乘坐式履带耕整机试验分析

1、乘坐式履带耕整机试验分析明宋树民湛小梅刘汶树李亚丽崔晋波重庆市农业科学院农业机械研宄所摘要：针对丘陵山地w块小和不规则的特征，新研发一款乘坐式履带耕整机，并对其 耕深、碎上率和耕后平整度进行试验和原始数据采集，且通过计算均值、标准差 等方式对数据进行分析研究。由试验数据可知:耕整机整体设计合理，运行平稳， 关键指标耕深、碎土率和耕后平整度均满足大部分农作物在农艺上的要求。关键词：耕整机;履带;乘坐;耕深;碎上率;耕后平整度;作者简介：王圆明（1984-）,男，江西吉安人，工程师，硕士，（e-mail） 598344276qq. com。作者简介：崔晋波（1981-）,男，山西长治人，高级工程师

2、，硕士，（e-mail） 190981796qq. com。收稿日期：2017-01-06基金：重庆市科技服务平台专项(cstc2015ptfw-pssp0003)experimental analysis of riding type crawler tillage machinewang yuanming song shumin zhan xiaomei liu wenshu li yali cui jinbochongqing academy of agricultural sciences;abstract：according to the characteristics of hil

3、ly fields of small and irregular, we developed the new riding type crawler tillage machine. the depth, the rate of broken soil and the flatness after ploughing of riding type crawler tillage machine was tested and collected. the data were analyzed by means of calculating mean and standard deviation.

4、 the results show that the overall design of the tillage machine is reasonable, the operation is stable, the key indicators of the depth of tillage, the rate of broken soil and the flatness after ploughing land are satisfied with the requirements of mang crops.keyword：tillage machine; crawler; ride;

5、 depth; rate of broken soil; flatness after ploughing;received： 2017-01-060引言目前，国内帘场上耕作平台有微耕机1-3（功率不大于7.5k w）和拖拉机4-6 （功率大于30k w）。微耕机是意大利benassi公司于20世纪90年代末研发制 造的以小型柴油机或汽油机为动力的农业机械，1997年被引入国内，在国内得 到改进以适应国内复杂的地理地貌，特别是山地丘陵地区。2001年左右，国内 微耕机市场蓬勃发展，进入微耕机大发展时代，涌现y以重庆为主要设计、生 产、销售一体化产业链基地。拖拉机在国内北方地区形成了很好的产业链

6、，为推 进我国平原地区平整地机械化贡献了极大的智慧。随着国内经济发展，劳动力短缺，微耕机的“解放了牛，累死了人”缺点愈发 突出，并称为“耕腿机” “咬人机” 121。拖拉机由于其自身质量和轮式结构， 不能满足南方丘陵山地水田作业需求。与此同时，2010年之后微耕机行业开始 面临亏损，大量企业寻找突破未果从而转型，因此微耕机的升级换代势在必行。 本文将介绍自主研发的乘坐式耕整机，具有劳动强度低、作业效率高、田间适应 性强及一机多用的特点，主要通过试验对乘坐式履带耕整机的关键指标耕深 10-14、碎土率10-14和耕后平整度10-14进行检验。1整体结构及工作原理1.1整体结构耕整机釆用平履带结构

7、形式、皮带张紧离合控制输出、三点悬挂式机具挂接和液 压升降。耕整机主要由机架、行走离合手柄、耕作离合手柄、双缸发动机、可调 座椅、耕作升降控制手柄、三点悬挂、旋耕机具、耕作离合传动、行走离合传动和履带底盘组成，其布局如图1所示，性能参数如表1所示。其中，为了减轻整 机质量和增加经济性，旋耕机具采用侧面链传动方式。23456图1乘坐式履带耕整机fig. 1 machine 下载原图the riding type crawler tillage1.机架2.行走离合手柄3.耕作离合手柄4.双缸发动机5.可调座椅6.耕作升降 控制手柄7.三点悬挂8.旋耕机具9.耕作离合传动10.行走离合传动11.履带

8、底 盘1.2工作原理耕整机设有行走离合和耕作离合实现行走与耕作分离。耕作机选用3+1档位变速 箱（3个前进挡+1个后退挡），满足对旱地耕作、水田耕作与行走效率的要求。 操作行走离合和变速箱实现耕作机的前进与后退。操作耕作离合使得旋耕离合传 动的皮带张紧带动耕作机具旋转实现耕地，同时与耕作升降控制手柄配合操作 完成机具的升降。表1乘坐式履带耕整机性能参数table 1 performance parameter of the riding type crawler tillage machine下载原表参数单位整机尺寸（长x宽x高）mm配套动力kw整机质量kg旋耕深度cm效率hm2/h耕幅m档位

9、32试验试验主要根据耕整机的耕深、碎土率及耕后平整度3个方面判定其性能。本次试 验在重庆进行，所选土块为再生稻，倒茬高2540cm，土壤含水率20%，按普氏 土壤分类表其硬度1.1。2.1耕深测定根据耕整机的测定标准14,制定耕深测定方法，沿耕整机前进方向，每隔2m 左、右两侧各测定一个点并记录，并测试耕深，计算耕深平均值，即ni(1)式/厂u行醐深平均值du第i个行程中的第j个行程的耕深值（cm）n,第i个行程中的测定点数。耕深标准差、变异系数和稳定系数为x 100%(2(3(4式中£第i个行程的耕深标准差（cm）;vi第i个行程的耕深变异系数；u：第i个行程的耕深稳定性。第1个工

10、况：i挡行走速度0. 43km/h,纯工作效率0. 054hm/h,其原始测量数据 见表2，并进行数据分析整理。表 2 第 1 个工况耕深 table 2 the depth of the first condition下载原表dijz = 1传动侧非，7 = 122.2£7 = 222.5£7=322.6jj =422.5j7=522.6a7=622.47=722.3j =822.77=922.67 = 1022.84ni23.62cm71s：d:ni；=1n： 1-x 100%=1.094. 61%u：1 - v：95.39%第2个工况：ii挡行走速度0. 92km/h

11、,纯工作效率0. 115hm/h,其原始测量数据 见表3，并进行数据分析整理。表 3 第 2 个工况耕深 table 3 the depth of the second condition 下载 原表z = 1传动侧非，7 = 118.37=218.6j17.517.6a7=517.97=618.518.27 = 818.6zji7=918.5zji7 = 1018.2xnid.19. 47cmn：n:d，一s：7=1jt- 一 11. 12s.-x 100%5.75%u：94. 25%由试验可以清晰地看到:不管是i挡还是ii挡耕深都远远超出了 15un，满足大 部分农作物对整地的要求。但由于

12、旋耕机具采用的侧面传动，传动侧耕深始终比 非传动侧深1. 92. 5cm，这是由于耕作机具侧面传动不可避免的劣势。2.2碎土率农艺上对碎土率要求是高于85%,根据耕整机的碎土率测定标准，制定其测定 方法，在已耕地上测定0. 5mx0. 5m面积内的全耕层土块，以最大边长lx<4cm 的土块质量占其总质量的百分比，每个行程测定一个点，并记泶。第1个工 况：i挡行走速度0.43km/h,纯工作效率0. 054hm/h,其原始测量数据如表4所 示;第2个工况：ii挡行走速度0. 92km/h,纯工作效率0. 115hm/h,其原始测量数 据如表5所示。由表4和表5可知：i挡由于行走速度慢，其碎

13、土效果明显优于ii挡;耕整机的碎 土率稳定在90%以上，满足农作物对碎土率的要求。表 4 第 1 个工况碎土率 table 4 the rate of broken soil of the first condi tion/cm 下载原表行程/max < 4cm的质量/kg总质/ki = l64. 1565.i = 266.5368.i = 365.0866.表 5 第 2 个工况碎土率 table 5 the rate of broken soil of the first cond iti on/cm下载原表行程/niax < 4cm的质量/kg总质/ki 60.5665.i

14、= 261.3266.i = 360.6366.农艺上对耕后平整度旱地落差不超过8on,水田落差不超过5cm。根据耕整机的 耕后平整度测定标准，制定其测定方法，延垂直于机组前进方向，在地表最高 点取一水平基准线，在1个行程上取与耕宽一致的宽度，分成10等分，每个行 程取3个测定，并记录原始数据。第1个工况：i挡行走速度0. 43km/h,纯工作 效率0. 054hm/h,其原始测量数据如表6所示;第2个工况：ii挡行走速度 0. 92km/h,纯工作效率0. 115hm/h,其原始测量数据如表7所示。表 6 耕后平整度 table 6the flatness after ploughing o

15、f the first condition 下载原表i = li = 213.02.622.82.532.52.843.52.452.92.363.62.272.52.682.62.593.42.4103.52.3表 7 耕后平整度 table 7 the flatness after ploughing of the first condition下载原表i = ii 113.53.523.63.633.53.842.63.953.43.662.93.575.14.584.04. 193.63.3103.53.3由表6和表7求得在第1工况下，耕后平整度均值为2. 70cm,标准差为0. 38

16、5; 在第二工况下耕后平整度均值为3. 74cni，标准差为0.513。由此可知:耕后平整 度旱地落差均不超过5on，满足农艺要求；i挡由于行走速度慢，其平整度效果 明显优于ii挡。3结论1) 耕整机动力匹配合理，操作简便符合人机工程。2) 耕深、碎土率和耕后平整度均满足多数农作物种植的农艺要求。3) 在耕作黏度大的旱地使用i挡进行耕作效果更为佳;对于水田使用ii挡，即 可满足农艺上的要求也可以提高耕作效率，经济性好。参考文献1 曾晨，李兵，李尚庆，等.1wg-63型微耕机的设计与实验研究j.农机化研 宄，2016，39 (1) : 132-137.2 杨学军，韩涛，白玉成，等.我国微耕机发展

17、现状及发展趋势j.农业机械， 2002 (7) :20-22.3 李志红，包长春，李锦泽，等.我w微型耕作机发展状况的研究j.农机化 研宄，2008 (9) :215-217.4 赵剡水，杨为民.农业拖拉机技术发展观察j.农业机械学报，2010, 41 (6) : 42-48.5 陆根源，凌桐森，卢振洲，等.国外大马力拖拉机发展状况c/大马力拖拉 机机配套农具学术讨论会论文选登，1994-2016:1-10.6 赵真，王帅.国内外拖拉机发展现状及趋势j.农业科技与装备，2012 (12) :81-82.7 陈建，陈川，陈洪.西南地区微耕机面临的三大新挑战及对策探讨j.农机 化研宄，2012, 34 (5) : 245-248.8 鄢晓娟.微耕机安全事故预防j.四川农业与农机，2012 (5) :35.9