摘 要：隨著新技術(shù)的不斷研發(fā)，一些新技術(shù)在傳統(tǒng)的鏵式犁上得到了應(yīng)用，對(duì)鏵式犁上的安全裝置、牽引犁的升降和調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)、雙向犁的翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、鏵式犁耕深自動(dòng)控制裝置進(jìn)行了概述，為農(nóng)機(jī)研發(fā)人員提供參考。

關(guān)鍵詞：鏵式犁;機(jī)構(gòu)裝置;技術(shù)特點(diǎn)

中圖分類號(hào)：S222 ???????文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

doi：10.14031/j.cnki.njwx.2019.12.012

作者簡(jiǎn)介：王晉（1987-），男，遼寧營(yíng)口人，碩士，高級(jí)工程師，主要從事經(jīng)濟(jì)作物機(jī)械方面的研究，E-mail：wangjin.20@163.com。

鏵式犁是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中重要的耕作部件，用來(lái)破碎土塊并耕出槽溝，為播種做好準(zhǔn)備。犁耕技術(shù)歷史悠久，但鏵式犁的研究只在近幾十年，隨著新技術(shù)的不斷應(yīng)用，鏵式犁的結(jié)構(gòu)性能得到了優(yōu)化。下面介紹鏵式犁上一些特殊裝置的技術(shù)特點(diǎn)，為研發(fā)人員提供參考。

1 安全裝置

安全裝置是當(dāng)犁碰到意外的障礙時(shí)，為防止犁鏵損壞而設(shè)置的超載保護(hù)裝置。并不是所有犁都需要配備安全裝置。一般輕型犁和在無(wú)障礙物的地上使用的犁都不設(shè)安全裝置;而在多石地或開(kāi)荒地上使用的犁，特別是高速作業(yè)機(jī)組，設(shè)置安全裝置則顯得非常重要。

安全裝置分為整體式和單體式兩類，其中整體式主要用在牽引犁上，當(dāng)耕作過(guò)程出現(xiàn)超負(fù)載力作用時(shí)，安全裝置就脫鉤使犁與拖拉機(jī)脫開(kāi)，達(dá)到保護(hù)犁的作用;單體式是在每個(gè)犁體上安裝安全裝置，可以實(shí)現(xiàn)單體保護(hù);按照結(jié)構(gòu)形式與作用特點(diǎn)不同，安全裝置分為剛性、彈性、半自動(dòng)和全自動(dòng)等類型。

常見(jiàn)的單體式犁體安全裝置有銷釘式、彈簧式和液壓式3種。銷釘式的作用原理是當(dāng)犁體碰到障礙物引起超載時(shí)，銷釘被剪斷起到保護(hù)作用，但銷釘被剪斷后必須停車才能更換;彈簧式與液壓式安全裝置的作用原理相同，犁體在障礙的異常載荷作用下會(huì)克服彈簧或液壓油缸的作用力而升起，越過(guò)障礙后，自動(dòng)復(fù)位。不需停車即可連續(xù)工作，工作效率高，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜。

2 牽引犁的升降和調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)

犁工作過(guò)程中，經(jīng)常要從運(yùn)輸狀態(tài)變?yōu)楣ぷ鳡顟B(tài)或從工作狀態(tài)變?yōu)檫\(yùn)輸狀態(tài)，有時(shí)還需要進(jìn)行耕深調(diào)節(jié)和水平調(diào)節(jié)。因此，牽引犁上設(shè)有升降和調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，其中包括升降和耕深調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)、地輪機(jī)構(gòu)、溝輪機(jī)構(gòu)和尾輪機(jī)構(gòu)。

（1）升降和耕深調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)。升降和耕深調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)由液壓油缸、地輪及其彎臂等部件構(gòu)成。油缸后支座固定在犁梁上，焊在地輪軸上的推臂與活塞桿鉸接;在活塞桿上裝有定位卡箍;油缸前端裝有定位閥;油缸經(jīng)過(guò)油管與拖拉機(jī)上的分配器相連接。升犁時(shí)，操縱分配器手柄，將其放到“提升位置”，活塞向上移動(dòng)，推動(dòng)推臂使地輪彎臂逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，犁梁相對(duì)地面上移，將犁升起;落犁時(shí)，將分配器手柄放到“浮動(dòng)位置”，打開(kāi)油缸下腔油路，犁靠自重下降。當(dāng)卡箍推動(dòng)定位閥，將油路封死后，使犁保持在預(yù)定耕深位置。在活塞桿上移動(dòng)定位卡箍的位置，可實(shí)現(xiàn)耕深調(diào)節(jié)功能，若將卡箍靠近缸體，活塞行程變短，犁體的下降范圍減小，耕深變淺;反之，則耕深變大。

（2）地輪機(jī)構(gòu)、溝輪機(jī)構(gòu)。地輪機(jī)構(gòu)、溝輪機(jī)構(gòu)由水平調(diào)節(jié)絲桿、推桿、溝輪及其彎臂等部件組成，主要用于調(diào)整犁體左右耕深的平衡。在本機(jī)構(gòu)中，調(diào)節(jié)絲桿與地輪彎臂固定連接，推桿前后端分別與溝輪彎臂和調(diào)節(jié)絲桿鉸接。當(dāng)?shù)剌啅澅坜D(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，溝輪彎臂亦隨之轉(zhuǎn)動(dòng)，使溝輪產(chǎn)生升降運(yùn)動(dòng)。耕深調(diào)節(jié)后，可轉(zhuǎn)動(dòng)水平調(diào)節(jié)絲桿手輪，使推桿后端沿絲桿上下移動(dòng)，犁相對(duì)犁梁上下擺動(dòng)，使左、右耕深一致。

（3）尾輪機(jī)構(gòu)。尾輪機(jī)構(gòu)由柔性拉桿、尾輪搖臂、滾輪、尾輪等部件組成，為了使犁容易出土，地頭整齊，連接地輪與尾輪的柔性拉桿，在工作時(shí)處于松弛狀態(tài)，起犁時(shí)地輪下降，犁的前部先升起，當(dāng)?shù)剌喗抵翜陷單恢脮r(shí)，柔性拉桿被張緊，開(kāi)始牽動(dòng)尾輪搖臂轉(zhuǎn)動(dòng)。通過(guò)搖臂另一端的滾輪推動(dòng)尾輪彎軸向下轉(zhuǎn)動(dòng)，以改變尾輪相對(duì)于犁梁的位置，將犁的后部升起。落犁時(shí)，犁靠自重下降，直至尾輪彎軸被垂直調(diào)節(jié)螺釘頂住為止。作業(yè)時(shí)，尾輪垂直調(diào)節(jié)螺釘可使尾輪下緣略低于犁體底面。水平調(diào)節(jié)螺釘可使尾輪下緣比犁側(cè)板略向左偏，以減輕犁底與犁側(cè)板對(duì)土壤的摩擦力。

3 雙向犁的翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)

普通鏵式犁只能單向（右側(cè)）翻垡，若在犁架上安裝兩組犁體或犁體上采用雙向犁壁，通過(guò)翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)換向，能使垡片向左、向右交替翻轉(zhuǎn)，則為雙向犁。雙向犁的優(yōu)點(diǎn)如下：機(jī)組在往返行程中，土垡均向同一側(cè)翻轉(zhuǎn)，耕后地表平整，不會(huì)出現(xiàn)普通犁耕地形成的溝和埂;對(duì)于耕斜坡地，沿等高線向坡下翻土，可減小坡度;耕地時(shí)可由地塊一側(cè)開(kāi)始，直到地塊另一側(cè)，不必在地中開(kāi)墑。在地頭轉(zhuǎn)彎時(shí)，空行少，工作效率較高;對(duì)小塊地和不規(guī)則地塊耕作，也具有優(yōu)越性。因有上述特點(diǎn)，故盡管雙向犁的結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，重量較大，仍得到很快的發(fā)展與普及，特別是在西歐一些國(guó)家，其應(yīng)用非常多。目前，我國(guó)許多地區(qū)也開(kāi)始大量使用雙向犁。

4 耕深自動(dòng)控制裝置

傳統(tǒng)的液壓犁具主要依靠操作員操作手柄與力調(diào)節(jié)彈簧控制液壓油缸，最終控制懸掛犁具的升降。常州工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院把微控制器、傳感器與懸掛犁具結(jié)合，開(kāi)發(fā)一套自動(dòng)監(jiān)測(cè)、自動(dòng)控制犁具耕深的裝置系統(tǒng)。該系統(tǒng)以STM32F429為核心處理器，在懸掛系統(tǒng)上、下拉桿的連接軸處及提升臂上分別集成拉力傳感器及角度傳感器，主控器外接LCD顯示屏，以表盤形式實(shí)時(shí)顯示犁具狀態(tài)信息，以電磁閥代替?zhèn)鹘y(tǒng)液壓分配器，以按鈕式控制面板代替?zhèn)鹘y(tǒng)機(jī)械操作桿，主控制器根據(jù)懸掛犁傳感器數(shù)據(jù)及預(yù)設(shè)耕地深度，采用拉力、位置綜合調(diào)節(jié)算法，向電磁閥發(fā)送控制指令自動(dòng)控制犁具的升降。實(shí)踐證明，該套裝置極大提高了犁具的智能化程度，在犁具耕地質(zhì)量及拖拉機(jī)利用效率上均有極大改善。