母紹龍
(習水縣農業機械事業局,貴州 習水 564600)
貴州屬西南水旱作機械化區。其特點:地形復雜,山巒盆地交錯,丘陵、河谷、少量平壩交錯,山高坡陡,地形崎嶇,水田旱地約各占1/2,地處亞熱帶,水力資源豐富,主要作物有:水稻、玉米、小麥、油菜等。農業生產多種多樣,作物品種繁多,且多為間作套作業。從貴州遵義市總的經濟情況來看,近年來,有了飛躍發展,但由于歷史和自然條件原因,有些地縣經濟還比較落后,貧困縣都在邊遠山區,但資源豐富。因此在這個基礎上實現農業機械化又有它的特殊性和艱巨性,提高山區農業機械技術經濟水平有必要性。
(1)坡地多。貴州山區梯田梯土遍布全省,占總耕地面積的46%,坡土占32%,壩田壩土占22%,遵義全市25°以下的坡地占總耕地面積的70.23%,25°以上坡地占總耕地面積的19.12%。用普通農業機械進行農田作業的坡度極限不得超過11°,在坡度 11°~12°的地段工作時,必須采用專門的坡地農業機械和山地拖拉機。
(2)地塊小、高差大。全省梯田梯土中有60~80%的田塊小于一畝、高差0.6~1 m,有的田塊高差達2 m以上,遵義市可機耕面積中約有半數以上是0.2~0.4 hm2的小地塊。地塊小,農業作用地頭回轉空行時間增加,純工作時間減少,因此機組生產率下降,耗油量及成本增加,耕作質量降低,機手勞動強度大,液壓懸掛系統工作頻繁,磨損加快,機組行駛安全性降低等。
(3)海拔高。貴州全省平均海拔1200 m左右,地勢西高東低,遵義地處貴州北部,平均海拔1300 m。內燃機功率一般是在環境溫度為20℃,氣壓為760 mm汞柱高,相對濕度為60%的標準狀態下標定的,隨著海拔高度的增加,空氣密度減少,充氣系數降低,發動機功率會下降,油耗增加。
(4)氣溫高。貴州全省大部分地區年平均溫度為15℃左右,北部地區的習水全境年均溫度為14℃,赤水最高,年均氣溫18℃,桐梓較地,年平均溫度12℃。低溫時,由于機油粘度大,起動力矩增加,充氣溫度低,壓縮終了使壓力過低,蓄電池內電阻增加,電池容量降低等,導致內燃機在低溫下起動困難。同時在低溫下,機件運動容易磨損,液壓系統工作性能下降,輪胎彈性變壞,拖拉機維護較困難,操作不便甚至凍裂機件等。
(5)山區鄉村道路坡陡、彎急、里面、路面質量差。近幾年,隨著西部大開發的進程,遵義市境內的國道公路及干線公路,路面質量得到了很大的改善,但鄉村公路依然是坡陡、彎急、里面、路面窄質量差,從而使拖拉機牽引附著性能降低,拖拉機最大牽引功率不利發揮,在坡陡、彎急、里面、路面質量差的情況下,常將拖拉機的行駛速度限制在5~10 km/h,甚至更低,因此生產率低,油耗增加,下坡時主機和拖車各具慣性,容易產生機組滑移,制動系統連續使用時間長,使用壽命縮短,陡坡行駛拖拉機總功率損失大,操作復雜。
(6)小型化、微型化,是目前農業機械在山區的發展趨勢。貴州省屬于西部貧困地區,農民收入不高,大部分農民還剛解決溫飽,加上地塊小等因素,農民購置大中型農業機械的投資不足,使用上也不合算。因此,山區農民購買農業機械主要以小型、微型為主。
農業機械在山區的適用性各不相同,不同的機組在作業中獲得的經濟效益相差很大,所以合理編制機組就顯得更加必要。
編制機組的目的是為了提高拖拉機功率的利用,提高機組生產率,節約油料消耗,降低作用成本。機組是指由動力機械、作業機械及聯結構件組成的能進行一項或幾項作業的組合體,是機器系統發揮功能的實體單元。
機組以拖拉機動力的運用方式不同分為三種:拖拉機牽引式機組、拖拉機牽引兼驅動式機組、拖拉機驅動固定式機組。
(1)拖拉機牽引式機組的編制。主要根據拖拉機相應工作的額定牽引力及農具比阻來決定工作幅寬,由副寬再計算出農具臺數。但由于作業中農具阻力不穩定和發動機后備系數較小(1.1~1.2),因而編組時常把頭擋(1擋)作為后備擋,以克服阻力增大和爬坡時的應用。
(2)拖拉機牽引兼驅動式機組的編制。在編制牽引兼驅動式機組時,發動機功率一部分用于驅動農具,一部分消耗于運行時各種功率損失,只有一部分變成牽引功率。此時拖拉機牽引力為:

式中:P—拖拉機牽引力;N—發動機最大有效功率;N1—動力輸出軸上的實際功率;η—拖拉機傳動效率;i1—拖拉機傳動速比;r—拖拉機驅動輪滾動半徑;n—發動機轉速度;G—拖拉機重量;F—拖拉機滾動阻力系數;i2—坡度。
(3)拖拉機驅動固定式機組的編制。拖拉機用于驅動固定式機具不如用牽引農具有利,編制時主要根據各種固定作業機器工作時所需功率來計算,常用普助傳動裝置帶動多臺機器。為充分發揮設備潛力,在實際工作中還需通過負荷考核來重新考查和調整機組的組成,考核負荷的簡單方法有根據拖拉機工況、驅動輪轉數和機組通過一定距離后所需的時間等。
(1)選擇合適的工作規范,嚴格執行操作規程,正確操作農業機器。目前,山區農業機械使用性能不良,壽命不長,田間及運輸農業機械經常出現安全事故,嚴重威脅人民生命財產的安全,其主要原因,就是機手沒有安全意識,沒有很好的執行操作規程,沒有完全正確操作農業機器。正確操作的含義,應該是嚴格執行操作規程,選擇合適的操作規程。
操作規程是農業機械性能和使用條件相結合的內在反映,是農業機械使用科學規律的具體反映,隨著科學技術的發展,操作規程本身也是需要不斷完善和提高的。為把農業機械在山區的使用提高到一定的科學程度,減少各種機械結合我省情況,應著手研究制定新的《山區田間作業機械操作規程》、《山區農業機械公路運輸操作規程》和《內燃機低溫起動操作規程》等,并對機手進行強有力的培訓。
(2)加強技術維護,提高農業機械技術狀況。農業機械完好率是指技術狀態良好,隨時可以投入使用的農業機械的臺數之比,它是考核農業機械技術狀態的一項主要指標。山區農業機械的完好率低于全國平均水平,農業機械技術狀態的惡化,造成各種運用指標的惡化,出勤率低、工作量少,作業質量差,消耗增加,事故增多。完好率低的一個重要原因就在于沒有認真執行周期保養,各取所需,“頭痛醫頭,足痛醫足”,甚至只使用不保養,強奪式的使用。農業機器的保養周期和保養項目是根據零配件磨損規律確定的,它是機器技術狀態變化規律的內在反映,應該提高認識,從而提高技術維護的自覺性。山區自然條件惡劣,應加強農業機械技術維護科學的研究,制定出合理的保養間距。目前,農業運輸、農牧加工、排灌機械等作業機械發展較快,應加快保養知識的制定及宣傳,在技術維護中應特別加強拖拉機“兩大系”(燃料供給系和電系)“三大機構”(轉向、行走、制動)的保養,適當縮短保養周期,提高保養質量,以適應這些部分的工作性能,適應山區使用的特點。
(3)推廣先進技術、提高農業機械在山區的適應性。任何增強現有農業機械對山區的適應性,充分發揮其作用,著既是一個嚴肅的現實問題,又是一個帶戰略性的問題。解決這個問題最有效的途徑就是加強對現有農業機械的技術改造,通過試驗示范,選擇性地推廣農機新技術,增強其適應性,例如:推廣柴油機進氣增壓技術,以恢復和提高內燃機功率;推廣柴油機冷起動技術,以改善發動機低溫起動性能;推廣油料凈化和節油技術,以改善拖拉機經濟性和動力性;開展驅動拖車的研制及推廣,以改善運輸機組的牽引附著性能,改善功率利用,提高經濟效益;推廣不撤卸檢查技術及先進的維修經驗,以提高農業機械的技術狀態;推廣快速掛結器、運輸裝卸裝置及使用技術;推廣復式作用機具以及推廣適應的少耕法,以提高農業機械的使用效率。為把這一工作做好:第一,建議政府部門制訂對積極采用新技術的農機戶實行獎勵政策。第二,農機管理部門在技術服務工作中要重點抓好新技術成果培訓及應用工作。第三,市縣級推廣部門應加強農機新技術的試驗示范工作,加強山區農業機械運用科學的基礎研究,如:比阻測定,不同海拔高度下有效功率及油耗的測定,機具適應性評價試驗,農業機械技術經濟效果的調研,農機與農藝相結合的研究,生物技術與農機對促進農業生產增產增收的關系等等。第四,對技術難度較高的課題,農機主管部門應組織生產、科研、供應、管理服務、教育等有關部門集中兩公關,取得經濟效果。
(4)加強管理與服務工作,提高農業機械使用水平。①加強油料管理工作,保證油料的凈化,降低油料運輸、儲存、保管和加油工作中的損耗,從而降低機器使用成本,延長柴油機三大精密偶件的使用壽命,提高機器的使用水平。②加強保養知識的宣傳和培訓工作。山區農機戶,缺乏保養知識和保養意識,大多數機具無機具棚停放,長期露天停放,保養工具奇缺,隨車工具不配套致使無法正確執行技術保養。因此農機主管部門應加強管理,宣傳技術保養工作的重要性和必要性,加強對農機戶技術保養知識的培訓,讓農機戶學會保養機器,加強機棚、油料、儲運設備以及保養工具實施的建設,從而達到提高機器的使用水平。③做好作用計劃,減少空行、空轉,提高作用操作技術/計劃不周,容易造成機車往返調動,增加空行路程,作業中根據阻力的變化,在條件允許的情況下,如能采用高檔小油門,會有較大的節油效果。
[1]余友泰.農業機械化工程[M].北京:中國展望出版社,1987.
[2]南京農業機械化學校主編.農機運用與管理[M].北京:農業出版社,1979.