李兆江
拖拉機牽引特性是拖拉機在田間一定的土壤條件下工作時,各重要動力和經(jīng)濟指標之間相互關系的綜合反映。影響拖拉機牽引特性的因素很多,如:驅動裝置的構造型式、土壤條件附著重量等。
一、驅動裝置的構造型式對牽引性能的影響
拖拉機的牽引性能與驅動裝置的構造型式關系很大,一般鏈軌式拖拉機具有較小的接地壓力和良好的附著性能,因而在松軟的土壤條件下比輪式拖拉機具有較好的牽引性能。同時,因為能發(fā)揮出較大的牽引力,所以在裝有大功率發(fā)動機時,可以獲得較高的牽引效率。但是,它的行駛速度較低,并且不適應在硬路面行駛。因而,通用性較差。
輪式拖拉機在堅硬的路面上或堅實的土壤條件下牽引性能較好,但在松軟的土壤條件下牽引效率較低,而且隨著土壤水分的增加,將使牽引性能顯著降低。一般由于輪子與地面附著力的限制,輪式拖拉機往往只有在較高擋次下才能獲得較高的牽引效率。
二、土壤條件對牽引性能的影響
1.影響效果
土壤條件對拖拉機的牽引性能影響很大。同一臺拖拉機在不同土壤條件下所獲得的牽引特性是不同的。
土壤表面的堅實度越大,牽引效率越高。因此,同一臺拖拉機在堅實的路面上可以發(fā)出較大的牽引功率,在割后地上次之,在松軟的耕后地上牽引功率發(fā)揮較差。
根據(jù)對中型輪式拖拉機在不同土壤水分下進行對比試驗表明,土壤水分對牽引性能的影響也較大,一般土壤水分在13%~20%以內(nèi)時附著性能較好,因為水分過大,使土壤水分內(nèi)部的摩擦力較小,而且輪胎與土壤間的摩擦力也下降,因而附著性能較差。
2.改善方法
從以上分析知道,輪式拖拉機在堅硬的路面上和土壤堅實的田間牽引性能較好,但在土壤松軟的條件下牽引效率就低,而且土壤水分增加時,牽引性能顯著降低。因此,在土壤性能較差的運輸條件下,需要采取一些措施來改善輪式拖拉機的牽引附著性能,一般可以采取以下幾種方法:
(1)在輪胎外側增設一個圓籠式的加寬鐵輪或安裝可卸式輪爪。加寬鐵籠可以增加驅動輪與土壤的接地面積,鐵輪的直徑略小于輪胎,這樣在較硬的地面上行駛時,只有輪胎落地,便于轉移地塊。
(2)在特殊土壤條件下耕作,可以更換特制的輪子。例如,在我國南方一些輪式拖拉機上采用高花紋輪胎,或采用鐵葉輪下水田作業(yè)。手扶拖拉機下水田作業(yè)時,更換水田專用鐵輪,據(jù)試驗可提高牽引力40%以上。
(3)在輪胎外側安裝固定的或可以伸縮的輪爪或葉輪。
(4)在輪胎外緣增設輪爪,用鏈子固定在輪胎上,不用時可以卸下。
三、附著重量對牽引性能的影響
1.影響效果
輪式拖拉機依靠驅動輪與地面之間的附著力傳遞動力,增加附著重量,也就增加了驅動輪的接地壓力,因而增加了輪子與地面的摩擦抗力和土壤的剪切抗力,所以增加了拖拉機的牽引力。
在一定土壤條件下,拖拉機牽引力與驅動輪附著重量成直線關系。即拖拉機的牽引力隨著附著重量的增加而增加。但是這種關系,只有在滑轉率一定時才行,如果在一定的土壤條件下,規(guī)定不同的滑轉率,則得到不同的直線關系。
當滑轉率一定時,拖拉機的牽引力隨著驅動輪的負荷增加而增加。
輪式拖拉機具有較輕的結構重量,這對于提高拖拉機操縱運轉的機動性和靈活性,以及在制造中節(jié)省金屬材料,降低生產(chǎn)成本是有利的。特別是水旱兼用進行水田作業(yè)的拖拉機要輕便靈活,不宜笨重。但是,使用重量太輕,則影響拖拉機牽引性能的發(fā)揮,尤其在黏重土壤上作業(yè)或牽引載重的拖車上坡時,這一影響就更為明顯。
一些資料表明,一般40~60馬力的輪式拖拉機在早田耕作時,使用重量以50~60 kg/馬力為宜,在水田耕作時,使用重量為40~50 kg/馬力為宜,且前輪的使用重量分配不小于40%。
2.改善方法
為了改善拖拉機的牽引性能,在拖拉機上增加附著重量,常采用下列方法:
(1)在拖拉機驅動輪上直接增加附著重量,并根據(jù)不同作業(yè)和條件增減配重。常采用的方法有制成配重塊固定在驅動輪上,或在輪胎的內(nèi)胎中加注液體而使驅動輪加載。
(2)要求拖拉機采用液壓懸掛裝置,利用懸掛農(nóng)具增加附著重量。如液壓懸掛系統(tǒng)中沒有力調(diào)節(jié)裝置,還可利用重量轉移作用來提高牽引附著性能。60馬力輪式拖拉機(整體式液壓懸掛系統(tǒng),CB3-14齒輪泵)用力調(diào)節(jié)和高度調(diào)節(jié)兩種方法進行田間耕地試驗表明,在拖拉機發(fā)揮相同牽引力的情況下,采用力調(diào)節(jié)比高度調(diào)節(jié)提高牽引率20%~28%,耗油率可降低15%~25%。另外以力調(diào)節(jié)和高度調(diào)節(jié)進行田間耕地對比試驗表明,當滑轉率為12%時,力調(diào)節(jié)時的牽引力為1000 kg,高度調(diào)節(jié)時的牽引力為400 kg;當滑轉率為25%時,力調(diào)節(jié)時的牽引力為1560 kg,而高度調(diào)節(jié)時的牽引力為280 kg。
(3)從配套農(nóng)具的設計方面采取措施,增加農(nóng)具的轉移重量,以提高拖拉機的附著性能。
(4)地形對牽引性能的影響。拖拉機在坡地或傾斜地面上工作時,其行駛方向有上下坡、橫坡或斜坡三種情況。為了保持土壤和防止坡耕地上的水、肥流失,最好以橫坡沿等高線耕種。但在機械化耕作的情況下,為了提高作業(yè)效率,要求壟要長,作業(yè)區(qū)應呈長方形所以在坡耕地規(guī)劃時要加以考慮。