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农业机械学
农业机械学完整版分享！想要了解农业机械学的小伙伴，有这一章思维导图就够了，内容覆盖中耕与植物保护机械，节水灌溉机械，收获机械精细农业及农业现代化进程，等等。需要的自取哦～
编辑于2023-03-14 20:04:53 河南- 农业机械
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农业机械学
中耕与植物保护机械
中耕
中耕农业技术要求
（1）松土良好，但土壤位移小；
（2）除草率高，不损伤作物；
（3）按需要将士培于作物根部，但不压倒作物；
（4）中耕部件不粘土、缠草和堵塞；
（5）耕深应符合要求且不发生漏耕现象；
（6）间苗时应保持株距一致，不松动邻近苗株。
中耕内容
除草
除草方式
化学除草
火焰除草
利用火焰，通过杂草和作物的耐热能力的差别，适当调整热量和强度使杂草内的液体膨胀，细胞壁破裂而死亡，不致损伤
电力除草
微波除草
农膜覆盖除草
泡沫除草
生物除草
松土
培土
中耕机械
中耕机械是指作物生长过程中松土，除草，和培土等作业的土壤耕作机械
中耕机械是指在作物生长过程中进行松土、除 草、培土等作业的土壤耕作机械
分类方法
按动力
人力
畜力
机力
按与动力机连接方式
牵引式
悬挂式
直连式
按工作条件
旱地中耕机
水田中耕机
按工作性质
全面中耕机
行间中耕机
通用中耕机
间苗机
工作部件的工作原理
锄铲式中耕机
回转式中耕机
主要耕作部件
锄铲式
除草铲
单翼铲
双翼铲
松土铲
箭形松土铲
凿形松土铲
尖头松土铲
铧式松土铲
培土器
铧式培土器
旋转式培土器
回转式
中耕仿形机构
仿形性
农机具或工作部件随地面起伏而上下随动，即对地面的适应能力，称为地面的仿形性
单杆单点铰连机构
工作部件在辅助弹簧的压 力和自重的作用下入土，这种机构可以适应地面起 伏。因工作部件在起伏过程中绕铰接点转动，故其 入土角将发生变化，最后引起工作深度的变化。但 结构简单。
平行四杆机构
平行四杆机构 带动工作部件随之起伏，同时保证工作部件的入土 角始终不变 ，遇到局部 地表起伏时，容易引 起耕深不稳。
多杆双自由度仿形机构
植物保护机械
植物保护方法
农业技术防治法
利用相应的农业技术，通过作物品种选直、施用化肥、改进栽培方法、实行合理轮作、改良土壤等手段消灭病虫的方法。
物理机械防治法
利用物理方法和相应的工具消灭病虫害的方法
紫外线照射
高频振荡杀虫机
高速气流杀虫机
生物防治法
利用生物的天敌消灭病虫害的方法。
化学防治法
用化学农药来防治病虫害的方法
喷雾法
通过高压泵和喷头将药液雾化成100~300微米的方法。有手动和机动之分。
弥雾法
利用风机产生的高速气流将粗雾滴进一步破碎雾化成75~100微米的雾滴，并吹送到远方。特点是雾滴细小、飘散性好、分布均匀、覆盖面积大、可大大提高生产率和喷洒浓度。
超低量法
利用高速旋转的齿盘将药液甩出，形成15~75微米的雾滴，可不加任何稀释水，故又称超低容量喷雾
喷烟法
利用高温气流使预热后的烟剂发生热裂变，形成1~50微米的烟雾，再随高速气流吹送到远方
喷粉法
利用风机产生的高速气流将药粉喷洒到作物上。
植保机械类型（按施药方法）
喷雾机
功用
喷雾机的功能是使药液雾化成细小的雾滴，并 使之喷洒在农作物的茎叶上。 对喷雾机的要求是： 雾滴大小适宜、分布均匀、浓度一致、零部件不易被腐蚀、 能达到被喷目标需要药物的位置、有良好的人身安全防护装置
部件组成
液泵
原理作用
液泵是为药液提供压力，使需要压力的喷头能继将药液雾化喷洒到农作物上。 各种泵的基本原理都是：进液腔增大，压力减小而吸液；出液腔减小，压力增大而排液
分类
往复式
活塞泵
柱塞泵
隔膜泵
旋转式
齿轮泵
滚子泵
离心泵
喷头
药剂喷施机械的雾化装置是将液体或粉状固体药剂变成雾状或烟状喷射出去的装置
作用
喷头的作用是保证药液以一定的雾滴尺寸、流量、和射程喷向指定位置
分类
液体压力式
药液在压力下经过该装置后成雾状喷出，工作条件是药液必须具有足够的压力
涡流式喷头
根据结构不同分类
切向离心式喷头
高压药液进入喷头时，沿倾斜的通道按切线方向进入涡流室，绕着圆锥体心做高速螺旋运动，由于高压液流在经过通道小孔时，流速大大增加，在圆形物流室内形成水力漩涡，被迫从中心喷口呈圆锥形雾状喷出
涡流片式喷头
这种喷头有一个涡流片，片上沿四周方向对称的有两个贝壳型斜孔，在涡流片与喷孔片之间有垫圈，构成涡流室。液流从蜗流片的贝壳型斜孔切向进入涡流室，产生高速螺旋运动，并从中心喷孔喷出成雾锥状
涡流芯式喷头
这种喷头的涡流芯上有矩形的螺旋槽，用于引导液流沿切线方向进入涡流室，然后从中心喷口呈雾状喷出。
扇形喷头
工作原理
就是通过空气和水在喷嘴体内进行不断的混合然后产生雾化颗粒
分类
缝隙式喷头
缝隙式喷头高压药液通过锥形腔时，由于断面逐渐缩小，流速迅速提高，从喷口成高速射流液柱喷出，在空中扩散成雾滴洒落在植物茎叶上。
反射式喷头
反射式喷头：液流从圆形孔喷出后，高速冲击在对面的挡壁上而雾化。根据壁的位置和形状，喷出的雾，可以呈扇形、半圆形或圆盘形，也可成为中空的圆锥形。
适用场合
适用于低压作业
气力式喷头
利用高速度强力气流的冲击力，使从药箱流到喷口的药液破裂或使药粉散开，成雾状喷出。
适用场合
多用于低容量喷雾
离心式喷头（超低量喷头）
由喷管和带喷嘴的蜗形外壳组成,喷洒时水流沿切线方向进入蜗壳、喷嘴,射出具有离心力的水膜,向四周扩散形成细小雨滴的喷洒器。
离心式喷头是将药液输送到高速旋转的雾化原件上，在离心力的作用下，将药液从雾化元件的外边缘抛射出去，雾化成细小的雾滴，一滴雾滴直径为15~75微米，故也称为超低量喷头。
根据驱动方式不同
电机驱动式
风力驱动式
适用场合
可用于气相的除尘或洗涤，也可用于填料的喷洒
静电式喷头
静电喷雾
静电喷雾是通过高压静电发生装置使雾滴带电喷湿的方法
工作原理
通过充电装置使雾滴携带一极性电荷，同时，根据静电感应原理，地面上的目标物将引发出和喷嘴极性相反的电荷，并在两者之间形成静电场。带电雾滴受喷嘴同性电荷的排斥，而受到目标物异性电荷的吸引，使雾滴迅速飞向目标，减少漂移量，节省农药，保护环境。
适用场合
喷头性能的主要指标
雾滴尺寸
雾化均匀度
射程
喷幅
喷量
影响喷头性能因素
影响涡流式喷头性能
喷雾机喷头几何尺寸。如喷孔直径，涡流芯和涡流片的尺寸，涡流室的深浅，进液孔的截面积等，其中以喷孔直径和涡流室的深度影响大。当压力一定时，喷雾机喷头的喷量和喷雾角随喷孔直径增加而增加。涡流室深度变浅，可使雾滴变细，喷雾角增加，射程减小;反之，雾滴变粗，喷雾角减小，射程增加。
②液体工作压力。雾滴直径随压力增加而减少，但压力增加到一定值后，雾滴直径减小就不明显，而喷雾机喷头的喷量和射程随压力增加而增加，喷雾角也随之增加。
③药液的物理性质。药液的勃度、表面张力的增加都能增加雾滴的直径，反之，则减小。
影响扇形喷头性能
①喷头的几何尺寸。喷头的喷量和喷雾角随喷孔直径的增加而增加。切槽角是产生平面雾的关键，对性能影响较大;喷量随槽角增加而增加，喷雾角随切梢角的增加而减少。
②液体压力、药液的物理性质对喷头性能的影响与旋涡式喷头具有同样的影响趋势。
影响气力式喷头性能
液流喷头在气流喷管中的位置
液流流出相对于气流的方向。当液流方向与气流方向一致时，产生的雾滴Z粗;而液流方向逆着气流方向喷出，产生的雾滴Z细；液流垂直气流方向喷出，雾滴直径介于上面两种情况之间。
影响离心式喷头性能
转速对雾滴尺寸的影响，随着转速的增加雾滴中径迅速减小，但到一定转速时雾滴直径减小缓慢。
药液箱
药液搅拌器
计量调节装置
配套的动力机或人力手柄
安全阀
作用是限制高压管道中的最高压力，确保部件不因压力过高而损坏
空气室
空气室的 作用是缓解药液泵工作中造成 的压力波动。空气室相当于一 个积蓄能量的元件，当高压管 路中的压力升高时，空气被压 缩，体积减小，积蓄能量；当高压管路中的压力下降时，被压缩的空气体积膨胀，释放能量，进而保证了药液的压力基本稳定。
弥雾机
工作原理
是利用风机产生的高速气流冲击喷雾，雾滴由气流运载到达目标。工作时药液由药液箱经软管流向喷头，从喷头周围的小孔流出。受到由内燃机驱动的风机产生的高速气流的冲击，成为细小的雾滴随气流丛喷口喷射出来，吹向远处。
超低量喷雾机
工作原理
超低量喷雾机利用高速旋转的齿盘将药液甩出，形成可15~75微米的雾滴 不加任何稀释水，故又称超低容量喷雾
喷粉机
吹送式喷粉机
吹送式喷粉机风机产生的高速气流大部分吹向弯头，小部分吹至粉箱底部的吹粉管，从吹粉管的小孔吹出，并将药箱底部的药粉吹松散，送至粉门。同时由于大部分气流通过弯头时，在逾粉管出口处造成定的真空度，药粉就 通过粉门、输粉管被吸入弯头，与大量的高速气流混合，经喷管喷出。
喷烟机
人工 控制时为了保证安全，仅将喷头架和药液瓶放置于室 内，发动机或电机及空气压缩机等放在室外。自动控 制时，整机均放在室内，预先用定时器选择喷烟时间， 整个喷烟过程即可自动进行，操作者无需进入室内， 可以避免农药对人体危害。喷雾时产生强制对流，扩 散性好，可弥漫到温室的每个角落；
固体颗粒质剂喷洒机
注意
AG-UD-2型喷烟机工作原理
东方红18-弥雾喷粉机工作过程
东方红-18弥雾喷雾机由弥雾喷头、喷管、输液管、风机、药箱等组成。工作时动力机驱动风机叶轮高速旋转，产生高速气流，大量气流由风机经喷管到弥雾喷头吹出；少量气流经进风阀到达药箱内药液面上部的空间，对药液面增压。药液在风压的作用下，经输液管到弥雾喷头，从喷头喷嘴周围的小孔喷出。这种输液方式叫气压输液。喷出的粗液滴被强大的气流冲击，弥散成细小雾滴并吹向远方
节水灌溉机械
水泵
分类
离心式水泵
在工作前，应先使泵 壳及进水管中充满水。 启动后叶轮开始旋转， 水向叶轮外缘流动， 沿着蜗壳引导到出水 管中。叶轮中心因失 水而形成真空而吸水。 如此循环不断。
离心泵的液轮
分为两种：一种是叶轮单面进水， 称为BA型泵；另一种是叶轮双面进水，称为SH型泵
混流式
混流式水泵的外形与离心式泵相似，但其叶轮 形式介于离心式和轴流式水泵之间。
轴流式水泵
轴流泵是靠叶轮的推 力来进行抽水的。当叶轮高速 旋转时，把水不断地从下面往 上推，使叶轮上面的水有较大 的压力，通过出水管流出。
自吸离心泵
水泵启动后，叶轮旋转将叶槽中的水甩向叶轮的外围 此时叶轮中形成真空度，将进水管内的空气吸人贮水室，并 与叶轮外缘流动的水混合，形成泡沫状的混合物。此气水混 合物进入容积扩大的气水分离室后，流速降低，水中的空气 便分离出来，经单向阀逸出（此时单向阀处于打开状态）。 脱气后的水则沿外流道回到涡流室下部，在叶轮外缘再与吸 进的空气混合。如此反复循环，将进水管内的空气抽走而完 成自吸过程。当空气排尽后，气水分离室充满压力水，单向 阀在压力水的作用下关闭，压力水经出水管输出，进入正常 工作状态。
其结构特点 是，将单级单吸泵的进水口位置抬高，构成一个贮 水室。在泵的出水口设置气水分离室和回流孔道。
潜水泵
潜水泵的叶轮装在电机轴的延 伸端部，叶轮形状与轴流泵叶轮相 似，适于低扬程地区使用。
一般构造
叶轮
叶轮是水泵最重要的工作部件。水泵通过叶轮的 旋转使被抽送的水获得能量，使其有一定的流量和扬程。
泵壳
泵壳的作用是把水 引向叶轮，汇集由叶轮 流出的水流进入出水管， 并将水流的部分动能转 化为压能。
节水灌溉技术
节水灌排技术指灌排水进入农田后，通过良好的灌排方法，最大限度的提高灌排水利用率和利用效率的灌排技术。
喷灌
原理
喷灌即喷洒灌溉，指用压力管道输水，再由喷头喷洒到空中，形成细小的雨滴 均匀地面，滋润土壤并满足作物需水要求的一种灌溉方式
特点
优点
节水
省工
保土
适应性强
增产
缺点
投资高，需机械设备、管道和土建
受风影响大，主要是降落水滴随风的水平漂移损失
能耗大
喷灌系统
分类
按系统获得压力方式
按系统设备组成
按喷灌特征
按系统总组成是否移动和移动程度
固定式喷灌系统
半固定式喷灌系统
移动式喷灌系统
分类
移动软管式喷灌系统
卷（绞）盘式喷灌系统
时针式喷灌系统
平移式喷灌系统
喷灌系统组成
水源工程
动力
水泵
离心泵，自吸离心泵，长轴井泵，深井潜水泵
输水系统
管道
阀门部件
管道系统
干管
支管
喷灌装置
喷头
喷头
喷头的分类
按压力分类
微压喷头
低压喷头
中压喷头
高压喷头
按结构形式和喷洒特征
旋转式喷头
摇臂式喷头
叶轮式喷头
垂直摇臂式喷头
全射流式喷头
固定式喷头
折射式喷头
工作原理为：当喷头工作时，有压水流由喷嘴直接垂直射出后，遇到折射锥的阻拦，形成薄水层而向四周射出，在空气阻力作用下，伞形的薄水层就散裂成小水滴而降落到地面。
缝隙式喷头
离心式喷头
通过高速旋转的雾化盘的离心作用，使药液从雾化盘中高速喷洒出去时， 与静止的空气相撞击而雾化的一种喷射(洒)部件(喷头)。
喷头的作用
把有压力的集中水流喷射到空中，散成细小的水滴，并均匀地洒落在灌溉田地上。
性能指标
压力
喷头的压力包括工作压力和喷嘴压力
工作压力是指喷头进水口前的压力
流量
喷头流量是指单位时间内喷头喷出的水体积
射程
指在无风条件下，喷头正常工作是喷洒湿润半径，即喷洒有效水所能达到的最远距离
喷灌强度
喷灌强度就是单位时间内喷洒在单位面积上的水的体积 或单位时间内喷洒在灌溉土地上的水深
喷灌均匀度
指在喷灌面积上水量分布的均匀程度，是衡量喷灌好坏的主要原因之一
水滴的打击强度
指单位喷洒面积内水滴对作物和土壤的打击动能，与水滴大小，降落速度及密集程度有关， 一般用水滴直接衡量，水滴直径是指落在地面或作物上的水滴直径
喷洒水量分布特性
常用水量分布图来表示喷洒水量分布特性
微灌
微灌系统组成组成
水源
首部枢纽
输配水管网
灌水器
微灌的特点
(1)局部湿润土壤。只湿润主根层所在的耕层土壤，所以又称“局部灌水方法”
(2)灌水量小，灌水周期短，属微量精细灌溉的范畴。
(3)灌水质量高。
(4)工作压力低，节约能源。滴头的工作压力为7～10 m，微喷的工作水头10～15m
(5)适应性强。适应于微咸水地区、干旱沙漠地区、不同类型的地形。
(6)可结合灌水施肥，增加产量，减少劳动量。
当前微灌技术存在的主要问题是灌水器易引起堵塞；由于属局部灌溉，作物根系发会受到一定影响，土壤有一定的积盐现象
分类
滴灌
利用安装在末级管道上的滴头，将压力水以水滴状浸湿土壤
微喷灌
通过管道将有压水送到作物根部附近，用微喷头将灌溉水喷洒在土壤表面
微喷头是微喷灌的关键部件
涌泉灌
安装在毛管上的涌泉形成小股水流，以涌泉的方式进入土壤。
渗灌
利用特别的渗毛水管埋入地下30——40cm，压力水通过渗水毛管管壁的毛细孔以渗流的形式湿润其周围土壤。
节水灌排新技术与发展趋势
新技术
精确灌排技术
调控灌排技术
智能化节水灌排技术
就是把生物学、自动控制、微电子、人 工智能、信息科学等高新技术集成于节水灌 溉机械与设备，实时地检测土壤和作物的水 分，按照作物不同的需水要求来实施变量施 水，达到最优的节水增产效果
发展趋势
(1)目前喷灌技术仍为大田作物机械化节水灌溉的主要技术。其研究方向是进一步节能及综合利用。不同喷灌机有各自的优缺点，要因地制宜综合考虑。软管卷盘式喷灌机及人工移动式喷灌机比较适合我国国情。
(2)地下灌溉已被公认是一种最有发展前景的高效节水灌溉技术。尽管目前还存在一些问题，应用推广速度较慢，但随着关键技术的解决，今后将会得到一定的发展。
(3)地面灌溉仍是当今占主导地位的灌水技术。随着高效田间灌溉技术的成熟，低压管道输水技术将逐渐成为趋势。
(4)农业高效节水灌溉管理水平将愈来愈高。应用专家系统、计算机网络技术、控制技术、资源数据库、模拟模型等技术的集成，达到时、空、量、质上的精确灌水，是今后攻关的重点。
(5)节水综合性技术的开发利用，是提高水分利用率和水分利用效果的重要途径，也是今后节水灌溉发展的方向。
概念
现代农业水分循环与平衡的研究
水分
土壤
大气
农业节水的核心
提高降水和灌水的 利用效率
汽蚀现象
就是水泵叶轮进口处的真空度达到某一 值时，即等于或低于在同一温度下水的汽化压力时，水便汽 化，形成许多气泡。它随水流进入高压区，气泡受压破灭而 重新凝结，周围的水以极高的速度和极大的频率向气泡中心 冲击，产生很大的局部冲击力，打击、腐蚀叶片表面，使全 属表面疲劳剥落，形成蜂窝状的缺陷。
如何避免发生气蚀现象
水面距叶轮的高度不能大于设计允许的真空度
收获机械
概念
农艺对谷物收获机械的要求
①收割作业干净，各项损失小。
②收获谷物含杂率低，便于后续的加工处理
③处理好收获后的残渣物，割茬不影响后续的耕作，茎杆和收获机排出物进行无害化处理， 便于收集或切碎还田，实现可持续发展
④适应性好，即对不同地区、不同田块、不同品 种作物的收割， 以及对作物状况（植株密度 及倒伏等）的适应性较好。
收获作业由那几个作业程序组成
收获作业由收割、脱粒、分离清选、谷粒装袋运 回等项工作组成
半喂入收割机如何扶起倒伏水稻
半喂入型谷物联合收割 机的立式割台一般带有扶禾器.
先脱后割
割前脱粒收获工艺是对结穗在顶部的作物(稻、麦部分牧革等)先脱粒再切割搂集茎秆的新工艺。其突出的优点是不用处理大量的茎秆，可兔去庞大的分离装置(如逐稿器)和分离损失，简化机器结构,节约能源和提高生产率,具有发展潜力的收割技术。难点在于:落粒损失大,在脱离后方设置算秆收获装置结构很受限制。英国发明了割前脱粒的摘脱割台取代传统收割台悬技在联收机上，具有速度高、结构简单等优点。但不能在脱粒的同时收获茎秆，在收获生长不齐、过干或严重倒伏作物时损失过大。
机械化谷物收获
收获方式
分段收获
两段收获
联合收获
谷物收获机械
晒割机
割捆机
收割机
立式割台收割机
谷物被切割器割断后，受前方未被切割的谷物推挤，靠 在后挡板上，被输送带以直立状态进行输送。
卧式割台收割机
它的割台基本上水平，略向前倾斜。收割时， 作物在拨禾轮的作用下由切割器割断，随即向后卧倒，在输送带上，被送向机器的一侧，成条状铺放在田间。
工作部件
收割台
立式割台
卧式割台
扶禾机构（装置）
拨禾轮
拔禾装置的功用是引导，扶持和铺放。
偏心拨禾轮
在拨禾压板上装有拨齿，每块压板固定在一根管轴上，拨禾轮转动时，压板除公转 外，自身还受偏心机构控制做平面平行运动，整个偏 心拨禾机构实质上是由 数个平行四连杆机构组 成，从而有利于向倒伏 的作物丛插入并将其扶 起，减少对穗头的打击 和拨齿上提时的挑草现象。
功能
主要用于卧式切割机和联合收割机割台上，用以引导茎杆，扶持切割，并清扫割台，防止已切割茎杆在割台上堆积而造成堵刀。
扶禾器
功能
把待切割的作物茎杆向切割器的方向引导，对倒伏作物，要在引导的过程中将其扶正，在切割时扶持茎杆，以顺利切割，把割断的茎杆推向割台输送装置，以免茎杆堆积在割台上
切割机构
切割器
性能要求
割茬整齐（无撕裂）、无漏割、功率消耗小、震动小、结构简单、容易更换、适应性强
按运动方式分类
往复式切割器
依靠刀片的往复运动实现切割，属于有支承切割 结构简单，工作可靠，适应性强，广泛运用的切割器，但工作时惯性力不易平衡
回转式切割器
利用刀片倾角和刀片的高速旋转将秸秆切碎
圆盘式切割器
割刀在水平面内回转，运转平稳但结构复杂，分有支承和无支承两种
割刀
割刀传动机构
曲柄连杆机构
曲柄滑块机构
摆环机构
行星齿轮机构
行星齿轮的节圆直径是齿圈节圆直径的一半，销轴置于行星 齿轮分度圆上，保持割刀做直线运动，曲柄回转时，销轴在割刀 运动方向线上作往复运动，其行程等于齿圈节圆直径。特点：结 构紧凑、振动小，便于机构配置，但成本高，机构复杂 。
茎杆切割
茎杆切割的基本条件
行成必要的支承
无支承切割
只有动刀片而无定刀片直接切割茎杆的切割称为无支撑切割。
要求切割速度较快或茎杆刚度较大
有支承切割
在动刀片运动的方向施加一支承力的切割，称为有支承切割。
单支撑切割
用动刀片配合定刀片的切割。
允许切割速度稍低，但对刀片间隙要求较高
双支撑切割
用动刀片配合带有护刃器的定刀片的切割。
对刀片间隙要求可适当放宽
产生滑切
较小的刃厚和刃角有利与减小切割阻力
较高的速度有利于减小切割阻力
割刀
割刀的正切与滑切
正切
正切——割刀的绝对运动方向垂直与割刀刃口的切割方式。
滑切
滑切——割刀的绝对运动方向与割刀刃口既不垂直又不平行的切割方式。
滑切角
刃口曲线上任意一点的法线与该点运动速度方向之间的夹角称为滑切角
为什么滑切更省力
省力原因：同一刃口在滑切时，刃角小；滑切有锯切作用； 同样刃口长切割、滑切时，真正参加切割的刃口长度变短，则省力
割刀进距
割刀完成一个行程的时间内机组所前进的距离
蔬菜水果收割机械
根据收获部位分类
根菜类收获机
果菜类收获机
叶菜类收获机
案例
马铃薯联合收割机
胡萝卜收获机
一次性黄瓜采收机
甘蓝收获机
拔取装置
输送装置
顶部压紧装置
切根器
压顶装置
根部复切装置
斜板上
甘蓝箱内
推摇式采收机
收取果实
难度
容易受伤
腐烂快
成熟期不一
环境差，危险高
分类
机械式果品采收机
气力式果品采收机
脱粒装置
脱粒装置是由一高速旋转的滚筒和固定的弧形凹板组成。在滚筒与凹版间形成的脱粒间隙（凹版间隙），谷粒在脱粒间隙内，受到滚筒与凹版的机械作业而脱粒
脱粒原理
冲击脱粒
靠脱粒元件与谷物穗头的相互冲击作用冲击速度
揉搓脱粒
靠脱粒元件与谷物之间的摩擦力
梳刷脱粒
靠脱粒元件对谷粒施加拉力
碾压脱粒
靠脱粒元件对谷物施加挤压力而进行的脱粒。 此时作用在谷物上的力主要是沿谷粒表面的法向力
振动脱粒
靠脱粒元件对谷物施加高频振动而进行的脱粒
脱粒间隙
脱粒滚筒与脱粒凹版之间的间隙
分类
根据作物喂入方式
全喂入式
半喂入式
按滚筒形式
单滚筒和双滚筒
开式和闭式
直流式和轴流式
脱粒齿形
纹杆式
钉齿式
弓齿式
板齿式
杆齿式
常用的脱粒装置及各自特点
纹杆式滚筒
脱粒方式
谷物被高速旋转的纹杆从入口处抓取后从纹杆与栅格式凹板间通过，被揉搓并兼有冲击和挤压而脱粒
特点
脱粒能力，分离能力强，断镐率低。对于多种作物适应力强，特别适用于小麦收获。当喂入不均匀，谷物湿度大时，脱离能力明显下降。 通过调整入、出口间隙和滚筒转数，脱麦类、大豆质量较好，通过性能强，生产效率高，茎杆破碎少，分离谷粒能力强。收获水稻糙米率高，田间损失在10%左右。
钉齿式滚筒
脱粒方式
作物受钉齿的猛烈打击，并在滚筒钉齿与凹板钉齿侧面所构成的间隙，受磨擦和挤压而脱粒。
特点
钉齿式滚筒抓取能力强，冲击力大，能脱较潮湿和难脱的谷物，生产效率高，但易破碎，收获大豆破碎率在4%~7%。水稻脱谷，脱粒净，有糙米，综合损失在5%左右。不适宜枯霜前作业，因为茎杆水份太大，使稻谷与茎杆分离阻力大，易造成脱粒不净，滚筒堵塞。
弓齿式滚筒
脱粒方式
谷穗在弓齿的打击和梳刷作用下脱粒，常用于半喂入脱粒机械上。
特点
弓齿式滚筒 机型小巧灵活，适应小地块作业。脱粒性能好，破碎少无糙米，可减少粮食损失，综合损失为1%。但生产效率低，不适应倒伏严重的地块，分禾器压倒造成损失。不适应枯霜后收获，因为此时茎杆枯酥，造成不完全脱粒，穗头、杂余较多，滚筒负荷加重，清选分离不彻底。 适时早收，可提前十天收获，有利于翻地、整地。体积小操作灵活，无糙米、无破碎，损失率低。放铺规整，便于清理田间
杆齿或板齿式轴流滚筒
脱粒方式
谷穗经滚筒上的钉齿多次打击、梳刷、滚简与栅格或冲孔筛式凹板间碾压，并在螺旋导板的作用下轴向运动，进行揉搓，完成脱粒功能。
特点
轴流式滚筒 喂入量大。谷物在滚筒内逗留时间长，栅格式凹板分离能力强，延长了脱粒时间，弱化了脱粒强度，使脱粒柔和。脱粒干净，无破碎.无糙米，清选分离性好，综合损失小。
螺旋导板
螺旋导板装在圆柱形轴流滚筒式脱粒装置的顶 盖内，引导作物以适当速度沿滚筒轴向运动。
谷物分离、清选、干燥、加工
分离装置
分离装置的作用是分离由脱粒装置排出的长脱出物中夹带的籽粒、短茎杆、颖壳及杂余送到清选装置，长茎秆逐出机外。 由于脱出物中的长茎杆含量较多，为减少谷粒的夹带损失，提高分离效率，在机器上采用了较庞大的分离装置，将从脱粒装置排出的秸秆中夹带的谷粒及断穗分离出来，并将秸秆送往机后。
夹带损失
分离装置未能将滚筒脱出物中的谷粒分离干净，使得部分谷粒被脱出机外而造成的损失
对分离机构性能要求
谷粒的夹带损失小；
夹带在分离谷粒中的细小脱出物少，以利于减轻清选装置的负荷；
生产能力高、结构简单、尺寸紧凑。
分离原理
抛扬的原理进行分离
离心力原理进行分离
分离装置分类
键式分离装置（键式逐稿器 ）
平台式分离装置（平台式逐稿器 ）
整体筛箱式分离（半喂入收割机上
该箱中有三层筛：上层为逐稿筛，把从滚筒出来的长秸秆分离出去中层为冲孔筛，可以使籽粒及小杂物通过，而较长的秸秆和杂余则经筛尾排出机外；底层为编织筛，用作最后分离筛选。
清选装置的功用：将经脱粒装置脱下和分离装置分出的谷物混合物中的颖壳、碎茎和断穗等清除干净，将细小的杂物排出机体外，以得到清洁的谷粒。
通过率
路线长短
相对速度
物料层的厚度
分布均匀性
清选装置
清选装置的功用：将经脱粒装置脱下和分离装置分出的谷物混合物中的颖壳、碎茎和断穗等清除，将细小的杂物排出机外，以得到清洁的谷粒。
筛
编制筛
鱼眼筛
冲孔筛
鱼鳞筛
清选原理
利用被清选对象各组成部分之间的物理机械性质的差异将他们分离开来。 清选装置的类型主要有：气流式、筛子式、气流筛子组合式。
清选方法
利用谷粒空气动力特性，悬浮速度
悬浮速度是指将物体放置于垂直向上的气流场内，气流对物体的作用力等于物体本身的重量而使物体保持悬浮状态时，气流的速度
气流和筛子的配合进行清选利用
清选装置分类
气流清选装置
靠风扇产生的气流清选谷粒中的杂质
吹出型清选装置
吸入型清选装置
风扇筛子清选装置
气流清选筒
谷物清选机械
清选利用的物理特性
谷粒的尺寸
谷粒的体积质量
谷粒的空气动力学特性
清选原理
按谷粒的尺寸特性
谷粒的空气动力学特性
利用气流和筛子配合
谷物清选原理和清选装置
筛选
筛子的选择
编制筛
鱼鳞筛
冲孔筛
筛孔的尺寸和配置
并联配置
串联配置
综合配置
气流清选
利用垂直气流清选
利用倾斜气流清选
利用不同空气阻力进行分离
窝眼轮分选
原理
窝眼轮分选是按照籽粒长度进行的
工作部件
窝眼筒
单作用窝眼筒
双作业窝眼筒
窝眼盘
窝眼轮
密度清选
其他分选原理
复式清选机
分离率
实际通过筛孔的量与理论应改通过筛孔的量之比
影响因素
振幅，频率·， 倾角，振动方向，被筛物的物理机械特性，筛子的结构和尺寸等
振动
谷物必须对筛面有相对运动才能使小籽粒有机会落入筛孔
更多
垂直吸气式清选装置的工作原理
气流清选筒工作原理
旋流式汽轮清选机工作原理
窝眼筒分选原理
按籽粒的长度进行选粮的
谷物干燥机械
干燥介质
热风
循环流动式干燥圆仓的工作原理
立式螺旋搅拌干燥仓
横流式谷物干燥机
种子加工机械
谷物联合收获机
什么是谷物联合收割机
把收割、脱粒、分离茎杆、清选谷粒这些工作集中在一台机器上完成，并将粮装袋或随车卸粮的收割机叫联合收割机
谷物联合收割机的特点
一次完成谷类作物的收割、脱粒、分离茎杆、清除杂余等工序，从田间直接获得谷粒的谷物收获机械。 机械化程度高，生产效率高，劳动强度低，谷物损失小，省时省力
谷草比
禾谷类作物谷粒重量与其秸秆重量（干物重量）的比值
主要工作部件
收割台
输送装置
脱粒装置
分离清选装置
捡拾、集卸粮、与秸草处理装置
驾驶室、操作台
行走装置
液压系统
电气系统
发动机，传动系统，地盘支架，粮箱
联合收割机的谷物流程和动力传动
谷物联合收割机工艺流程
工作时，作物在拨禾轮的扶持作用下，被切割器切割。割下的作物在拨禾轮的铺放作用下，倒在收割台上。收割台螺旋推运器将作物从两侧向割台中部集中，伸缩扒指将作物送到倾斜输送器。如有石块或坚硬物，则落入滚筒前的集石槽内；经倾斜输送器输送，作物进入脱粒装置，在纹杆式滚筒和凹板的作用下脱粒。大部分脱出物（谷粒、颖壳、短碎茎秆）经凹板栅格孔落到阶梯抖动板上；茎秆在逐稿轮的作用下抛送到键式逐稿器上，经键式逐稿器和横向抖草器弹齿的翻动，使茎秆中夹带的谷粒分离出来，经键箱底部滑落到抖动板上，键面上的长茎秆被排出机外。落在抖动板上的脱出物，在向后移动的过程中，颖壳和碎茎秆浮在上层，谷粒沉在下面。脱出物经过抖动板尾部栅条，又被蓬松分离，进入清粮筛，在筛子的抖动和风扇气流的作用下，将大部分颖壳、碎茎秆等吹出机外，未脱净的穗头经尾筛落入杂余推运器，经升运器进入脱粒装置再次脱粒；通过清粮筛筛孔的谷粒，由谷粒推运器和升运器送入粮箱。
清粮原理
清粮原理：利用被清选对象各组成部分之间的物理机械性质的差异将他们分离开来。 清粮装置的类型主要有：气流式、筛子式、气流筛子组合式。
联合收割机种类特点
全喂入式
自走式
背负式（悬挂式）
半喂入式
半喂入联合收割机是指割台切割下来的作物仅将穗头部进入脱粒滚筒脱粒的联合收割机
自走式
割前脱粒联合收割机（摘穗机）
联合收获机的发展
高度系列化、通用化
向自走、高效、大型发展
加强分离清选能力、提高机器效率
广泛应用先进技术，充分发挥机器效率
应用人体工程学原理改进驾驶室，提高工作效率
广泛采用茎杆处理装置
摘穗脱粒和割前脱粒被重新考虑和研究
微电子、自动化技术的应用
谷物联合收割机监视与自动控制装置
工作部件的监视装置
逐稿器监视装置
粮仓监视器
轴端安全离合器
夹持输送监视器
谷粒损失监视器
切草监视器
自动调节装置
喂入量自动监测装置
自动操纵方向装置
自动调平装置
玉米收获机械
玉米收获机械分类
悬挂式（背负式机型）
自走式机型
玉米割台
牵引式机型
一般构造
分禾装置
茎杆夹持输送装置
果穗升运器
籽粒回收装置
茎杆切碎装置
经济作物收获机械
棉花收获机械
甜菜收获机械
甘蔗收获机械
花生收获机械
大豆收获机械
油菜收获机械
精细农业及农业现代化进程
精细农业概念
精准农业是由信息技术支持的根据空间变异，定位、定时、定量地实施一整套现代化农事操作技术与管理的系统
田间管理作业
作物播种后到收获前在田间所进行的劳动，包括间苗，除草，松土，施肥，喷洒农药，浇水
技术支持
3S技术
GIS地理信息系统
Gps全球卫星定位系统
RS遥感技术
田间信息采集与处理技术
作物生产管理决策支持技术
智能化农业机械装备技术
未来高新技术在农业机械上运用
自动化技术、机器人技术、人工智能技术、液压技术、信息网络技术、计算机视觉技术等
育苗移栽机械
水稻工厂育秧的工艺流程
苗土处理 →种子处理 →播种（至育秧盘） →快速催根立苗 →炼苗
育秧盘
用于穴播或单精密点播，穴排时排种器将几粒种子成簇的间隔排除，单粒精密排出时，按一定的时间间隔排出单粒种子
根据材料划分
硬质塑料秧盘（简称母盘）
钙塑 纸秧盘（简称子盘）
根据育秧的种类划分
毯状
钛体
毯状钛体育秧盘
水稻插秧机分类
按秧苗类型
拔洗苗插秧机
带土苗插秧机
兼用型插秧机
按分插原理
滚动直插式
往复直插式
按分秧与插秧机构
纵分滚动直插式
纵分摆动直插式
横分摆动直插式
按操作方式
手扶式插秧机
乘坐式插秧机
独轮驱动
四轮驱动
插秧机主要机构
插秧工作部分
分插机构
控制秧爪运动轨迹的机构称为分插机构，是完成分秧，插秧的主要部件
分类
曲柄连杆分插机构
行星齿轮分插机构
主要部件
分插器
驱动机构
秧爪
首次装秧时应该在回程阶段
分秧、运秧、插秧、出土、 回程段5个阶段
分秧：从秧箱取出秧苗。
送秧机构
把秧苗定时输送到秧爪取秧部位的机构称为送秧机构
横向送秧机构
分类
螺旋式
齿条式
横向送秧机构的作用
使秧爪能在秧箱的工作幅宽内依次均 匀取秧， 使秧箱连同秧苗做整体移动，因此又称为移箱器。
原理
它由螺旋凸轮轴、指销、指销座、移箱轴的配合来控制移箱 距离，行程及移箱次数。
纵向送秧机构
推动棘轮带动送秧星轮转动一定 角度（橡胶输送带），完成纵向整体送秧。
机架
秧船
动力行走部分
发动机
传动系统
牵引架
操纵装置
插秧机的调试
插深调节
株距调节
油压感度调节手柄调节
平衡调节器调节手柄调节
纵向取秧量调节
横向取秧量调整
抛秧机
抛秧机拔秧方法：
抛秧前2～3 d苗床过一次水，以便控制钵穴内土坨的干湿度。对人工或抛撒式机械作业，主要采用人工拔秧，应在抛秧当天拔秧，拔后放置在筐或麻袋（编织袋）内待抛；也可整盘从苗床上起出，运至本田旁边，随拔随抛。
旋转椎盘式抛秧机
利用抛秧盘旋转时产生的离心作用，将从抛秧 盘中心部位喂人的秧苗逐渐加速后，使秧苗沿抛秧盘中的导 秧轨运动，当秧苗到达抛秧盘的外圈时与抛秧盘脱离，并按 一定规律被抛撤到大田，完成抛秧作业。
播种施肥机械
农业技术要求
种子生长发芽条件
适时播种
适量播种
合理播种深度
播种后覆盖压实
作物种床技术要求
适宜的耕作措施，给作物提供深厚的活土层、储存养分和水分
适当的整地使种床下层有较多的持水孔隙，上层有较多的持气孔隙，造成上实下虚的有利条件
种床深度一致，表土平整，细碎无土块
通过耕翻对残茬的掩埋和土壤消毒，创造良好的土壤环境，防止病虫草害
播种方法
撒播
将种子按照规定的播量均匀撒布于地表
条播
将种子按照规定的行距、播深、播量成行播种
穴播
将种子按规定的行距、株距、播深定点播于穴中
精密播种
将种子按精确的粒数，播，深间距播于土中，保证每穴种子数相等
覆膜播种
在种床上铺上塑料薄膜，在铺膜前或铺膜后播种的播种方法
免耕播种
在前茬作物收获后，土地不进行耕翻，原有的茎杆、残茬覆盖在地面上，在下茬作物播种时，用免耕播种机直接在茬地上进行局部的松土后播种
灌水播种
在种床上铺膜并在种沟内灌水的播种方法
种子和肥料的物理机械特性
种子特性
种子的几何尺寸和形状
千粒重
体积密度
种子摩擦特性，休止角
种子自由下落堆成一个圆锥体，此圆锥体底角即为种子的自然休止角
种子悬浮速度
处于垂直向上气流中的种子所受的气流阻力和重力相平衡，种子处于悬浮状态，此时相应的气流速度叫种子的悬浮速度
肥料
肥料分类（固体，液体）
有机肥
主要用于基肥
化肥
基肥，种肥，追肥
施肥方法
基肥
播种前将肥料撒在地表，犁耕时将将肥料深盖在土中，翻耕时把肥料施入犁沟内
种肥
播种时将种子和肥料同时播入土中
追肥
在作物生长期间，把肥料施于种子附近
施肥注意
流动性
粘结性
吸湿性
架空性
将肥料从其下取出一部分，形成洞穴而上部肥料不会崩塌
颗粒组成
合理施肥1、注意保持土壤中养分的平衡 2、要提高化肥施用后的利用率
播种机
一般播种机都是播种与施肥的综合机械，一次完成开沟、排种、排肥、与覆土镇压等多项工作。
分类方式
播种方式
撒播机
作用面积大，均匀度不严格，速度快，操作简单
条播机
能够一次完成开沟，均匀条形布种及覆土工序。
点（穴）播机
靠成穴器实现单粒和成穴摆放，通过四杆机构和主梁连接，又随地面起伏的仿形功能
排钟器工作原理
机械式播种机
离心式播种机
气力式播种机
播种的作物
谷物播种机，棉花播种机，牧草播种机，蔬菜播种机
机械结构和作业特征
谷物条播机
中耕作物播种机
其它播种机
联合播种机
整地，筑埂，平畦，铺膜，施肥，播种
在机器的前方安装松土除草铲，其后旋耕整地，排种器和排肥器由地轮传动。播种施肥装置安装在旋耕机上方，输种管末端为开沟器。播下的种子覆土后由镇压轮压实。
铺膜播种机
铺膜，膜的两侧用土镇压
免耕播种机
性能要求
播种量满足农艺要求，可调
播种的行、株距可调
播种深度一致，播深可调，随地仿形性能良好
保证种子与湿土接触，覆土性能好
衡量播种质量性能指标性能指标
播量稳定性，各行排种量一致性，排种均匀性，播种均匀性，播深稳定性， 种子破损率，穴粒数合格率，粒距合格率
播种机组成
排种器，排肥器
排种器是播种机核心部件，它装在种箱底部， 功用是将种箱内的种子按要求定量，且连续或按一定间隔排出
按一定量、一定间距或连续排下种、肥
排种器分类
撒播排种器
由旋转叶轮构成的撒播器，利用叶轮旋转时用离心力将种子甩出
通常为离心式
离心式排种器
锥筒高速旋转，种子由锥顶附近的进种口进入排种锥筒后，受旋转离心力的作用沿锥面上升，从排种口进入输种管口，可以播种多行。改变进种口大小可调节播量。
条播排种器
是按要求的行距，播深与播量将种子播成条形，一次完成开沟，均匀布种，及覆土工序
外槽轮式排种器
该排种器适应性能广，除用于谷物条播外，还可用于颗粒化肥、固体杀虫剂、除莠剂的排施。
排种器盒装在种子箱下面，种子通过箱底开口流入盒内。排种轴转动时，外槽轮及花形挡环可防止种子从槽轮两侧流出。
影响因素
槽轮的直径
转速
工作长度
槽数
凹槽横截面的形状
槽轮和排种盒上下排种口的相对位置
怎样调整外槽轮排种量杯对种子大小的适应性
排种舌的开口大小的调节
大种子用较大间隙
排种器的播量
取决于槽轮转速及槽轮的有效长度
轴向移动槽轮轴，改变其工作长度，转速
解决外槽轮排种器排种不均匀性问题
⑴将排种器排种舌做成斜线状；
⑵将排种器由直槽改为螺旋槽。
结构组成
排种杯、排种轴、外槽轮、阻塞套、花型挡圈及排种舌等;
工作原理
槽轮转动时，凹槽内的种子随槽轮一起转动，这层种子叫强制层。而槽外的一层种子因摩擦力的作用也被带动起来，一起运动，这一层种子称为带动层。带动层外则是不流动的静止层。随着强制层和带动层的种子不断排出，静止层的种子依次向带动层、凹槽内补充种子，使排种器不断排种。
优缺点
（1）通用性方面。能播各种粒型的光滑种子如麦类、高梁、豆类、玉米、粟类和油菜等。但以播麦类、高梁等粒型的种子效果最好。
（2）播量稳定性方面。对于中等粒型的种子（如麦类、高梁等）能作到强制排种，播量稳定。不受地面不平度、机器前进速度以及种子箱充满程度的影响。但对大粒种子损伤率稍高，对小粒种子播。量稳定性较差。
（3）排种均匀性方面。外槽轮排种时，槽轮转到凹槽处排出的种子较多，齿脊处排出的种子较少，种子流呈脉动现象，影响了均匀度。
纹盘式排种器
在种子桶底部安装的水平回转圆盘。圆盘向下的面带有弧行条纹。工作时，种子进入间隙中，纹盘回转时弧行条纹带动间隙中的种子使其通过排种孔排出
点（穴）排种器
用于穴播或单精密点播，穴排时排种器将几粒种子成簇的间隔排除，单粒精密排出时，按一定的时间间隔排出单粒种子
气力式排种器
气吸式
气吹式
气送式
注意
影响排种器工作性能因素分析
气吸式排种
增大行走轮可以有效地增大转矩减少传动时的滑移现象，使排种均匀度好
种箱，肥箱
存放种、肥
输种管，输肥管
将排种器、排肥器排下的物料输送到土壤
开沟器，成穴器，覆土器，镇压器
开沟器和成穴器的作用是在整好田地上开出种沟或掘出种穴，并将种子导入沟穴内，然后盖上湿土
开沟器分类
移动式
锐角式开沟器
滚动式
旋转过程中开出沟槽
单圆盘开沟器
类似圆盘耙片，为一球面圆盘。圆盘安装与前进方向偏角为3°～8 °。在圆盘凸面一侧，有导种管将种子导入种沟内 球面圆盘曲率半径通常为650mm,圆盘直径为350mm
双圆盘开沟器
圆盘翻滚时两个平面将土壤向两侧推挤形成种沟，导种板将种子导入沟底。
成穴器分类
轮刺式
鸭嘴式
行走轮和传动装置
支撑整机重量并向排种器、排肥器传递动力
机架，牵引或悬挂装置等
播种作业的监控装置
提高播种作业质量以实现精良播种
机械式面积计数器
机械式故障报警器
机电信号式报警装置
电子监控装置
现代播种机监控系统
部分要点
种子流在排种器内的运动形式
自流运动
强制运动
带动运动
排种一致性
播种机上各行排种机排种量的一致程度
播量稳定性
排种器的排种不随时间的变化而保持稳定的程度
排种均匀性
排种器排出种子在播行内纵向分布的均匀性
施肥
施肥机械
固态化肥施用机、固态厩肥施用机、 液态化肥施用机和液态厩肥施用机。
固态化肥施用机
撒肥机
犁底施肥机
播种施肥机
追肥机械
化肥排肥器
星轮式排肥器
外槽轮式排肥器
螺旋式排肥器
水平刮板式排肥器
离心式排肥器
离心式撒肥器的叶片形状：安装不同角度的叶片，是各叶片洒出的化肥远近不同，提高散布均匀性
厩肥（jiufei）撒布机
螺旋式撒厩肥机
螺旋式撒厩肥机的结构特点是由装在车厢式肥料箱底部的输肥链将整车厩肥缓缓向后移动，喂给撒肥部件进行撒布。撒肥部件包括撒肥滚筒、击肥轮和撒布螺旋。
牵引式装肥撒肥车
甩链式厩肥撒布机
液肥施用机
施液氨机与施氨水机
厩液施用机
泵式厩液施洒机
自吸式厩液施洒机
土壤耕作机械
农业机械的基本特性
农业机械的特性
作业对象为生物及其生长的环境，良好的工作性能
生产过程包括很多不同的作业环节，决定了农业机械的多样性和区域适应性
季节性强，使用时间短，工作性可靠，生产率高。
地形制约，部分部件的自动控制
露天作业，耐腐蚀，耐磨，抗震，使用可靠性
农业机械的作用
大幅度提高农业生产率
保证农业增产措施的实现
降低农业生产成本
减轻农民负担、改善劳动条件
耕作农业机械的要求
翻土和覆土性能
碎土性能
耕深一致，沟底平整
不重耕，不漏耕
能满足畦作的要求
土壤
土壤耕作的目的
疏松土壤，恢复土壤团粒结构，提高土壤肥力和蓄水能力，消灭病虫杂草，为作物生长创造良好条件
什么条件下工作会粘土？
当土壤与耕作部件表面的的摩檫力和附着力大于土壤的凝聚力和土粒之间的摩檫力时。耕作部件的工作表面就会粘土。
田间持水量
土壤中说能保持的最大含水量称为田间持水量
降阻减粘度技术与方法有哪几种？
充注气体和液体
振动法
电渗法
表面改性
表面改形
仿生法
土壤机械的种类
耕地机械
耕作层进行耕作
铧式犁，圆盘犁，深松机
整地机械
耕作后再对浅表层土再进行耕作的机械
牵引型，驱动型
矿物质
砂粒，粉粒，黏粒
土壤性质
土壤强度
土壤在特定条件下抵抗外力作用的能力
土壤抗剪强度
阻止剪切变形这种相对位移的土壤内部阻力
单位压实力
当压缩非密实土壤时，使压实容积为1立方厘米时所需力
土壤坚实度
以一定断面形状的柱塞压入土壤，其压深陷深度和单位压实力的乘积
土壤绝对湿度
每单位土壤质量中（无水）所含水的重量
附着力
土壤与工作部件表面之间的黏着力称为附着力。
凝聚力
是指土粒之间的结合力
与土壤质地和含水量有关。黏土的凝聚力大于砂土，凝聚力大的土壤称为重质土
土壤塑性
当土壤湿润到一定程度时，在外力的作用下可以任意变形，而且在外力解除后和土壤干燥后仍然能保持这种变化了的形态，这种性能就称为土壤塑性。
土壤塑性值
上塑限是土壤呈现塑性的最大含水量 下塑限是土壤呈现塑性的最小含水量 上塑限与下塑限的差值称为土壤塑性值
耕作机械
耕地机械
耕地作业的目的
对土壤进行翻转和疏松，以恢复土壤的团粒结构，增强土壤的吸水、透水、及透气能力，覆盖杂草和肥料，防除病虫害，为作物的生长发育创造良好地土壤条件。
耕地农业技术要求
(1)适时耕翻,既要保证农时,又要保证耕地质量;
(2)耕深符合要求,深度均匀一致;
(3)翻垡良好,扣垡严密,无立垡、回垡现象;
(4)工作阻力小、功耗少。
铧式犁
按挂接方式分铧式犁的类型及其特点
牵引铧
单点挂接，挂接装置只起牵引的作用，在工件或运输时，其重量均有本身轮子承当
悬挂铧
三点悬挂机械连接，靠拖拉机和液压提升机构升降，运输时，全部重量由拖拉机就承受。
半悬挂铧
悬挂铧的基础上发展起来，但本身具有轮子。
犁体的组成及各元件的功用
犁体
犁铧
主要起入土，切土作用，有凿型、梯型、三角形犁铧
犁壁
犁壁和犁铧一起构成犁体曲面，将犁铧移来的土壤加以破碎和翻转，有整体式组合式，珊条式
犁侧板
犁侧板位于犁铧的后上方，耕地时贴紧沟壁，承受并平衡耕作时产生的侧向力和部分垂直压力。平衡侧向力，稳定耕宽和耕深，有平板形和刀形
犁托
犁托为一联结件，将其他组件联成一体，起承托和传力
犁柱
犁柱，将犁体固定在犁架上，并将动力由犁架传给犁体
小前犁
位于主犁体左前方，将土垡上层部分土壤耕起并先于土垡片的翻转落入沟底从而改善主犁体的翻垡覆盖质量
安装在犁体和小前犁前方，垂直切出沟壁，减轻犁体切土阻力，减少土壤对胫刃和压力和磨损，保持沟墙平整和沟底清洁
犁刀
安装在主犁体和小前犁前方，垂直切出沟壁，减轻犁体切土阻力，减小土壤对胫刃的压力和磨损，保持沟墙平整和沟底清洁，病人切断残根和扎草，减轻堵塞，改善覆盖质量。
犁架
犁绝大多数零部件直接或间接的安装的在犁架上有足够强度传递动力
安全装置
犁碰到意外障碍时，为防止犁损坏而设置的超载保护装置
铧式犁的构造特点及犁体的翻垄原理
铧式犁的主要部件有犁体，小前犁，犁刀和犁架等。
翻垄的原理
垡片翻转后能否处于稳定状态取决于垡片宽深比K=b/a>1.27 K=1.27为临界状态,K<1.27为回垡（立垡）状态 窜垡型犁K一般为0.75-1.25， 加装了犁刀和覆荐器时，土垡重心改变，能提高翻土性能，可加大耕深，K可以小于1
滚垡
滚垡就是假设土垡在翻转过程中，基本不离开地面，做侧向翻滚。只有纯粹的翻转而没有侧移。
切土
由铧刃与胫刃分别沿水平面和垂直面切出土垡的底面和侧面
抬垡
被切出的土垡沿犁体曲面上升左边被抬出
翻垡
土垡转动过程中，经直立状态，然后在犁翼和惯性作用下翻倒在上一行程土垡上
窜垡
窜垡工作时，土垡沿犁体曲面向上抬一定高度后悬空扣翻。
切土
窜垡
扣垡
犁体曲面
犁壁与犁铧一起构成犁体曲面，犁体曲面是由不同曲率的曲线形成的曲面。
按形状和工作性能分类
翻垡型 F
窜垡型 C
通用型T
碎土型S
犁体曲面形成原理
由元线（或母线）沿准线按一定的规律运动而形成
设计犁体曲面方法
水平直元线法
水平直元线法是以直线为元线，以曲线为准线，由直元线沿准线运动，并始终保持与平面XOY平行，并不断改变直元线与ZOX面的夹角所形成曲面的方法。
水平直元线形成犁体曲面原理
以直元线沿导曲线运动，并始终平行于水平面，且不断改变直元线的夹角圆线角所形成的曲面。
三要素
水平直元线
导曲线
元线角 变化规律
倾斜直元线法
倾斜直元线形成犁体曲面原理
以直元线的端点，沿准线(轨迹线或导线)，按与三个投影面的夹角成一定的规律运动形成的曲面。 准线(轨迹线或导线)可以是直线、折线也可以是平面或空间曲线。
翻土曲线法
牵引犁挂接
牵引类型的分类
悬挂机组的瞬心，阻力中心和动力中心三者之间的不同位置产生四种不同的牵引状态
正牵引
斜牵引
斜直线
偏牵引
三角形，有力矩的产生
偏斜牵引
悬挂机组的工作状态
浮动状态
力调节状态
位调节状态
犁组挂接调整
耕深调节
高度调节
提高其限深轮的高度，则增加耕深，反之减小耕深
力调节
通过调节弹簧固定挡块的位置来控制耕深
位调节
由液压系统控制，改变活塞上定位板不同位置，得到不同耕深
耕宽调节
多铧犁的耕宽调整，就是改变第一铧犁实际耕宽，使之符合规定要求。防止漏耕和重耕 1）转动曲拐轴；2）横移悬挂轴。
偏牵引调节
通过移动耕宽调节器在架前横梁的位置
纵向水平调节
多铧犁在耕作时，犁架纵向应保持水平，使前后犁体耕深一致。
横向水平调节
犁耕时，犁架横向应保持水平，使多铧犁左右耕深一致。
犁耕机组行走方法
套翻法
外翻法
内翻法
犁耕机组主要型式
牵引犁机组
悬挂犁机组
半悬挂犁机组
犁侧板安装要保证那两个要素？最后一个犁体的犁侧板通常有何不同？
多铧犁上的最后一铧犁的犁侧板通常比较长
犁侧板安装时要保证其与沟底和沟壁形成的两个角度
用水平间隙和垂直间隙间接保证
注意问题
土垡稳定铺放的宽深比
k大于1.27
犁的入土行程
指犁体犁尖开始入土到指定耕深时，犁所走过的路程
犁的入土角
第一犁体犁尖开始入土时，犁体支持面与地面的夹角
垂直间隙
铧尖与犁踵的连线与水平台面沟底之间的间隙 此间隙使犁容易入土并保持耕深稳定
水平间隙
铧尖和犁踵之间的连线与铅垂面之间构成的间隙 此间隙保持犁的耕宽稳定
犁体曲面
由犁铧，犁壁共同构成的犁体工作曲面，起切土，翻土，碎土作用
犁耕牵引阻力
土壤对犁作用的总阻力沿前进方向的水平分力
组成
1.犁对切割、破碎、扭转推移所需的力，60-70%
2.犁底、侧板、轮子等产生的摩擦力，25～28%
3.使土垡产生运动的力，13%-16%
犁耕的有效土壤比阻
犁耕作业时，单位土垡断面的牵引阻力
三点悬挂
三点悬挂方式就是悬挂农具与拖拉机有三个连接点相挂接
犁体外载
犁体外载特性
由于犁体曲面是一个既不规则又不对称的空间任意曲面，犁耕过程中，土壤对曲面的作用力成为一空间任意力。
外载测定方法
六分力法
坐标平面法
力螺旋法
力十字法
旋耕机
类型 与分类
与拖拉机连接方式
牵引式
悬挂式
直接连接式
刀轴传动方式
中间传动
侧边传动
侧边链传动
侧边齿轮传动
旋耕刀轴旋向
正转旋耕
反转旋耕
旋耕刀轴的位置分类
横轴式
立轴式
主要工作部件
机架
传动系统
刀轴
刀片
弯形刀片
凿形刀片
直角刀片
耕深调节器
罩壳
旋耕机的调整
耕深调整
碎土性能调整
水平调整
提升高度调整
工作过程
刀片一方面由拖拉机动力输出轴驱动做回转运动，另一方面随机组前进做等速直线运动。切土过程中先切下土垡，抛向并撞击罩壳，由平土拖板细碎后再落回地表
滑切角
刃口曲线上任意一点的法线与该点运动速度方向之间的夹角称为滑切角
切土节距
旋耕机前进方向纵垂面内相邻两把旋刀切下的土块厚度 或在同一纵垂面内相邻两把刀相继切土的时间间隔内旋耕机前进的距离
旋耕速度比
旋耕刀片端点的圆周速度与旋耕机前进的速度之比（ Vp/Vm）
沟底凸起高度
旋耕机耕作后耕层底层不平，有凸起存在。凸起高度等于相邻两余摆线交点到沟底距离
旋耕刀片的排列要求
在同一回转平面内，如果有两把以上的刀片工作，为保证切土均匀，应保证每把刀切土节距相等
整个刀轴回转一周过程中，在同一相位角上，应只有一把刀入土
轴向相邻刀齿的间距 ，以不产生实际漏耕带为原则，一般均大于单刀幅宽
为避免干扰和堵塞，相继入土的刀片轴向距离越大越好
左右刀片应尽量交替入土，以减小轴向力，保证刀轴侧向稳定
刀片应尽量规则，以便于制造和使用，一般多采用螺旋线排列
注意要点
旋耕机的碎土性能由机器前进速度和刀轴转速确定
旋耕比能耗
旋耕单位体积土壤所消耗的能量
灭茬机和秸秆还田机
按结构形式分类
立轴式
卧轴式
灭茬机
主要用于田间直立或者铺放秸秆的粉碎，粉碎后的秸秆自然散布均匀，进翻转将秸秆作为肥料回施到田里
卧轴式
传动机构，粉碎室，辅助部件
直轴式
三点全悬挂，悬挂架，齿轮箱，大壳罩，粉碎室，限深轮，前护罩
秸秆还田机
收获后的秸秆粉碎翻埋，或整杆 编压还天的机械。
立式，变速箱，侧变速箱，旋耕刀轴，粉碎刀轴，粉碎滚筒等
深松机
深松目的
破坏长期耕翻形成的坚硬犁底层，加深耕作层，有利于蓄水，排水和作物根系发展
改善土壤结构，增加土壤透气性，改善作物根系生长环境，促进深层土壤熟化
深松器具
深松犁
悬挂式 备有安全销，碰到障碍时剪断安全销，保护深松犁
层耕犁
分深松与铧式犁结合，铧式犁和铧式犁结合
深松联合作业机
全方位深松机
震动深松机
主要工作部件
深松铲
铲头，立柱两部分组成
铲头具有翻土的作用
整地机械
整地的目的
整地是为播种、插秧，及作物生长创造良好土壤条件
消除耕地后土垡间的大空隙
进一步松碎土壤
平整地表，压实表土
混合肥料，除草剂等
机械除草等
类型
常用的有耙类（圆盘耙，齿耙，滚耙等），镇压器及松土除草机械
圆盘耙
用于犁耕后的碎土和平地，收获后的浅耕、灭茬、除草， 播种前的松土，撒播后的盖种，少耕法的以耙代耕
圆盘耙的工作过程
圆盘耙工作时，耙片刃口平面垂直与地面，并与机器前进方向成一偏角。在牵引力的作用下，圆盘滚动前进．并在耙的重力和土壤的反力作用下切入土壤一定的深度。耙片回转一圈的运动是一个复合运动，可以看做是纯滚动和无转动的平移所合成，因此耙片上任一点的运动轨迹都是一条螺旋线。 耙片滚动时，在耙片刃口和曲面的综合作用下，进行推土、铲土（草），并使土壤沿耙片凹面上升和跌落，从而又起到碎土、翻土和覆盖等作用。在一定范围内，若偏角增加，于是推土、碎土和翻土作用变好，入土性也好（耙深变深）。反之，若偏角α变小，则推土、铲土、碎上和翻土作用变差，耙深变浅。
圆盘耙分类
耙深与耙片直接
重型
中型
轻型
与拖拉机挂机方式
牵引式
悬挂式
半悬挂式
耙组配置与排列方式（单列耙，双列耙）
对置式
单列对置式
双列对置式
偏置式
单列偏置式
双列偏置式
构造
牵引式耙还有液压式运输轮、牵引架、和牵引限位器等，有的耙上配有配重箱
耙组
耙片
耙轴
间管
轴承、刮土板、横梁
耙架
悬挂架
偏角调节机构
耙组的设置
耙组有由5——10片圆盘穿在一根方轴上，耙片之间要用用间管隔开，保持一定的间距，最后由螺母拧紧锁住
耙片的类型特点
全缘耙片
凸面一侧的边缘有刃口，增强入土切土能力。
缺口耙片
缺口有各种形状，凸面和缺口都有磨刃
圆盘偏角
一定的范围内，若偏角增加，滑移作用变强，于是推土，碎土翻土作用变强，入土性变强，耙深变深
圆盘偏角为圆盘平面与机组前进方向之间的夹角
其他表土耕作机械
水田耙
组成
耙组
配置耙片，用于切土翻土
星型耙
缺口耙
轧滚
灭茬，起浆，碎土，平田，混合土肥
实心直轧滚
空心实轧滚
百叶浆轧滚
螺旋轧滚
耙架
钉齿耙，弹齿耙，镇压器，及松土松土除草机的种类和用途
齿耙
钉齿耙
种类
固定式
可调式
振动式
可调式网状钉齿耙
弹齿耙
耙齿由弹簧刚制成
更强的碎土和松土能力
主要作用是旱地犁耕后进一步碎土平整，为播种创造条件
镇压器
主要用于压碎土块，压紧耕作层平整土地，有利于保水
分类
V型镇压器
网环形镇压器
圆筒形镇压器
松土除草机
培土，追肥，间苗