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犁体

铧式犁的工作部件。俗称犁头。由犁铧、犁壁、犁床(或犁侧板)、犁托、犁柱等主要零部件组成。沿革中国古代将安装在犁上的铧和壁组成的部分称为犁冠。其形状经过不断演变成为现在的犁体。犁铧古时称为犁馋;犁壁亦称犁镜、犁碗、犁钵等。中国传统犁的犁铧和犁壁成形较早。在耒耜演变为犁的过程中,将木制的耜装上金属齿尖,这就形成了馋。犁壁是由耒耜上的庛(《考工记》为庇)演变而来,是犁的“耳”。

铧式犁的工作部件。俗称犁头。由犁铧、犁壁、犁床(或犁侧板)、犁托、犁柱等主要零部件组成。

沿革

中国古代将安装在犁上的铧和壁组成的部分称为犁冠。其形状经过不断演变成为现在的犁体。犁铧古时称为犁馋;犁壁亦称犁镜、犁碗、犁钵等。

中国传统犁的犁铧和犁壁成形较早。在耒耜演变为犁的过程中,将木制的耜装上金属齿尖,这就形成了馋。犁壁是由耒耜上的庛(《考工记》为庇)演变而来,是犁的“耳”。元王祯《农书》载:犁以耜为齿,耜以鐴为“耳”。欧洲的犁体,早先没有犁壁,据说是罗马人首先创造了有犁壁的犁体。

类型

犁体按犁的发源地区不同分为两大类:①东方型犁系的窜垡型犁体。这种犁体的犁铧是等腰三角形。左右两边的铧刃位置对称。铧尖位于正中。犁壁微凹,一般呈盘形,有窜垡作用,故称窜垡型犁体。耕地时,是以对称三角形犁铧截取土垡,从中央破土,侧向力小,土垡断面呈三角形。犁体由犁床支持以保持平稳[图1(a)]。②西方型犁系的滚垡型犁体。铧尖不在中央而是偏于一侧,铧刃呈水平并向后斜。耕地时沿一侧斜向切土,侧向力较大,需用犁侧板贴靠沟墙以平衡犁壁翻土时产生的侧向力[图1(b)]。土垡断面呈矩形,犁沟底部平坦。20世纪70年代在欧洲出现的菱形犁体,是将滚垡型犁体的胫刃边向外凸出而成。耕起的土垡断面呈近似的菱形或平行四边形。

图1 犁体类型及其部件

零部件构造和功能

犁铧

用来在土层下切开土壤。常用坚硬耐磨的钢材制造,有多种型式(图2):①梯形铧。形状简单但铧尖磨损快,寿命较短。②凿形铧。尖部呈凿形,备有较多的磨损量,寿命较长。③带侧舷铧。犁铧侧面带有筋板以增加强度,不易折断。舷的侧面还可抵抗部分侧向力。④组合铧。耕地时铧的尖部受力大,磨损快;翼部受力小,磨损慢。组合犁铧由铧尖和铧翼两部分组合而成。铧尖磨损后,可换装新铧尖而铧翼部分仍继续使用。⑤可伸凿尖铧。在耕翻石块较多的土地时,铧尖容易折断。活动式的可伸凿尖是一根方形杆,尖部如果折断、磨损,可卸下修复后略向前伸继续使用。一根凿杆的寿命可抵十数片普通犁铧。⑥三角形铧。东方型犁使用这种犁铧,侧向力小,入土性能好。

图2 犁铧

犁壁

犁体用来翻土碎土的部件。犁壁和犁铧在犁体上本应是一个整体以完成犁体切土、翻土、碎土的功能。但由于犁体下部切土受力较大,磨损较快,而其上部切土受力小,磨损较慢,故将其分成两部分,上部为犁壁,下部为犁铧,以便磨损后分别更换。犁壁的形式有三种(图3):①整体式。由优质钢料压制而成。大多数犁体的犁壁属此类。也有用面层很硬、心层较软的三层钢板压制的。②组合式。将犁壁的前部和后部制成两件组合起来,以便将磨损较快的前部单独更换。③栅条式。由几条钢制板条排列成栅栏状,这种犁壁在湿软土地上不易粘附泥土,脱土性好,适宜耕潮湿地和水稻田。

图3 犁壁

犁托

固定犁铧、犁壁及犁侧板的连接件。多为钢板冲压或焊接而成,也有铸钢或铸铁犁托。犁托上部通过犁柱与犁架连接。也有将犁托和犁柱制成一体的(图4)。

犁体曲面

由犁铧和犁壁的表面构成,亦称犁面,是犁的工作面。它直接反映犁的碎土、翻土、覆盖以及地表平整度等工作性能。滚垡型犁体曲面各部位的名称如图5。犁体曲面按其几何形状分为圆柱形[图6(a)]、扭柱形[图6(b)]、螺旋形[图6(c)]、单叶双曲面型(图7)等多种。不同几何形状的犁体曲面由于其构成原理和弯曲程度不同,其功能亦有很大差别。如胸部较陡,翼部较短且扭曲较小的圆柱型犁体曲面,碎土性能好,但翻土和覆盖性能较差,适用于耕沙壤土和地表杂草较少的熟土;胸部上升较平缓,翼部较长且扭曲较大的扭柱型犁体曲面,碎土性能差,但翻土性能较好。适用于耕茬地、潮湿地、粘土地;犁面翼部扭曲很大,整个曲面近似螺旋面的螺旋型犁体曲面,用于耕翻牧草地,开垦荒地,覆盖严实,阻力较小。对于高速作业,还设计有铧刃角θ较小,翼部后掠较大的犁体曲面。犁体曲面可由一组或两组直线(称为直元线)按一定的规律运动而形成。也可用曲元线组成。

图5 犁体曲面外形及各部位名称

图4 犁托

图6 犁体曲面几何形状

(李自华)

图7 单叶双曲面型犁体曲面