吉林农业科技学院机械工程学院  邓涛 常影 陈成展 安超杰 郑旭强 赵玉山
 

1 引言  

如何实现农业生产自动化，并且节约能源且提高效率的农业技术成为目前发展的趋势。随着机械化和自动化的发展，农业的相关工具结构也成为重要的研究方向。铧式犁是进行翻耕的重要农具，它的结构性能直接影响土壤的质量。且土壤作用在铧式犁犁壁上的阻力很大，因此如何减少铧式犁的耕作阻力成为主要的研究内容。对铧式犁结构进行研究不仅可以减少阻力，减少拖拉机的负荷和磨损，降低油耗，节省耕种成本，同时还能减少排放量，在一定程度上改善环境。所以对铧式犁的结构改进研究是有一定的实际意义的。本文拟对现在的铧式犁结构进行分析，阐述铧式犁结构的研究现状，结合先进的仿生技术研究，总结了仿生犁壁在铧式犁结构中应用的发展趋势。

2 铧式犁的结构特点

铧氏犁作为一种重要的耕地农具，横梁顶端的犁刃是其主要组成部分。传统的铧式犁就是通过牲畜或机车进行牵引耕种。传统的铧氏犁材料主要是木制，根据连接的方式不同，铧式犁分为牵引犁、悬挂犁、半悬挂犁三类。每一种铧式犁都有其特点，因此选择最优的铧式犁也是保证耕种质量的重要因素。牵引犁的结构相对较复杂，并且所需的牵引力较大，只能选择大功率的机车进行牵引，但是牵引犁具有稳定的耕深度和宽度，也就是耕种质量好；悬挂犁的结构相对较简单，且具有重量小、成本低和所需牵引力小的优点，但是机组的纵向稳定性差，不能够很好地应用在大面积的耕种中，但是在各家各户小面积的耕种方式上得到了广泛的应用；随着拖拉机的发展，半悬挂犁也随着大马力、重量轻的拖拉机发展起来，半悬挂犁的发展弥补了牵引犁和悬挂犁的缺点[1]。

3 铧式犁结构的发展现状

随着科学技术的发展，铧式犁的结构设计也在不断地更新。根据国家的专利申请数据，我国铧式犁的结构在1967年之前处于平稳期。1968年到1992年期间，在经历了免耕后耕种质量没有明显改善，西欧和美国很多国家的耕整方式又重新注重耕地，铧式犁的结构也因此在这段期间得到了快速的发展。1993年到2013年期间，我国的铧式犁结构研究进入飞快发展时期[2]。