機組田間梭行法、閉壟走法問題的分析優化

□劉豪志

（南京農業大學工學院江蘇南京210031）

機組田間梭行法、閉壟走法問題的分析優化

□劉豪志

（南京農業大學工學院江蘇南京210031）

機組在田間作業時，直行法是最基本的一種田間作業方式，配以有環節轉彎可為梭式行走法，或者是閉壟走法田間作業。本論文主要是對梭式行走法以及閉壟行走法的評價指標問題進行討論優化，即主要對梭式以及閉壟行走法的作業行程效率如何提高進行分析。

機組；梭式行走法；閉壟行走法；作業行程效率

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

移動式機組在田間作業時需要按照一定的方法，有規定的運行，并且對土壤、作物進行加工。機組在田間所行走的總路程是由工作行程和空行行程組成，空行是機組完成田間作業必要的輔助過程，是非生產性時間消耗，研究機組的行走方法主要是考慮如何減少機組空行程以提高機組的作業效率。在機組的田間作業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作業情況下使用較為廣泛，所以對直行法的作業效果，作業效率的評價以及優化顯得極為重要。

1　作業行程率公式

工作行程效率指的是機組在作業小區上的工作長度與相應的總行程長度之比，它表示機組在總行程中有效工作行程的利用程度，由于總行程長度等于總工作長度與總空行長度之和，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節轉彎的田間作業的行走方法，機組多采用對稱式，機組入區在地頭線處，沿小區場邊方向行走作業，到另一端地頭線時，脫離或升起作業機構做180毅有環節轉彎，然后開始作業，來回穿梭行走，主要適用于播種，插秧，中耕等作業項目。

梭式行走法的工作行程率[u1]隨田塊的長度增加而增加，隨機組轉彎半徑和出線長度增加而降低，并且與小區的寬度無關。

圖1

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

3　閉壟行走法及其工作行程效率

閉壟行走法是機組從小區中心左邊入區作業，完成了第一梨后順時針方向作以由環節轉彎再進行第二犁，土垡都向小區內側翻，耕作之后小區中央出現一條壟。如圖3所示。

閉壟行走法的作業行程效率的計算：

L：地塊的長度；C：地塊的寬度；B：耕作幅寬；R：轉彎半徑；e：出線長度

從式子中可以看出，工作行程效率隨作業小區即田塊的長度的增加而增加，隨轉彎半徑R、作業幅寬、出線長度的增加而減少，并且與小區的寬度C也有關。

對上述的式子變形得：

由于0.5B+R+2e<>8R2-4RB所以上式變為：

所以C/L越小，作業行程效率越高，但是考慮隨著長寬比增加轉彎次數減少，并且當長寬比大于20之后，轉彎次數較穩定，所以取L/C>=20。

4　結論

4.1機組在田間作業時，采用梭式行走法的工作行程效率與田塊寬度無關，隨田塊長度的增加而增加，但是當長度增加到1500m左右之后增加不再明顯，而當寬為75m的時候轉彎次數最少。

4.2閉壟行走法的作業行程效率與長寬都有關系，從行程效率公式中看出，長寬比越大行程效率越高，同樣考慮操作方便性，轉彎次數問題，當L/C>20較優。

圖2　

圖3　

[1]南京農業機械化學校主編.農業機器運用[M].農業出版社,1991,10.

[2]曹海峰,張立明,高立輝.淺談如何提高農機運用效果[J].現代化農業,2007,11:26-28.

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

A

劉豪志（1995-），男，漢族，湖北荊門人，學生，單位：南京農業大學工學院，研究方向：農業機械化。