船式拖拉机（机耕船）及其传动系统概述--文献综述

本科毕业设计 文献综述 题 目 船式拖拉机（机耕船）及其传动系统概述 中国武汉 二一二 年 二 月 1 船式拖拉机（机耕船）及其传动系统概述 摘 要： 机耕船是我国提出并发明创造的新型农业动力机械，是水田区耕作作业的优良机械。在过去的几十年里，对我国农业发展、农民增收、土地高效利用及保护都作出了巨大贡献。本文就机耕船的发展，机耕船的利用原理其基本结构、性能及在整个水田机械化大环境下存在的一些问题以及机耕船传动系统作了简单介绍。 关键词： 机耕船；机械化；水田作业；传动系统； 1 前言 我国是农业大国，但传统的耕作方式相对落后，劳动生产率与作物产量都偏低，而农民劳动强度大，劳动繁重。因此农业机械化在农业可持续发展中起着巨大的作用，其中水田作业机械的地 位尤为突出。水稻是我国的主要粮食作物之一，其种植面积占全国总耕地面积的 29%，产量约占全国粮食产量的一半，因此， 水田的 机械化问题就 成为我国 特别是南 方各省 农业机械 化的重要 方面 。 1而深泥脚水田的机械化是水田机械化中的一大难题。 深泥脚水田大都是长年积水或地下水位较高的水田，在四川、湖北、湖南和广东等省都有大量的深泥脚水田，这种水田甚至没有硬底层，土质稀软似泥浆一样粘重，土壤承压能力和抗剪能力很差，以至耕牛下田时，肚皮都要贴到水田表面。一些又硬底层的水田也在常年传统机械化作业下泥脚越来越深。上世纪五十年代初期 ，我国曾使用较轻的进口拖拉机下水田耕作，但效果不是很好。 沤田拖拉机和机耕船正是在这些深泥脚水田地区开始搞起来的。从 1958 年起，我国开始研制沤田拖拉机 (机耕船 )， 30 多年来，我国机耕船 (沤田拖拉机 )的研制和生产走过了一段坎坷的路程。 2 机 耕 船的诞生与发展 最早在 1956 年，四川人民群众就提出了船形深泥脚水田拖拉机的设想。江苏省农村群众在自己的创造以及科研机构的帮助下，制成了第一台船形履带式沤田拖拉机，2 如图一。在此基础上，经过数年不断改进成功研制了红旗 10 型船形橡胶金属间隔履带式沤田拖拉机（图二），为农 业作业机械化提供了新型的动力机具。与此同时，在湖北人民群众的努力下，机滚船问世，但机滚船结构和性能上尚不完备。在机滚船的基础上，从 1964 起年开始言之结构较为完善的机耕船，并与 1972 年成功研制能在湖田和一般水田进行作业的洪湖 12 型机耕船，如图三。至此，第一辆机耕船正式诞生。 图一 图二 图三 3 随着洪湖 12 型机耕船研制工作的进展，机耕船受到了国内有关方面的重视，湖北省各地和其他一些省市陆续获得了样机。 70 年代中期，全国农业机械的数量有了大幅度的增长，为实现水田耕作机械化，机耕船的数量和品种 都有较大增长和增加。洞庭湖周围湖田较多的湖北、湖南省，冬水田较多的四川等省机耕船发展更快。从 1972年到 1977 年先后通过省级鉴定的机耕船就有洪湖一 12、湖北一 12、湖北一 6、湖北一12 简易型、东方一 10、中山一 10、广西一 12、广昌一 12、工农一 12、川丰 5 一 3 和东方一 12 等 n 种机型的机耕船。下图为几种机耕船的照片。 2 机耕船在我国各地的广泛应用和推广，使这些地区的农业机械化水平不断提高，双季面积迅速增加，粮食产量稳步上升。机耕船的诞生与初步发展，给我国的水田湖田机械化及劳动生产率做出了巨大贡 献。以机耕船耕作的工作量为准，在七八十年代时同等条件下相当于 812 头耕牛或者 6070 个壮劳力拉犁耕作。 4 。 据相关文献统计如西湖农场 1981 年春耕、双枪时，对机耕船与东方红 带拖拉机田间作业的统计，按当时的成本，履带拖拉机为 /亩，机耕船为 /亩，机耕船仅相当于履带拖拉机的 36%。 5由此可见，机耕船不仅节省了劳动力提高了劳动效率同时也节省了经济投入，也在很大程度上保护了农田土壤不受深层次的破坏，打破了传统机械耕作的恶性循环。 4 3 机 耕 船水田行驶的性能优缺点 机耕船的贡献与 其水田性能特点是分不开的。首先，机耕船船底基础面积大，对土壤的比压小，从而限制了机耕船的下陷深度，比一般水田拖拉机适应性广。其次，机耕船在水田作业时没有导向轮，是利用履带拖拉机的转向原理，即利用改变左右驱动轮的推进力和转速来实现转向的，因此转向轻便灵活，空行率低。再次，对比试验数据，可知机耕船比同功率手扶拖拉机有更好的牵引性能和更高的生产效率。最后，机耕船制造容易，比手扶拖拉机有更好的使用性能，比如重心低，运行平稳，转向灵活等。 当然机耕船也存在着很多缺点和不足需要改进，首先它是针对水田的机械化而提出来并设 计的，因此它的农用挂具少而且比较单一，通用性比较低；其次，虽然在泥水田中能较好作业，但对少水或无水的田地使用性较差，当然这是从综合利用的方面考虑；再次，即使在水田作业，就其本身讲，船体重心调节不合理，在不同的水田得到的作业效果也不一样，即不同地区的适应性比较差，只能区域化生产，推广性就不好，成本也会相应增加；还有机耕船的比重量大，这会增加船的滑行阻力，增加无用的功率消耗。 3 ,5 4 机 耕 船传动系统简述 传动系是机耕船的一个重要组成部分，布置在发动机和驱动轮之间。它的作用是把发动机的动力传给行走机构 和动力输出装置，并且在机耕船进行不同作业时保证驱动轮和动力输出轴得到适当的转速和扭矩。机耕船传动系统的组成与结构与拖拉机相似，功用也基本相同，但由于机耕船机构简单，传动系结构相对拖拉机传动系简单。目前的机耕船传动系主要包括皮带传动、离合器、变速箱、中央传动和最终传动五个部分。传动系可按传动比变化情况分为有极式传动和无级式传动，现有的机耕船绝大多数都采用有级式传动。目前机耕船主要是两轮驱动外加一个导向轮，随着机耕船的继续发展，机耕船也会逐渐向四轮驱动发展，可将拖拉机的传动系统运用到机耕船上，使得两者之间基本实 现结构、原理通用，这样机耕船牵引能里增大，工作效率会进一步提高，将机耕船的发展推向新的阶段。 5 机 耕 船现状与发展前景 进入 80 年代，随着国民经济的调整和农村经济体制的改革，机耕船的产销出现了5 较大幅度的下降。虽然如此，机耕船的优点和它在水田机械化中的作用是不容忽视的。近几年的调查表明 :在全国水田机耕面积下降的情况下，某些地区机耕船耕作的面积却在上升，如上海市的川沙县，海南省的琼山和文昌县等。 2但现如今，机耕船也只是小批量定做式生产，水田作业提出的需求又是机耕船出现了供不应求的局面。这说明机耕船在水田机械 化中仍具有强大的生命力。由此可见，机耕船的结构与质量改进与扩大规模生产迫在眉睫。 从年 50 年代末开始研制沤田拖拉机至今，从这段经历中所得到的经验和教训来考虑机耕船发展的前景是有益的。以往的历史表明，由于机耕船产品生产的批量上不去，直接影响了产品的质量、成本和生产厂的经济效益。经验表明，机耕船中某些部件完全可以与拖拉机通用，只是传动系负荷大小不同。目前亟待解决的问题就是要实现机耕船设计的系列化、标准化、通用化，提高机耕船的质量与生产批量，往更先进更实用的方向发展，进一步解放劳动力与提高劳动生产率。拖拉机零部件 与机耕船零部件的通用性也将是一个极具发展前景的方向。最终实现在一条生产线上可以既生产拖拉机，又生产机耕船，这样就可以使生产厂的产量上去，对保证机耕船的质量和降低成本也有决定性的作用，这无疑是我国发明的机耕船得以继续发展的一条行之有效的途径。 机耕船是我国在解决水田机械化中的一项卓有成效的发明，随着农业体制改革的深入，农业生产力进一步发展，机耕船必将在水田机械化事业中发挥更大的作用。 6 参考文献 1 机耕船原理与设计 M机械工业出版社 . 2 史滦平 . 机耕船的发展简史 6 月第 2 期 . 3 史滦平，邓京生 耕船文集 1982 年： 14 机耕船原理与设计 M机械工业出版社 15 熊一兵 耕船文集 1982 年： 866 季 明慧 的 现状 与发 展 ， 机械 工业 部洛 阳拖 拉机研究所 06 期： 17 机耕船 原理与设计 M机械工业出版社 13 154. 8 陆根源，孙 维恭 500 型拖拉机传动系设计 1988 年第 1 期：19 21. 9 刘少康 . 汽车拖拉机离合器减震器 第 6 期： 19 33. 10 魏哀官，刘金奎 . 四轮驱动汽车用液体粘性离合器的理论和试验研究 . 北京理工大学学报 . 1995年 2月第 1期： 117 124. 11 潘传尧 . 拖拉机变速箱运动结构的分析 6 月第 2 期 ：23 29. 12 曹六建 , 马旭红 , 徐 培 . 四轮驱动拖拉机倍速前桥研究 2 月第 1 期： 63. 13 修玉峰 . 四轮驱动拖拉机的前驱动布置设计 . 拖拉机与农用运输车 8月第 4 期