[科普中国]-动力耙

动力耙是指利用拖拉机动力输出轴，通过万向节传动轴和传动系统，驱动工作部件进行旱田碎土整地作业的机具。按照工作部件的运动方式可分为往复式动力耙、水平旋转动力耙和垂直旋转动力耙等。发达国家的动力耙不仅在功能上不断提高，品种不断增加，结构上日趋完善，而且向系列化、大型化方向发展。近年来，我国的动力耙产品也得到发展，特别是水平旋转动力（转齿）耙，在北方旱作地区推广使用1。

往复式动力耙往复式动力耙的主要工作部件是两排钉齿，，由拖拉机动力输出轴驱动作横向往复运动，两排钉齿运动的方向相反。作业时碎土能力强，不打乱土层，一次作业方可达到良好的效果，对不同的土壤条件的适应能力较强。在机具后部可联接碎土辊（滚耙），对表土进行平整和压实。

往复式动力耙由减振装置、机架、飞轮、偏心摆叉、中央摆臂、钉齿（梁）、限深轮和碎土辊（滚耙）等组成。钉齿（梁）的驱动机构采用偏心摆叉式，直接由拖拉机的动力输出轴驱动，没有变速装置，通过改变拖拉机的前进速度可以调整碎土效果。因为在作业时工作部件往复运动产生较强的振动。在耙的悬挂架上设置弹簧减震装置，以缓冲受到的振动和保持作业的平稳1。

水平旋转动力耙水平旋转动力（转齿）耙的主要工作部件是一排立轴转子，每个转子装有两个直立耙刀（钉齿）。工作时转子由动力输出轴通过传动系统驱动，一边旋转，一边前进，撞击土块，使耕层土壤松碎。耙的转子呈“门”字型，两相邻转子的“门”字型平面相互垂直，故任何转子的作业区都是交错重叠的，没有漏耙区。转子上的耙刀（钉齿）一般安装成略向后倾斜，这样不会使过多的湿土抛至地表。转子数为偶数，根据幅宽要求可以使4、6、8或10个。转子由动力输出轴经齿轮变速箱、一对锥齿轮传动传动和位于盒式机架内的水平圆柱直齿啮合传动。因此相邻转子的旋转方向相反，可以抵消侧向力，使机组工作平稳。转子的转速可由变速箱的换挡机构来实现。钉齿梁后面连接由圆钢构成的扭旋状滚耙，可使表土更为细碎平坦，并有镇压作用。通过调整碎土辊的高度，来控制耙的作业深度。

一般耙的耕深为20-25cm,转子间距为250-300mm，相邻转子的轨迹有几毫米的重叠量。转子转速为131-450r/min.

水平旋转动力耙在国外广泛使用，用于耕后整地，作业最大深度可达25-29cm1。

垂直旋转动力耙垂直旋转动力耙的整体结构类似旋耕机，主要区别在于工作部件，有“方形齿”、“板齿”等多种类型。工作部件安装在齿座上，齿座固定在与前进方向垂直，与地面平行的轴上，齿座在轴上呈螺旋线等形式排列。带斜尖的方形齿用方钢或六角钢制造。作业时，拖拉机的动力通过万向传动轴传递到变速箱，经传动系统使工作部件边垂直于地面旋转边前进，对土壤进行破碎。此种驱动耙适用在坚硬土壤进行碎土、整地作业，工作深度可达26cm1。

动力耙与旋耕机的比较驱动耙和旋耕机都是通过齿轮箱带动旋转轴上的旋耕齿对土壤进行整理的机械，二者通常是在土地进行松翻后使用；通过对土壤的打碎与搅拌以营造出适宜种子萌发生长的苗床。总体而言，二者具备很多的相似性也有很多的不同。以雷肯奇康（Zirkon）动力耙和马斯奇奥旋耕机为例。

雷肯奇康驱动耙从类型上来说，动力驱动耙按照工作部件的运动方式可分为往复式动力耙、水平旋转动力耙和垂直旋转动力耙等；其中以水平旋转（转齿）式最为常见。转齿耙可以将深翻过的土地进行搅拌，打碎大型土块，将残茬与土壤充分混合；前茬秸秆纤维在与土壤混合后，可逐渐降解并提高土壤有机质的含量，增加土壤肥力；另一方面，秸秆还田还可提升土壤保墒能力，减少蒸发与风对土壤所造成的损害。动力耙通常配合镇压辊工作，镇压辊可起到碎土，平整的效果，经过两套装置的整理，土壤形成上密下疏的理想苗床。动力耙的作业深度通常在10-30厘米区间，其中绝大多数在15cm左右。相比旋耕机，动力耙的价格更高且需求更大的配套拖拉机动力输出2。

马斯奇奥旋耕机旋耕机是与拖拉机配套完成耕、耙作业的耕耘机械。它能够切碎埋在地表以下的根茬，便于播种机作业，为后期播种提供良好种床。旋耕机分为横轴式与立轴式，其中前者在国内应用较广，后者主要用于水田，在日本运用较广。相比驱动耙，旋耕机作业深度较浅，但碎土能力更强，所需动力也较低。横轴式旋耕机从刀片结构上可分为固定式与活动式，前者碎土效果更佳但后者可有效避免土地中石头等杂物对机械造成的过载损伤。

选用驱动耙或旋耕机耙地需要充分考虑土壤状况，拖拉机功率，前茬作物等多重因素。旋耕机与动力耙都是齿轮箱驱动，但二者负荷级别差距很大。总体来说，旋耕机质量较轻且成本低。在中国，旋耕机的普及率要大大超过动力耙，除了价格更低，动力需求小的因素外，旋耕机作业可以跑的更快而且碎土效果更佳。但是在欧洲各发达国家，旋耕机的市场占有率正在逐年下降。这主要是因为旋耕机在作业效果上存在严重缺陷：旋耕机将土壤粉碎后非常不利于土壤保墒，表层细土会逐渐蒸发并随风飘走，造成严重的水土流失的土地沙化，在以黑黏土为主的欧洲地区影响更为明显。另外，土壤在被旋耕机打碎后除了水分蒸发外，微生物群落也会遭到严重的破坏；而微生物的活动状况与土壤肥力存在紧密的联系。同一块土地在多年连续使用旋耕机作业后，会造成土壤肥力持续下降的隐患。这些也正是欧洲各农场逐渐摒弃旋耕机的主因。

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方正 - 副教授 - 江南大学