,、铧刃线,AB,由土壤及耕作要求知耕深,a,，定出,K,值，计算出,b1,按国家标准选取,b,b=b1+b12.5cm,b1b:,粘土，开荒时覆盖好,2,、胫刃线,BC,南方系列犁：,C,靠右边，因为土壤有自然休止角；,北方系列犁：,C,靠左边，因为有前犁刀。,偏移量：,1cm,H=b2cm,粘土,-,砂土,+,32二、犁体曲面的绘制（一）正视图的绘制H=b2cm,33,二,、,犁体曲面的绘制,3,、最高点,D,（,B1,垂直上去）,4,、,E,点用作图法求,33二、犁体曲面的绘制3、最高点D（B1垂直上去）,34,二,、,犁体曲面的绘制,（二）俯视图的绘制,1,、在正视图中定出元线,1-1,2-2,3-3,，,2,、俯视图中画出导线（及侧视图）,由高度定出侧视图点，,再投回俯视图,3,、在俯视图上,i,和真实长,4,、在侧视图上作铧宽，找出,FK,高度,三、犁体曲面的工作性能,1,、碎土性能,2,、翻土性能曲线,3,、样板曲线,四、展开图,34二、犁体曲面的绘制（二）俯视图的绘制,35,3-4,倾斜,直元线犁体曲面的设计,主要适用于南方水田系列,解析法的好处：建立数学模型，结论唯一；,缺点：理论证明好的未必最好,353-4倾斜直元线犁体曲面的设计主要适用于南方水田系列,36,3-5,高速,犁体曲面,一、发展高速犁的优点,常速：,7km/h,；为提高工作效率,二、设计难点：,1,、常用犁高速作业,（,1,）阻力大：犁耕阻力与速度的平方成正比,（,2,）侧向分速度太大：将土块抛得太远,垂直分速度太大：沟深，土垡落在犁的后面,2,、对高速犁的设计要求,（,1,）阻力不应增加太大,（,2,）土垡侧移距离应与常速犁近似,三、参数选取,（,1,）推土角,前面比常速犁小（,35,左右）；后比前小,5,（,2,）犁体高度比常速犁高,（,3,）碎土角,比常速犁要小，减小土垡向上加速度,363-5高速犁体曲面一、发展高速犁的优点,2024/11/19,华南农业大学 工程学院 杨丹彤,37,第四章 耕整机械,2023/10/9华南农业大学 工程学院 杨丹彤37第四章,2024/11/19,华南农业大学 工程学院 杨丹彤,38,第四章 耕整机械,2023/10/9华南农业大学 工程学院 杨丹彤38第四章,2024/11/19,华南农业大学 工程学院 杨丹彤,39,第四章 耕整机械,2023/10/9华南农业大学 工程学院 杨丹彤39第四章,