新型单铧犁的研制与应用

○广东省鹤山市农业技术推广中心 黄瑜婷 冯健安 冯伟英 李德斌

广东省鹤山市宅梧镇隆兴农机专业合作社 曾兆行

单铧犁是以翻土为主要功能并有松土、碎土作用的土壤耕作机械，南方地区多为小地块、不规整的田块，适合单铧犁这一小型耕地机械作业。目前市面上的单铧犁，由于结构设计问题，在使用过程中受力不平衡，全程需要人工手握拖拉机手柄，才能保证其直线行走。为此，急需开发一种新型单铧犁结构，使其在被微型拖拉机牵引工作时，能按一定轨迹自动行走，解放劳动者的双手，降低劳动强度。广东省鹤山市宅梧镇隆兴农机专业合作社与广东省鹤山市农业技术推广中心合作，创新设计了新型单铧犁结构，并获得国家新型专利。本文将对一种新型单铧犁结构进行详细介绍。

一、研制背景

1.常见单铧犁结构。

图1 常见的单铧犁结构

单铧犁通过两条结构和长度一致的矩形钢管制成的牵引臂、连接件与微型拖拉机连接，微型拖拉机牵引耕地犁运动，通过操控微型拖拉机的把手，改变拖拉机运动轨迹来改变单铧犁的位置，实现耕地作业。

单铧犁的两条牵引臂、连接件与犁杆连接件，四个部件形成平行四边形结构。通过改变角度调节杆与连接件上的角度调节齿的相对位置，来移动牵引臂的位置，从而使犁铧左右摆动，以耕作因受微型拖拉机本身影响而难以耕到靠近田埂边的耕地。

2.常见单铧犁存在的问题。

（1）无法改变耕幅。由于牵引臂与两端连接件为平行四边形构造，单铧犁耕地犁的犁铧在左右摆动调整耕地位置时，犁铧与犁杆连接件的角度无法改变，即犁铧与水平方向的角度无法改变，因耕地犁角度影响耕幅，故此类耕地犁结构无法根据需要改变犁的耕幅。

（2）操作不便。因无法调节犁的角度，犁在作业时，犁的受力方向无法调整，在干湿程度不一的土地上，行进时容易受力不平衡而走偏，全程需要农户抓握微型拖拉机的把手，用力去控制和调整，操作不便，消耗人的体力，效率较低。

二、新型牵引式单铧犁结构及特点

1.新型牵引式单铧犁结构。新型牵引式单铧犁的结构（见图2），主要由角度调整联接件、前微调联接轴、微调弹簧、微调螺栓、定位螺母、后微调联接轴、方向调节杆、耕地犁联接轴、耕地犁联接件、深浅调节螺杆、固定螺杆、上安装销、中安装销、下安装销、耕地犁杆、后犁刀、前犁刀、标尺组成。

图2 新型牵引式单铧犁的结构

新型单铧犁的右侧联接轴，为可以进行伸长缩短调节结构，通过调节右侧联接轴的长度，实现改变犁铧的角度，从而达到调整耕幅，调整犁铧在耕作时的受力方向，调整整个犁铧的受力。

新型单铧犁的左侧加装了一个标尺，其一端安装在耕地犁杆上，另一端为定位卡槽，用于定位并标记犁深。

2.新型单铧犁结构的特点。

（1）可调整犁的相对位置。新型耕地犁通过角度调整联接件、前微调联接轴、后微调联接轴、耕地犁联接轴、耕地犁联接件将犁和微型拖拉机连接起来，部件之间用螺栓螺母紧固。通过提拉方向调节杆，旋移犁到所需位置，再将方向调节杆按压复位，使其另一端卡到角度调整联接件的相应卡齿来实现犁大方向的位置调整和定位。

（2）可调整犁铧的角度。新型耕地犁的右侧联接轴为可拉伸、收缩结构。通过按压或者拉伸耕地犁联接件的右侧，使后微调连接轴与前微调连接轴的位置，微调弹簧沿着微调螺栓收缩或者拉伸，达到一定位置后，用定位螺母固定位置，从而对可调整的这一侧的耕地犁联接轴的长度进行调整，进而实现微调犁铧角度的功能，调节犁的耕幅。这一功能，能使犁铧在耕作时，根据土地的干湿程度，适度调整犁铧的角度，使泥土在翻动时，容易脱离犁壁，行进时犁的受力相对平衡，而能实现按既定轨迹行走；另外能更加贴近田埂，解决犁铧角度、位置限制问题，更加便于整块田无死角耕作。

（3）可精准调节耕深。旋拧新型耕地犁的深浅调节螺杆，可以调整犁刀耕地的深度。通过观察左侧的标尺，可根据需求参考调整耕地犁耕地深度，使耕地深度更加精准。

（4）耕地犁能自动行走。通过微型拖拉机的牵引，新型单铧犁受力能达到相对平衡，耕作时不需人工手扶微型拖拉机把手操作，能实现自动直线行走，解放劳动者的双手，降低劳动强度，提高劳动效率。

三、新型单铧犁的使用

在作业时，要实现无需人工操作自动直线行走，操作过程如下：

1.开一条轨迹沟。第一次翻土时，因微型拖拉机的两个轮子在平地上，故犁的深度需调深，将右侧联接轴的微调弹簧调整至压缩状态，使犁铧的犁壁尽量转正，这样能使耕幅更大，将轨迹沟开得更宽；微型拖拉机运动过程中，需手扶微型拖拉机，直到开出第一条作为轨迹线的深沟为止。

2.自动行走往复耕作。开出第一条沟后，将微型拖拉机调头，一边的轮在深沟处行走，一边的轮子在未耕整的地面行走，此时将犁铧的耕深调浅，因为一侧轮子下陷，开沟犁需相应调浅，这样才能开出类似深度的沟。将右侧联接轴的微调弹簧调松至半松紧状态，使犁铧的角度向外旋转一定角度，可使土块更易脱离犁壁，减小犁铧前进时的阻力，从而使整体受力平衡，实现微型拖拉机带动新型开沟犁沿开沟的轨迹自动直线行走，不需人工手扶操作，控制方向。

走到尽头后，人工手扶调头，让微型拖拉机一边的轮在已开好的沟处行走，继续重复上一步骤，直至整个田块完成翻耕。

四、新型单铧犁的应用情况及效果

改进的新型单铧犁结构，通过验证，证实其能有效地弥补常见单铧犁结构的不足的同时，满足小型地块的需求，更加灵活、便利、高效。

1.操作轻松简便。将新型单铧犁结构操作要点告知一些操作过常见单铧犁机构的农户，农户都能容易上手操作，而且相对常见结构更加轻松自如、更加省力，该结构广受农户的好评。

图3 新型单铧犁的使用

2.翻耕效率显著提高、耗能小。通过让熟练应用新型单铧犁与常见单铧犁的农户，在同一区域、形状相似、面积大小相同的地块上，用同一辆微型拖拉机分别牵引两种单犁铧进行翻耕作业，耕地用时如表1。

表1 两种犁铧效率对比

新型单铧犁的翻耕效率比常见单铧犁快约2.7倍，节约时间的同时，也节省了燃料成本。在同样油耗的情况下，新型单铧犁翻耕的田块数量是常见单铧犁翻耕的田块数量的3.7 倍。

五、结论

通过多次实地实践验证，新型单铧犁相对常规单铧犁结构，作业同样大小的田块，翻耕时间能大幅地缩短。同时，新型单铧犁的操作更加简便、轻松，耕地犁在沿轨迹行走过程中，机手无需手扶拖拉机，耕作更加轻松简便。目前此新型耕地犁结构已在本地区农户推广应用，得到广大农户的好评。新型单铧犁结构解决了农忙季节劳动力不足问题，技术成果让耕作更加轻松简便。