铧式犁犁体曲面研究现状与展望*

刘进宝，郑炫，孟祥金，汤智辉，杨怀君，张鲁云

(新疆农垦科学院机械装备研究所，新疆石河子，832000)

0 引言

耕地是农业种植中最基本的作业环节，耕地是为了翻转和疏松农田土壤，使土壤达到适宜播种的条件，其中铧式犁具有较好的土壤翻垡和覆盖性能，是耕作机械中应用最悠久和最广泛的机型。铧式犁的作业方式为翻耕，是将农田中的表层土壤，包括杂草、残茬、肥料等翻埋到犁沟底，并将深层的土壤疏松并翻至上层，作业过程主要依靠犁体曲面实现。据相关资料统计，耕地能耗占农机总能耗的50%左右，为提高耕地效率与质量，减少能耗，因此科学合理的犁体曲面设计及优化方法是急需发展和完善的[1-2]。中外学者从犁体曲面的几何形成、土壤翻垡过程、犁体工作阻力等方面对犁体曲面进行了大量的研究。本文从犁体曲面的性能特点、犁体曲面的设计方法、犁体曲面和土垡受力等方面加以综合评述，系统总结了国内外犁体曲面技术研究进展，为提高犁体曲面的参数化科学设计提供参考。

1 犁体曲面特点及性能

犁体曲面按几何形状分为可展曲面和非展曲面。可展曲面是一种特殊的直纹面，包括柱面、锥面、曲线的切线曲面等，可展曲面的特点是可以和平面贴合，曲面连续弯曲而不改变曲面上所有曲线的弧长。前苏联Л.B.Гяцев对可展犁体曲面做了大量研究，由于当时犁体的加工条件有限，认为可展曲面对于犁体是有利的，分别设计了圆柱型、柱面锥面组合型、扭柱型等犁体曲面[3-4]。……