如何估算農機具的牽引阻力

我們在進行農機作業時，所牽引的農機具在完成作業過程和移動必須要有一定的功率，以克服牽引阻力和阻扭矩。單純牽引工作時，農機具對土壤、作物等加工對象進行加工，或通過農機具地輪驅動其工作機構與部件，其牽引阻力包括完成工藝過程的阻力和農機具自身移動的阻力兩部分。牽引同時驅動工作，農機具完成工藝過程的能量或者有單獨的發動機供給，如牽引式穀物聯合收割機;或者由動力輸出軸供給，如牽引式玉米或水稻收割機，其牽引阻力只包括農機具的移動阻力，牽引阻力的構成要素在機組作業時和空行時基本相同。阻扭矩則包括完成工藝過程和工作機構空轉兩部分。單純驅動工作時機組功率用於克服農機具阻扭矩。至於自走式機器，其自身移動與完成工藝過程所需能量完全由其發動機供給，通常不單獨計算其牽引阻力。

農機具因為類型不同，而各有其牽引阻力構成項目。例如有壁犁在作業速度為4．3～5．4km/h時，滾動阻力約佔總阻力的10%，使土垡變形的阻力約佔65%～74%，使土垡運動的阻力約佔16%～25%。對於牽引式穀物聯合收割機，則滾動阻力是主要構成總阻力的項目。從農機具牽引阻力的構成來看，影響因素是很多的，如農機具質量、構造與技術狀態，農機具承載的物質﹙種籽、肥料、收穫物等﹚的質量，加工對象的物理機械性質和狀態，土壤性質、濕度與地面狀態，以及機組作業速度等等。

為了便於估算農機具的工作阻力，我們在實際田間作業中，可以將其分為滾動阻力和完成工藝過程的阻力。滾動阻力可當作空行阻力來計算;而完成工藝過程的阻力可根據各種作業機械分別計算。對於播種機、中耕機等，其完成表土加工的阻力與其加工深度有關，作業時以每個加工部件計算:圓盤式開溝器13～20N/cm;錨式開溝器11～17N/cm;鬆土鋤鏟40～50N/cm;除草鋤鏟20～30N/cm;深鬆土鏟50～120N/cm。

農機具作業比阻是指在平地上測定農機具工作時的牽引力，並與工作的幅寬之比值。各種機具的作業比阻不一樣，計算起來也比較複雜，只能估算出一個概值。例如:輕型圓盤耙為2000～3000N/m;重型圓盤耙為6000～7000N/m;行間鋤鏟式中耕機為1200～1800N/m;圓盤開溝器播種機為1000～1200N/m;鬆土機深鬆為8000～13000N/m;水田耙為900～1500N/m;馬鈴薯挖掘機為5800～8500N/m。對於各種犁及深鬆機械來説，其作業比阻與耕作深度和作業幅寬成反比，與其耕作的土壤條件關係也很大。

各種田間作業的比阻值分佈範圍很寬，任一作業的比阻均在一定的範圍內變化，不同的土壤類型的犁耕比阻差別顯著。所以，我們在農機作業時一定要選好時機，既要考慮由於天氣造成的耕地土壤含水量不同，也要考慮其它因素造成的土壤條件的不同。在土壤濕度超過適耕濕度時，犁耕比阻增大。如果繼續增大土壤含水量後，水分對犁的工作部件有了潤滑作用土壤內聚力下降，耕犁比阻趨於下降。水田耕作中應該注意利用，則土壤含水量趨於飽和的情況，這時比阻比較小。此外，根據試驗資料表明，農機具的技術狀態對作業比阻的影響也不小。例如，耕熟地時，犁鏟厚度由1mm增加到3mm時，犁耕比阻將要增大57%;增厚到4mm時，其犁耕比阻則增大一倍，而且耕深、耕寬均減小了。因此，作業時應該及時將犁鏟磨鋭、延展或更換犁鏟。

機組作業速度對作業比阻有較大的影響。在通常作業速度下確定的作業比阻概值大體上適合5km/h以下的速度，此後速度每增加1km/h，作業比阻將增加3%左右。如果開荒或者在重粘土耕地作業時，將增加5%～7%;如果在輕質土壤耕地上作業時，將增加2%～3%;如果在一般性土壤耕地上作業時，將增加3%～5%;播種為1．5%～3%;滅茬、中耕為2%～3．5%;釘齒耙、鎮壓為1．5%～2．5%。可見，對於某些提高速度可改善作業質量的作業，適當提高速度是可取的。但是，在實際作業中，應該先試驗後進行，不能茫然提速，以免損壞農機具。

拖拉機在驅動農機具工作部件所克服的是阻扭矩，它們具有隨機的波動特性。因此，作用於發動機曲軸的阻扭矩波動，是這些阻力或阻扭矩波動的綜合。根據試驗數據表明，小的波動可以由發動機運動慣性來克服，而大的波動則需降低發動機負荷程度來克服，以便保證發動機只在短時間內在非調速範圍工作，而大部分時間功率利用都比較充分。由於國產農用發動機的耐用水平比較低，所以在實際生產中不宜選用過高的負荷程度。