驱动型耕耘机械power-driven tillage machinery

工作部件由拖拉机动力输出轴驱动的耕整地机械。作业时，拖拉机除牵引机器行进外，还利用动力输出轴通过传动件使工作部件旋转或作往复运动。其特点是：工作部件运转快，碎土能力强，可使土壤达到一般非驱动型耕整地机械无法达到的细碎程度，能一次将苗床土壤整理得十分匀细平坦，且不需要很大的牵引力。但作业时的前进速度较低。
发展简史 世界上出现驱动型耕耘机械已有一百余年的历史。19世纪40年代英国人设计了由蒸汽拖拉机驱动的动力掘土叉和双轴螺旋松土器。19世纪末，匈牙利人创造了旋转犁和旋转锄。其后欧美各国厂商相继制成多种由内燃机驱动的旋转式耕耘机械。20世纪20年代出现的驱动型耕耘机械已有齿爪式旋耕机、铲式动力锹和带有立式旋转碎土器的耕耙犁等。到了40年代，2～8千瓦的小型旋耕机在美国已广泛用于庭园耕作。50年代较大型的旋耕机开始逐渐在大田中使用，并有专门制造这类旋耕机的工厂。从此，各种类型的驅动式耕耘机械日益增多，并由早先的单项作业发展到以旋耕为主体，将碎土、作畦、深松、播种、施肥等多项作业集中在一台机器上一次完成的联合耕作机。70年代还出现了驱动型圆盘式耕作机械（见圆盘犁和圆盘耙）。
类型及特征 常用的驱动型耕耘机械，按工作原理及结构不同，有以下类型：
旋耕机 见旋耕机。
动力齿耙 用动力驱动的钉齿耙。有以下几种：❶旋转式钉齿耙。将旋耕机的刀齿换成钉齿，作犁耕后耙地用。其他部分的构造与旋耕机相同。
❷摆环星轮耙。由钉齿组成的星轮(图1)，安装轴孔与轮面夹角不等于90°。工作时在横轴上一面旋转，一面作偏摆运动，碎土效果较好。
❸往复式钉齿耙。钉齿排列成前后两排(图2)，作业时两排钉齿由动力输出轴通过一个偏心机构作左右往复运动，前排向右时，后排向左，往复交替，其碎土能力较一般钉齿耙提高5～6倍。
❹立式转齿耙。由一排装有钉齿的转子组成(图3)。转子用一排齿轮传动。每个转子上的两个钉齿构成“门”字形，相邻两个转子的“门”字互相垂直，且旋转方向相反。转子的旋转轴垂直于地面。为了减少对土壤的挤压，钉齿的下部沿旋转方向略向前倾以利于土壤松碎。钉齿旋转的圆周速度，要比机器前进的速度大得多。据试验，如果钉齿圆周速度小于其前进速度的2倍时，效果就不好。

图1 摆环星轮耙

图2 往复式钉齿耙

图3 立式转齿耙

动力锹 一种用机器摹仿人手用锹挖土的动作来进行土壤耕作的机械。英国人在19世纪中叶首创的动力锹，是用蒸汽拖拉机作动力，装上三组曲柄连杆机构，并在每组机构上安装一个七齿铁叉。近代动力锹和当时所用的原理完全相同，只是把叉式锹改为铲式锹。并与一个包括曲柄在内的四杆机构相联结。曲柄由锥齿轮驱动。铲尖的运动轨迹和人手扶锹铲挖土的动作一样(图4)，铲尖垂直入土，切下土块（图中的阴影部分），然后向上提起。改变曲柄转速和改变机组前进速度可调节土块的大小。工作时前进速度一般约2千米/小时。动力锹在潮湿地、粘土地以及植物根系密结的土地耕作，可以获得大小均匀的土块，耕后地面平整。意大利制造的动力锹，最大深度可达40厘米，与80千瓦以上的拖拉机配套，工作幅宽2～3米。锹形有平头铲、圆弧铲、尖头球面铲等多种。但动力锹结构较复杂，制造成本高，工作时由于锹的往复运动而产生的振动较大。

图4 动力锹工作原理

旋转锄 锄铲安装在水平横轴上，交错排列。横轴由拖拉机动力输出轴驱动，转速一般为40～80转/分。传动方式和整机结构与旋耕机相同。为了使切下的土块能完全翻转，有的旋转锄的锄铲上装有一个弹性薄钢片，铲刃切土时，薄钢片随其切缝弯曲，插入并托住土块，利用摩擦力及锄铲的旋转运动将土块翻转，上下倒置，顺序排列。还有一种辅助翻垡装置是将锄铲的圆柱型柄端装在转动轴上的套管内(图5)。空心的转动轴内部还有一个静止的心轴，轴上有一导槽，铲柄上的横销嵌在导槽内。当锄铲切下土块并将其带到一定的高度时，铲柄上的横销就碰到导槽的斜凸部分，从而迫使锄铲产生偏转，土块就被翻转下落。

图5 带有翻垡机构的旋转锄

旋桨式犁 外形像船用螺旋桨。旋转轴与地面垂直。叶片是略带弯曲的菱形板，曲面形状与铧式犁的犁壁相似。工作时，叶片旋转切土，并将切下的垡块向一侧抛掷，像一般犁一样，在已耕地和未耕地之间形成一个犁沟。
螺旋起垄机 起垄用的螺旋轮由两组旋向相反的螺旋面板构成。工作时，螺旋轮的旋转方向与拖拉机轮子的滚动方向相反，略带倾斜的左、右螺旋面板在转动时将土壤分向两侧形成垄脊。
驱动型水田耙 见水田耙。
混层深耕机 它的工作部件是一组安装有刀片的圆笼型刀轮。刀轮装在被驱动的水平横轴上。刀轮直径为1米，最大耕深可达80厘米。耕作时可使土壤和肥料在深层混合均匀。其优点是不用很大的牵引力，即可获得较大的耕作深度。