機(jī)組田間梭行法、閉壟走法問題的分析優(yōu)化

□劉豪志

（南京農(nóng)業(yè)大學(xué)工學(xué)院江蘇南京210031）

機(jī)組田間梭行法、閉壟走法問題的分析優(yōu)化

□劉豪志

（南京農(nóng)業(yè)大學(xué)工學(xué)院江蘇南京210031）

機(jī)組在田間作業(yè)時(shí)，直行法是最基本的一種田間作業(yè)方式，配以有環(huán)節(jié)轉(zhuǎn)彎可為梭式行走法，或者是閉壟走法田間作業(yè)。本論文主要是對(duì)梭式行走法以及閉壟行走法的評(píng)價(jià)指標(biāo)問題進(jìn)行討論優(yōu)化，即主要對(duì)梭式以及閉壟行走法的作業(yè)行程效率如何提高進(jìn)行分析。

機(jī)組；梭式行走法；閉壟行走法；作業(yè)行程效率

本文DOI：10.16675/j.cnki.cn14-1065/f.2016.08.040

移動(dòng)式機(jī)組在田間作業(yè)時(shí)需要按照一定的方法，有規(guī)定的運(yùn)行，并且對(duì)土壤、作物進(jìn)行加工。機(jī)組在田間所行走的總路程是由工作行程和空行行程組成，空行是機(jī)組完成田間作業(yè)必要的輔助過程，是非生產(chǎn)性時(shí)間消耗，研究機(jī)組的行走方法主要是考慮如何減少機(jī)組空行程以提高機(jī)組的作業(yè)效率。在機(jī)組的田間作業(yè)三種基本行走方法包括直行法、繞行法，斜行法，其中直行法在大多數(shù)作業(yè)情況下使用較為廣泛，所以對(duì)直行法的作業(yè)效果，作業(yè)效率的評(píng)價(jià)以及優(yōu)化顯得極為重要。

1　作業(yè)行程率公式

工作行程效率指的是機(jī)組在作業(yè)小區(qū)上的工作長(zhǎng)度與相應(yīng)的總行程長(zhǎng)度之比，它表示機(jī)組在總行程中有效工作行程的利用程度，由于總行程長(zhǎng)度等于總工作長(zhǎng)度與總空行長(zhǎng)度之和，所以得到以下公式表示工作行程率：

2　梭式行走法問題分析

梭式行走法是直行法中采用有環(huán)節(jié)轉(zhuǎn)彎的田間作業(yè)的行走方法，機(jī)組多采用對(duì)稱式，機(jī)組入?yún)^(qū)在地頭線處，沿小區(qū)場(chǎng)邊方向行走作業(yè)，到另一端地頭線時(shí)，脫離或升起作業(yè)機(jī)構(gòu)做180毅有環(huán)節(jié)轉(zhuǎn)彎，然后開始作業(yè)，來回穿梭行走，主要適用于播種，插秧，中耕等作業(yè)項(xiàng)目。

梭式行走法的工作行程率[u1]隨田塊的長(zhǎng)度增加而增加，隨機(jī)組轉(zhuǎn)彎半徑和出線長(zhǎng)度增加而降低，并且與小區(qū)的寬度無關(guān)。

圖1

圖1所示的是在不同的作業(yè)幅寬1.5、2、2.5、5m下，采用梭式行走法機(jī)組的田間作業(yè)行程率，可以看出，地塊越長(zhǎng)，工作行程率越大但是地塊長(zhǎng)度增加到1 500m左右后工作行程率增加減小.地塊過長(zhǎng),補(bǔ)種加肥等輔助工作時(shí)間增加,作業(yè)效率降低。

3　閉壟行走法及其工作行程效率

閉壟行走法是機(jī)組從小區(qū)中心左邊入?yún)^(qū)作業(yè)，完成了第一梨后順時(shí)針方向作以由環(huán)節(jié)轉(zhuǎn)彎再進(jìn)行第二犁，土垡都向小區(qū)內(nèi)側(cè)翻，耕作之后小區(qū)中央出現(xiàn)一條壟。如圖3所示。

閉壟行走法的作業(yè)行程效率的計(jì)算：

L：地塊的長(zhǎng)度；C：地塊的寬度；B：耕作幅寬；R：轉(zhuǎn)彎半徑；e：出線長(zhǎng)度

從式子中可以看出，工作行程效率隨作業(yè)小區(qū)即田塊的長(zhǎng)度的增加而增加，隨轉(zhuǎn)彎半徑R、作業(yè)幅寬、出線長(zhǎng)度的增加而減少，并且與小區(qū)的寬度C也有關(guān)。

對(duì)上述的式子變形得：

由于0.5B+R+2e<>8R2-4RB所以上式變?yōu)椋?/p>

所以C/L越小，作業(yè)行程效率越高，但是考慮隨著長(zhǎng)寬比增加轉(zhuǎn)彎次數(shù)減少，并且當(dāng)長(zhǎng)寬比大于20之后，轉(zhuǎn)彎次數(shù)較穩(wěn)定，所以取L/C>=20。

4　結(jié)論

4.1機(jī)組在田間作業(yè)時(shí)，采用梭式行走法的工作行程效率與田塊寬度無關(guān)，隨田塊長(zhǎng)度的增加而增加，但是當(dāng)長(zhǎng)度增加到1500m左右之后增加不再明顯，而當(dāng)寬為75m的時(shí)候轉(zhuǎn)彎次數(shù)最少。

4.2閉壟行走法的作業(yè)行程效率與長(zhǎng)寬都有關(guān)系，從行程效率公式中看出，長(zhǎng)寬比越大行程效率越高，同樣考慮操作方便性，轉(zhuǎn)彎次數(shù)問題，當(dāng)L/C>20較優(yōu)。

圖2　

圖3　

[1]南京農(nóng)業(yè)機(jī)械化學(xué)校主編.農(nóng)業(yè)機(jī)器運(yùn)用[M].農(nóng)業(yè)出版社,1991,10.

[2]曹海峰,張立明,高立輝.淺談如何提高農(nóng)機(jī)運(yùn)用效果[J].現(xiàn)代化農(nóng)業(yè),2007,11:26-28.

1004-7026（2016）08-0054-01 中國(guó)圖書分類號(hào)：S220

A

劉豪志（1995-），男，漢族，湖北荊門人，學(xué)生，單位：南京農(nóng)業(yè)大學(xué)工學(xué)院，研究方向：農(nóng)業(yè)機(jī)械化。