农业机组运用管理-机械化作业的机组运行

工作行程和空行程

移动式机组在田间作业过程中要走行很长的路程，这些路程包括工作行程和空行程。通常把机组有负荷作业运行的路程叫作工作行程,而把无负荷运行的路程叫做空行程。

机组的空行程按性质可分为两类：一是与机组在小区内作业直接有关系的转弯空行；二是空行转移,如地块之间的转移，机组从停放处开往工作地点等。空行程时机组不进行有效作业,造成人力、时间和物质的浪费。所以,减少空行是确定机组最佳行走方法的重要目标。

机组中心和机组的出线长度

为便于研究转弯运动，把能够代表整个机组转弯运动特性的某点0称为机组中心。由于机组类型不同;机组的中心位置也不同。对于两轮驱动的机组,驱动轴的中点即为机组中心;对于四轮驱动的机组,两驱动轮轴中点联线的中点为机组中心;对于履带式机组,两履带中心联线的中点为机组中心;对于四轮驱动折腰式机组,折腰点为机组中心。不同机组的转弯中心如图3-1所示。(a)两轮驱动机组(b)四轮驱动机组(c)折腰转向机组(d)履带式机组

机组中心和机组的出线长度

在牵引式机组和后悬挂式机组上，机组中心与农具作业部件的距离e叫做机组的出线长度。它表示在地头控制线上起落农具工作部件以前,机组中心必须由控制线向前直线运行的距离。机组的出线长度如图3-2所示。

转弯中心和转弯半径

机组中心绕某一点(图3-3中的0点)作转弯运动,这个点就叫做转弯中心：

转弯时，机组中心所描绘的曲线半径叫做机组的转弯半径，用R表示(图3-3)。机组中全部转子只滚动而不滑移的转弯才认为是机组的正常转弯，转弯时，机组中心的运动轨迹不完全是一个等半径的圆弧,而是一个很复杂的曲线。

转弯中心和转弯半径

机组的最小转弯半径,是指机组转弯时,联结装置和农机具不致于破坏变形的最小半径。其数值取决于拖拉机、农机具及联结器行走部分的构造、机组的组成、土壤状态及地形。此外,机组的运动速度、机组行走系统的技术状态及驾驶员的技术水平对转弯半径也有很大影响。机组在作业中转弯的形式较多,各适用于一定的机具、工作条件和行走方法。一般将转弯形式分成三类,即90°弯,180°转弯和任意角转弯。主要转弯形式如下图3-4和图3-5所示。

转弯中心和转弯半径

在实际生产过程中,由于地块面积、形状等条件的限制,机组作业的转弯形式有很多变化。上述几种情况是基本的转弯方式。

机组转弯形式的主要评定指标

机组转弯路程长度及转弯时的操向次数是机组转弯形式的主要评定指标。(I)转弯路程长度机组稳定运动时.其转弯路程长度可以近似地按儿何图形进行计算。根据转弯方式以及机组的相关结构尺寸可以近似地计算机组的转弯路程长度。转弯路长度越小。机组的转弯方式越好。

机组转弯形式的主要评定指标(2)转弯操向次数转弯的操向次数指完成某一转弯所必须变动方向盘或操向杆位置的次数。为减轻驾驶操作人员的劳动负荷,提高作业质量,转弯操向次数越少越好。操向和换挡次数的增加,不仅加速转向与换挡机构的磨损,使驾驶人员劳动强度增大，也将增加转弯的路程和时间。

机组行走方法的分类

(I)直行法机组的工作行程平行于小区的长边,机具的工作部件在地头线上起落在地头作180转弯。(2)绕行法机组的工作行程平行于小区的各边。根据机组的行走方向，这种方法又分为向心绕行法(机组由小区边缘渐次绕向中心)和离心绕行法(机组由中心渐次绕向边缘)两种。(3)斜行法机组与小区长边成一斜角作直线行驶作业,在地头或地边进行空行转弯或工作转弯。以上述三种行走方法为基础,配合各种转弯形式，可以演变成各种各样的行走方法。

机组行走方法的评价指标

(1)工作行程率机组在小区上进行作业时,其工作行程的长度与机组在同一小区上总行程长度的比值,叫做机组的工作行程率,以φ表示。即：

工作行程率φ是评定机组行走方法的主要指标，表示机组总行程中有效工作行程的利用程度。

机组行走方法的评价指标

(2)作业质量机组的行走方法与作业质量有密切关系。采用合适的行走方法可以少留地头和地角,不留地边，减轻土壤压实,保证地表平整,提高加工精度,有利增产。因此选择行走方法时必须保证作业质量。(3)地块区划所选行走方法,应易于田块小区、地头、地边的区划,便于驾驶员识别。(4)操纵方便性所选行走方法应减少转弯次数,操作简单方便,减少机具磨损,保障作业安全。

常见作业行走方法

1.梭式法在直行法中，梭式行走方法足常用的有环节转弯的行走方法,如图3-6所示。这种方法主要应用于进行播种、旋耕及田间管理等作业的对称机组。

用梭式行走方法，工作行程率随工作小区长的增加而增高，随机组转弯半径R及出线长度e的增川而降低。

常见作业行走方法

2.向、离心法在直行法中，用得广泛的另一种行走方法是向、离心法,在常规犁耕机组排地时常用的行走方法，又称为开垄法和闭垄法。图3-7所示。

常见作业行走方法

3.绕行法收获、耙地、灭茬等作业多采用向心统行法(图3-8)，用绕行法作业虽然转弯也是工作行程,但是由于非对称机组转弯要产生工作行程损失，当相临两次作业行程间距离小于机组转弯半径2倍时,要作有环节空行转弯,所以绕行法的工作行程率虽高,但不等于1。

常见作业行走方法从对以上三种行走方法的分析可知,机组工作行程率的大小主要与区长有关,其次也受机组的行走方法、机组组成、划区方法等因索的影响。一般情况下有下述规律。(1)地块长度工作行程率影响最大。当工作区长度小于800~1000米时,工作行程率显著降低。所以区划土地时,应尽可能使地块长度超过800~1000米。但在地块长度达到20000米以后,工作行程值增加很小,因而地块再行增长也无必要。

常见作业行走方法(2)机组幅宽越大,工作行程率越小。在较长的地块上.机组幅宽对工作行程率的影响不明显;在较短的地块上,机组幅宽对上作行程率的影响较大,所以当地块铰小时,机组工作幅宽不宜过大。此外，工作区宽度C对向、离心行走方法的工作行程率有较大的影响。工作区较长时,C的大小对工作行程率的影响不明显;工作区较短时,C过大将使工作行程率显著降低。所以当地块较小时，要重视选择合理的工作小区宽度。