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1、关于机组的动力性能第1页，讲稿共79张，创作于星期二第一节第一节 发动机的动力性能发动机的动力性能一标定功率发动机作为动力机械，通过传动机构来带动作业机械，并克服负荷对外作功，其克服负荷而作功的的能力即为发发动动机机动动力力性性能能。发动机动力性能的最基本指标是发动机有有效效扭扭矩矩Me（N.m）、有有效效功功率率Ne(kW)和转速转速ne，(rmin)，其关系为：NeMene9550(kW)第2页，讲稿共79张，创作于星期二第一节第一节 发动机的动力性能发动机的动力性能农用柴油机和拖拉机用柴油机，由于其使用特点，要求柴油机能在班时间内连续运转，并有定功率储备以适应短时间超载。按照规定，一般给
2、出的标定功率是12小时功率，有的还标出1小时功率。如S195柴油机铭牌上标出：12小时功率：88kW(12马力)2000rmin1小时功率：97kW(13.2马力)2000rmin1小时功率是一种储备功率，即保证连续田间作业时发挥80一90的功率，在短时间内，可发挥100的功率。有的拖拉机发动机，则通过调速器扭矩校正来保证一定的扭矩储备以克服短时间超负荷(按照要求，扭矩储备率：单缸机12%，多缸机15)。第3页，讲稿共79张，创作于星期二第一节第一节 发动机的动力性能发动机的动力性能二、使用条件下的有效功率：Ne=NeNtdNe：有效功率；NeN：标定功率；t：时间系数；d：动态系数；：概率系
3、数；所以：NePeN时，拖拉机的牵引力为：只用于牵引作业用于牵引同时兼有动力输出作业当PPeN时，PT=PPf=GfGs第19页，讲稿共79张，创作于星期二第三节第三节 拖拉机的功率指标拖拉机的功率指标一拖拉机的功率平衡牵引，并兼有动力输出：NTN=NeNNdNNcN牵引：NTN=NeNNcN（具有的作功能力）实际功率消耗和利用：Ne=NT+Nd+Nc第20页，讲稿共79张，创作于星期二第三节第三节 拖拉机的功率指标拖拉机的功率指标二拖拉机的功率损失(一)传动系的功率损失发动机功率经传动系传往牵引拉杆和动力输出轴时有一定的功率损失，分别为NcT和Ncd。这一功率损失表现为机械损失和液力损失，即
4、由齿轮啮合的摩擦阻力、轴承间的摩擦阻力、油封与轴间的摩擦阻力、以及齿轮的搅油阻力等造成的。机械损失占整个传动系损失的90一95。其中，齿轮啮合占70%，轴承占20%，油封占10。传动系的功率损失的大小，取决于传动副的种类和对数，零件的加工和安装调整精度，零件的磨损程度以及润滑油的粘度、油面和齿轮的线速度等。第21页，讲稿共79张，创作于星期二第三节第三节 拖拉机的功率指标拖拉机的功率指标传动系功率损失的大小用传动效率c和动力输出轴效率d表示：cNqNeT；dNdNed轮式拖拉机c0.910.92；履带式拖拉机c0.860.88；手扶拖拉机：c0.75传动系功率损失为：NcTNeT（1-c）；N
5、cdNed（1-d）为了减少传动功率损失，除设计和制造因素之外，在使用和维修中，应注意及时更换超过磨损极限的传动零部件，正确装配和调整各个传动副，保证传动系各部位的润滑等。第22页，讲稿共79张，创作于星期二第三节第三节 拖拉机的功率指标拖拉机的功率指标(二)驱动轮滑转的功率损失用滑转效率来衡量滑转功率损失N，它等于实际推动拖拉机机架的功率Pqvz与假定无滑转时推动机架的功率Pqvl之比，即PqvzPqvlvzvl1-滑转功率损失为：NNqNq(1-)可见，驱动轮滑转的功率损失是速度的损失，滑转损失完全取决于滑转率。因此轮式拖拉机在疏松土壤上作业，需要采取提高附着力的措施，以减少滑转损失。第2
6、3页，讲稿共79张，创作于星期二第三节第三节 拖拉机的功率指标拖拉机的功率指标(三)拖拉机滚动的功率损失拖拉机在行驶过程中，由于土壤被行走装置压实而形成轮辙，土壤与轮胎胎面的摩擦阻力、轮胎变形、行走装置轴承的摩擦阻力、履带板与销子间的摩擦阻力等构成了拖拉机滚动的功率损失Nf。这一损失表现为力的损失。滚动功率损失用滚动效率f来衡量，它等于拖拉机的牵引功率NT与推动机架的功率Pqvz之比，fPTvzPqvz=PTPq1-PfPq；滚动功率损失NfPfvz3600提高驱动力和减小滚动阻力都能减少滚动损失。应正确检查、调整和润滑行走装置，由于拖拉机使用重量与滚动阻力成正比，因而应该根据土壤条件正确选择
7、机型和采用增重措施。第24页，讲稿共79张，创作于星期二第三节第三节 拖拉机的功率指标拖拉机的功率指标(四)拖拉机上坡的功率损失拖拉机克服上坡阻力的功率损失N为：NPvz3600Gssinvz3600三拖拉机的牵引功率NTNTPTvz3600拖拉机的牵引功率利用率NTNTNTN第25页，讲稿共79张，创作于星期二第四节第四节 拖拉机的牵引附着性能拖拉机的牵引附着性能一拖拉机的牵引特性拖拉机的动力性能，指的是拖拉机在允许滑转率条件下所能发挥的牵引能力，主要用以下指标来衡量：各档所能发挥的牵引力、行驶速度、牵引功率和牵引效率。因为拖拉机牵引能力的发挥受限于它的附着性能，所以，拖拉机的动力性能也常称
8、为牵引附着性能。为了表明拖拉机的动力性能，在研究拖拉机机组及其运用问题时，广泛利用拖拉机的牵引特性。拖拉机的牵引特性，是拖拉机的主要动力性能指标和经济性能指标，在各速档下随牵引力变化的曲线图。第26页，讲稿共79张，创作于星期二第四节第四节 拖拉机的牵引附着性能拖拉机的牵引附着性能拖拉机的牵引特性曲线，是在一定土壤条件下，拖拉机牵引负荷在水平地段上稳定工作时，测定和计算出下列参数：牵引力PT、行驶速度v、滑转率、牵引功率NT、燃油消耗量GT和燃油消耗率gT，然后以牵引力PT为横坐标，其它参数为纵坐标绘制而成。从图上可以查明在该种土壤条件下，拖拉机动力性能的指标值及其变化规律，以便合理地发挥拖拉
9、机功率和获得良好的经济效果。第27页，讲稿共79张，创作于星期二返回第28页，讲稿共79张，创作于星期二丰收35牵引特性在留茬田/在绿肥田（灌水）第29页，讲稿共79张，创作于星期二第30页，讲稿共79张，创作于星期二第四节第四节 拖拉机的牵引附着性能拖拉机的牵引附着性能1拖拉机各速档的功率损失是不一样的，低速档时，由于大的牵引力而引起大的滑转损失；高速档时，则由于高速而引起大的滚动损失。所以，任何一台拖拉机在某种土壤条件下，各个速档最大牵引功率值不是相等的。到某一值后，滑转（速度）损失的功率将超过增加驱动力所得的功率。因此，规定出个最大允许滑转率值y：轮式拖拉机：旱田茬地20，水田茬地25；
10、履带式拖拉机，旱田茬地7；手扶式拖拉机，旱田茬地、水田茬地25；水田叶轮：水田茬地40。第31页，讲稿共79张，创作于星期二第四节第四节 拖拉机的牵引附着性能拖拉机的牵引附着性能低速档额定牵引功率减高速档额定牵引功率，差值为（1低2高）：2把所有速档的牵引功率的峰值连线，该连线称为牵引功率的包络曲线。它就是以某一比例尺表示的拖拉机牵引效率曲线。NTN=TNeN到某一值后，滑转（速度）损失的功率将超过增加驱动力所得的功率。因此，规定出个最大允许滑转率值y：轮式拖拉机：旱田茬地20，水田茬地25；履带式拖拉机，旱田茬地7；手扶式拖拉机，旱田茬地、水田茬地25；水田叶轮：水田茬地40。第32页，讲稿
11、共79张，创作于星期二第四节第四节 拖拉机的牵引附着性能拖拉机的牵引附着性能3履带式拖拉机的低速档能获得较高的牵引效率，而轮式拖拉机低速档的牵引效率比较低。这是因为不同的驱动装置型式附着性能不同。因此，履带式拖拉机适于使用较低速档作业，而轮式拖拉机则适于使用较高速档作业。4滑转率曲线只有一条因为拖拉机的滑转只受牵引力的影响，而不受速度的影响。这一结论是拖拉机在旱地上试验而获得的。到某一值后，滑转（速度）损失的功率将超过增加驱动力所得的功率。因此，规定出个最大允许滑转率值y：轮式拖拉机：旱田茬地20，水田茬地25；履带式拖拉机，旱田茬地7；手扶式拖拉机，旱田茬地、水田茬地25；水田叶轮：水田茬地
12、40。第33页，讲稿共79张，创作于星期二第四节第四节 拖拉机的牵引附着性能拖拉机的牵引附着性能当拖拉机在水田作业时，不同的作业速度驱动轮的滑转率是不相同的。在相同牵引力条件下，速度快些，滑转率要小些。这是因为驱动轮转速越快，作用在单位面积土壤上的时间越短，土壤变形就越小。到某一值后，滑转（速度）损失的功率将超过增加驱动力所得的功率。因此，规定出个最大允许滑转率值y：轮式拖拉机：旱田茬地20，水田茬地25；履带式拖拉机，旱田茬地7；手扶式拖拉机，旱田茬地、水田茬地25；水田叶轮：水田茬地40。第34页，讲稿共79张，创作于星期二第四节第四节 拖拉机的牵引附着性能拖拉机的牵引附着性能5各速档最大
13、燃油消耗量相同。这是因为在最大油门位置时，不管任何速档，发动机的小时耗油量都相等。而各速档的最低耗油率却是不相同的，一般相应于最大牵引功率的速档，可以获得最低的耗油率。此外，轮式拖拉机在疏松土壤上以低速档作业时，最低的耗油率可能不是相应于发动机满负荷。6各速档下的耗油率在轻负荷时都上升。到某一值后，滑转（速度）损失的功率将超过增加驱动力所得的功率。因此，规定出个最大允许滑转率值y：轮式拖拉机：旱田茬地20，水田茬地25；履带式拖拉机，旱田茬地7；手扶式拖拉机，旱田茬地、水田茬地25；水田叶轮：水田茬地40。第35页，讲稿共79张，创作于星期二第四节第四节 拖拉机的牵引附着性能拖拉机的牵引附着性
14、能综上所述，对于附着性能较好的履带式拖拉机，以较低的速档满负荷作业，而附着性能较差的轮式拖拉机以较高的速档满负荷作业较为有利，这能获得较高的机组生产率和好的经济性。标准型两轮驱动拖拉机主要由于轮胎接地面积较小，接地压力较大，所以它的牵引附着性能较差，而四轮驱动拖拉机牵引附着性能有了显著的改善。首先，四轮驱动拖拉机自身重量可以全部用来发挥牵引力，而两轮驱动拖拉机，自重利用系数仅达0.8，如果前轴重量分配过小，拖拉机操纵性变差。第36页，讲稿共79张，创作于星期二第四节第四节 拖拉机的牵引附着性能拖拉机的牵引附着性能东风50S型四轮驱动拖拉机，在土壤含水量为2430的稻茬田里，当15时，两轮驱动的
15、牵引力PT9kN，四轮驱动的PT13.5kN，四轮驱动比两轮驱动的牵引力提高53.5，其次，四轮驱动拖拉机前、后轴上的重量分配比较均匀和滑转率较小，故减轻了对土壤的压实和对土壤结构的破坏程度，第三，四轮驱动拖拉机具有较高的田间和道路通过性，特别是在潮湿泥泞的田地或雪地上作业。日本和意大利等国家，均在有硬底层的水稻田里使用四轮驱动拖拉机，其牵引效率可达30。四轮驱动代替履带式拖拉机。第37页，讲稿共79张，创作于星期二第四节第四节 拖拉机的牵引附着性能拖拉机的牵引附着性能二使用条件对拖拉机牵引附着性能的影响实际使用情况和试验表明，在平地上作业时，对拖拉机牵引附着性能影响最大的是土壤条件，特别是土
16、壤含水量和地表状态，而土壤的机械组成对其影响较小。(一)土壤含水量对拖拉机牵引附着性能的影响土壤水分是土壤的一个组成部分，它对土壤的物理机械性质有很大影响。土壤含水量不同，土壤的内聚力和内摩擦角不同，因而土壤的承压能力和抗剪能力也发生变化。这就引起了拖拉机滚动阻力及附着条件和滑转率的变化。第38页，讲稿共79张，创作于星期二第四节第四节 拖拉机的牵引附着性能拖拉机的牵引附着性能根据对中型轮式拖拉机在不同土壤含水量条件下进行的对比试验表明，当土壤含水量小于13-20时，拖拉机的附着性能最好，且滚动阻力也较小。随着含水量的增加，土壤的承重能力和抗剪能力均下降，土壤与轮胎间的摩擦力下降而粘附性增大。
17、因此，拖拉机的牵引附着性能下降，同时，严重破坏地表平整性和土壤结构。当土壤含水量超出30时，由于不能保证农艺要求，机组使用指标将降低，不宜进行机械化作业。第39页，讲稿共79张，创作于星期二第四节第四节 拖拉机的牵引附着性能拖拉机的牵引附着性能当土地含水量再增加成为水田状态时，土壤的承压能力和抗剪能力更低，土壤粘附性大，所以滚动阻力很大，驱动轮的滑转率也很大，致使拖拉机的牵引力难以发挥。我国多年的试验研究查明，目前轮式拖拉机和机耕船在水田中的牵引效率只达到30-40，而行走装置的功率损失占到全部功率损失的50-70之多。第40页，讲稿共79张，创作于星期二第四节第四节 拖拉机的牵引附着性能拖拉
18、机的牵引附着性能从右图可见，工农12手扶拖拉机以档进行稻田旱耕和水耕，当25时，水耕PT1.5kN，旱耕PT2.5kN，水耕时牵引功率的发挥，约为旱耕的一半。第41页，讲稿共79张，创作于星期二第四节第四节 拖拉机的牵引附着性能拖拉机的牵引附着性能对于水田来说，重量的增加不会对提高附着力有多大作用，反而加大了滚动阻力。因此，在水田中不能采用增加附着重量来增大附着力，而应采取减轻驱动装置上的荷重和增大土壤的压实剪切阻抗的措施。例如，在浅泥脚水田中，选用结构比重量小的机型，且配用高花纹轮胎或带镶塑料齿的铁轮；在泥脚较深的水田中，需要采用船体来承受整机的部分重量，从而减轻驱动轮的荷重，还要采用水田叶
19、轮，以较大的轮齿驱动面作用于土壤，使土壤能产生较大的压实剪切阻抗。第42页，讲稿共79张，创作于星期二第四节第四节 拖拉机的牵引附着性能拖拉机的牵引附着性能如右图所示，东方12型机耕船以档和档进行稻田水耕，虽然与手扶拖拉机同样装有标定功率为12马力的195型柴油机，但其牵引力和牵引功率均大些，而滑转率要小些。第43页，讲稿共79张，创作于星期二第四节第四节 拖拉机的牵引附着性能拖拉机的牵引附着性能水田旋耕，拖拉机发动机功率大部分用于驱动旋耕机轴旋转，旋耕机刀片旋切土壤时，产生的土壤反作用力给拖拉机一个向前的推动力。所以，旋耕不需要像犁耕一样要求较大的牵引力来克服犁耕阻力。对于旋耕机组的拖拉机，
20、只要求驱动轮发挥的驱动力能够克服自身移动的滚动阻力即可，在这种情况下，拖拉机不是作为一个牵引动力机械，而是只具有移动式发动机的特性。所以，拖拉机的牵引附着性能就显得不那么重要了。旋耕机组，不需要多大的机组驱动力，因此驱动轮的滑转率较小，滑转损失的功率大为减少，于是拖拉机效率提高，也就提高了机组生产率和经济性。这也是水田整地作业广泛采用旋耕的原因。第44页，讲稿共79张，创作于星期二第四节第四节 拖拉机的牵引附着性能拖拉机的牵引附着性能(二)地表状态对拖拉机牵引附着性能的影响地表状态是以土壤的坚实度来表示，土壤坚实度同样影响滚动阻力及附着性能和滑转率的变化。右图为三种不同坚实度的土壤对轮式拖拉机
21、牵引附着性能的影响。可以看出，土壤表面的坚实度愈大，则拖拉机的牵引效率愈高，拖拉机在耕后地作业，土壤疏松，容易被压实而形成轮辙，故滚动阻力明显地增大；第45页，讲稿共79张，创作于星期二第四节第四节 拖拉机的牵引附着性能拖拉机的牵引附着性能同时疏松土壤对花纹块产生的剪切阻抗也不大，驱动轮滑转率高，因而机组驱动力受附着力限制，拖拉机牵引力得不到发挥。轮式拖拉机除了在疏松土壤上的牵引效率较低之外，由于车轮的接地压力较高，形成的轮辙较深，因此，一般不适于进行像播种这类作业。第46页，讲稿共79张，创作于星期二第四节第四节 拖拉机的牵引附着性能拖拉机的牵引附着性能(三)坡地上拖拉机动力性能的变化拖拉机
22、机组在坡地上作业时，要产生附加的功率损失，使拖拉机的动力性能指标都有所降低，并产生一系列作业特点。拖拉机机组在坡地上作业的行驶方向可以有顺坡AA、横坡BB和斜坡CC三种。第47页，讲稿共79张，创作于星期二第四节第四节 拖拉机的牵引附着性能拖拉机的牵引附着性能根据以上分析可以看出，在坡地上作业时，拖拉机的动力性能将发生变化，表现在牵引力减小和行驶速度降低，因而拖拉机牵引功率减小，并使机组生产率降低，亩耗油增加。此外，还有一些特点：拖拉机的稳定性变坏，可能产生顺向翻车、横向翻车或滑溜。随着坡度角的增大，拖拉机的稳定性更差。机组的作业质量变坏，例如耕地的土垡不易向上坡方向翻转，尤其是坡度较大时，常
23、出现倒垡现象。拖拉机的操作变得复杂，例如手扶式拖拉机下坡，当坡度角超过一定角度时，将出现反向转向，如果操作错误将会导致翻车事故。坡地作业，频繁的转向，驾驶员座位又是倾斜的，使驶员容易疲劳。第48页，讲稿共79张，创作于星期二第四节第四节 拖拉机的牵引附着性能拖拉机的牵引附着性能此外，在坡地上作业还应当很好注意拖拉机的状态，如润滑系统、供油系统的油面以及调速器的作用等。由于具有上述特点，所以一般拖拉机只适于在6-7以下的坡地上工作，正常使用的极限坡度角为：轮式拖拉机不大于10，履带式拖拉机不大于15。为了能在坡度角更大的坡地上正常作业，国外生产了各种类型的山地拖拉机和山地作业机械，这些山地用农业
24、机器，作业时机身能够保持水平，因此可以改善普通拖拉机和作业机械在坡地上作业的许多缺点。第49页，讲稿共79张，创作于星期二第四节第四节 拖拉机的牵引附着性能拖拉机的牵引附着性能三改善拖拉机牵引附着性能的措施在实际生产中，为了在各种条件下经济而有效地使用拖拉机，常常需要改善拖拉机的牵引附着性能。改善拖拉机的牵引附着性能，主要是对标准型两轮驱动拖拉机而言，主要途径是改变驱动轮与不同土壤条件之间的相互作用，从广义上来说，就是控高拖拉机的牵引效率。从如下两个方面着手。(一)增加附着重量的方法1在驱动轮上增加附着重量，附加配重或在轮胎中灌水。在驱动轮和前轮上加配重，要考虑到轮胎的承载能力，不同规格的轮胎
25、，有不同的最大载荷。使用中不应该超过拖拉机使用说明书上所规定的配重重量。第50页，讲稿共79张，创作于星期二第四节第四节 拖拉机的牵引附着性能拖拉机的牵引附着性能现代拖拉机的结构重量较轻，以节省金属材料，降低制造成本，为了获得足够的牵引力，常常使用加配重方法来增加拖拉机的附着重量。如美国WD45拖拉机(发动机有效功率为32kW)，自身结构重量1834kg，配重达1825kg，配重重量几乎等于拖拉机结构重量。我国生产的一些中型轮式拖拉机，其结构重量都较轻，适用于浅泥脚水田作业，但在旱地，包括公路运输就得加上配重，否则发挥不了牵引力。然而应当注意在增加附着重量以提高附着能力的同时拖拉机的滚动阻力也
26、将增加。第51页，讲稿共79张，创作于星期二第四节第四节 拖拉机的牵引附着性能拖拉机的牵引附着性能设拖拉机增加的附着重最为G，则附着力可增加：PG但同时，滚动阻力将增加PfGf由此可见，只有当f时，利用增加附着重量来改善附着性能才是正确的。这时增加的牵引力：PTP-PfG(-f）2悬挂式机组采用耕深的力调节法和位调节法，利用“重量转移”来增加驱动轮的附着重量。第52页，讲稿共79张，创作于星期二第四节第四节 拖拉机的牵引附着性能拖拉机的牵引附着性能(二)改善驱动轮与土壤间附着性能的办法1在轮胎外缘增设轮爪或用链条缠绕轮胎，不用时可以卸下。2在轮胎外侧增设一个圆笼铁轮，以增加驱动轮与土壤的接地面
27、积。铁轮的直径小于轮胎，这样在坚硬地面上行驶就只有轮胎着地，便于转移。3在轮胎外侧安装固定的或可伸缩的轮爪或叶轮。4更换高花纹轮胎，镶塑料齿铁轮，或水田叶轮。5增设半履带式行走装置。第53页，讲稿共79张，创作于星期二第四节第四节 拖拉机的牵引附着性能拖拉机的牵引附着性能改善拖拉机附着性能的装置和方法应根据具体条件来选择。增加驱动轮的配重是增加车轮与土壤间的摩擦阻力，而增加防滑装置则是增加土壤的压实剪切阻抗。因而前者适于旱耕，特别是松土上的作业，后者适于潮湿地和水田作业。第54页，讲稿共79张，创作于星期二第五节第五节 作业机械的动力性能作业机械的动力性能作业机械的工作阻力(工作行程的阻力)和
28、所需功率(工作过程的动力耗量)是作业机械动力性能的主要指标。一、作业机械的阻力和比阻作业机械的工作阻力是指在工作状态，即工作部件起作用时，机械移动所产生的阻力，其中包含了机械的移动阻力和工作机构的工作阻力。同一类型的作业机械，其牵引阻力的大小与作业机械的工作幅宽B(m)和耕深h(m)有关。为了表达其间的关系并便于计算，引入了作业机械比阻这一概念。比阻k是指作业机械单位幅宽所受到的阻力。对于耕作机械中的犁耕比阻kl，则指土垡单位工作断面所受到的阻力。第55页，讲稿共79张，创作于星期二第五节第五节 作业机械的动力性能作业机械的动力性能比阻可用下式确定：k=R/B(Nm)或klRlBh(Pa或N/
29、m2)对于运输车辆的牵引阻力和作业机械的空行阻力，阻力的大小与其重量Gn成正比，其比阻：kfRGn=fn；机具的滚动阻力系数(下表)第56页，讲稿共79张，创作于星期二第五节第五节 作业机械的动力性能作业机械的动力性能对于由动力输出轴驱动其工作部件的作业机械，根据驱动所消耗的功率Nn来计算比阻。在这种情况下，对于牵引驱动型的机组也可计算驱动工作部件的折算比阻：kz3600NnvzB作业机械的比阻是用试验方法测定的。例如犁耕比阻的测定，选择地面平坦、土壤类型有代表性的田块，在宜耕期，机组以通常耕作速度作稳定运动的条件下，测定犁耕阻力、耕深和耕宽的平均值，然后按上述公式计算比阻。其他作业的比阻，也
30、用类似方法测定。下表列出了几种作业的比阻概值第57页，讲稿共79张，创作于星期二第58页，讲稿共79张，创作于星期二第五节第五节 作业机械的动力性能作业机械的动力性能有了比阻的概值就可以确定作业机械总的计算阻力：RkB或RlklBh运输拖车的牵引阻力或作业机械的空行阻力，则按下式计算：RfnGn第59页，讲稿共79张，创作于星期二第五节第五节 作业机械的动力性能作业机械的动力性能二比阻的动力特性如果上述比阻公式的分子和分母同时乘以机组作业速度vz(ms)，得到：kRvzBvz(Jm2或Wm2s-1)或klRlvzBhvz(Jm3或Wm3s-1)这样一来，可以体现出比阻的物理意义，即：比阻表示加
31、工单位面积（或体积)的土壤所消耗的机械能，或表示单位时间加工单位面积(或体积)的土壤所消耗的功率。所以比阻既是评定作业机械牵引阻力大小的指标，也是评定各种作业机械动力消耗的指标。第60页，讲稿共79张，创作于星期二第五节第五节 作业机械的动力性能作业机械的动力性能三、影响作业机械阻力的因素(一)与机械的工作环境有关的因素如土壤的类型、质地、含水量、坚实度或圆锥指数、地表状态和作物特性等。其中以土壤类型和土壤含水量的变化对比阻的影响最显著。右图表示犁耕比阻随土壤类型的变化特性，土壤越粘重，犁耕比阻越大。第61页，讲稿共79张，创作于星期二第五节第五节 作业机械的动力性能作业机械的动力性能右图耕地
32、比阻与土壤含水量之间的关系，大体上呈马鞍形变化。土壤含水量对机械比阻，即对作业过程的能量消耗影响很大。因为土壤的摩擦力、粘附力、坚实度等都与土壤含水量有关。当土壤含水量很低时，土粒粘结干硬，所以比阻较大；随着土壤水分的增加，土壤颗粒间的粘结力减低，土壤呈现松散状态，因而阻力相应减少；第62页，讲稿共79张，创作于星期二第五节第五节 作业机械的动力性能作业机械的动力性能当土壤水分继续增加时，由于水膜表面张力的作用，土壤颗粒与机械工作表面之间产生了粘附力，机械的工作部件出现粘着现象，所以阻力再次增加；当水分增加到土壤含水量趋于饱和时，土壤膨胀松软，水分对工作部件又有润滑作用，因而阻力又减小。第63
33、页，讲稿共79张，创作于星期二第五节第五节 作业机械的动力性能作业机械的动力性能从图中可以看出，每种土壤都有各自的最小比阻klmin和相应的土壤含水量范围，重质土壤的klmin在较高的含水量范围，轻质土壤的klmin在较低的含水量范围，在比阻最小时的土壤含水量范围内进行作业，可以减少能量消耗，因此机组应尽可能在宜耕期(正常的土壤含水量范围内)工作。第64页，讲稿共79张，创作于星期二第五节第五节 作业机械的动力性能作业机械的动力性能另一方面，由于土壤含水量对作业质量有很大影响，例如土壤过于干硬，土垡就难于破碎，粘重土壤过于潮湿时，工作部件表面粘着严重，作业中容易出现拖堆现象。因此，选择土壤的宜
34、耕期，不能只考虑比阻最小，而应兼顾农业技术要求，例如在干旱时期应考虑保墒和防止土壤板结，抢收时要考虑天气的变化情况和农时的要求。第65页，讲稿共79张，创作于星期二第五节第五节 作业机械的动力性能作业机械的动力性能(二)与机械构造有关的因素如机械重量，工作部件的形式、材质、数量，行走装置的类型，传动机构的结构等。其中工作部件的型式是一主要影响因素。第66页，讲稿共79张，创作于星期二第五节第五节 作业机械的动力性能作业机械的动力性能(三)与机械运用有关的因素如技术状态、耕作深度、作业速度等。机械的技术状态特别是工作部件的技术状态对牵引阻力的影响很大。犁铧磨钝后，刃口增厚，不仅作业质量恶化，而且
35、阻力显著增加，机组生产率下降亩耗油增高。因此，必须及时更换和修理磨钝了的工作部件。第67页，讲稿共79张，创作于星期二第68页，讲稿共79张，创作于星期二第五节第五节 作业机械的动力性能作业机械的动力性能机械安装、调整和润滑质量的好坏，对牵引阻力和机械的使用寿命也有直接的影响。为了提高机组生产率，降低作业成本，延长机械寿命必须认真做好机械的维护保养工作。在运用规范中，作业速度对比阻有较大影响，随着作业速度的提高，比阻将有所增加。在传统作业速度范围内，当速度达到5kmh后，速度每提高lkmh，比阻平均增加值为：犁5(轻质土：1-2，中质土3-5，重质土6-8)；播种机1.5-2.5%；圆盘耙、镇
36、压器、中耕机3-4。第69页，讲稿共79张，创作于星期二第五节第五节 作业机械的动力性能作业机械的动力性能但一般情况下，比阻的增长较速度的增长相对要慢些，例如耕茬地，从4.5kmh提高到6.5kmh，速度提高了44，比阻只增加10左右。所以，对某些提高速度可改善作业质量或提高机组生产率的作业，适当提高机组速度是可取的。第70页，讲稿共79张，创作于星期二第五节第五节 作业机械的动力性能作业机械的动力性能四、作业机械阻力的随机特性如前所述，机械阻力受环境条件、工作过程特点、机械构造和使用条件等许多因素的影响，而这些因素又在经常变化，例如：地表植被、残茬分布不均匀，沟垄起伏地势不平；土壤的质地和含
37、水量不一致，有硬有软，作物植株粗细不等、疏密不同；作业过程中机械使用重量有变化，例如联合收获机粮箱的充满和卸空，播种机箱内种子、肥料的排空过程，机械的使用重量均有明显的变化；第71页，讲稿共79张，创作于星期二第五节第五节 作业机械的动力性能作业机械的动力性能机组运动方向的变化，例如由顺垄行驶变为横垄行驶，机械颠簸，阻力增大；加工对象产生变形的过程具有周期性变化的特点，例如耕地时，土壤的变形，一般经历了挤压、切裂、破碎等过程的周期性变化，各过程的阻力大小不均；机组运动速度变化产生惯性力的影响。因此，作业机械的牵引阻力并非定值，而是随时间、地点的不同而变化，具有随机特性。通常在参考资料中所给各种
38、作业的比阻是个平均值。第72页，讲稿共79张，创作于星期二第五节第五节 作业机械的动力性能作业机械的动力性能第73页，讲稿共79张，创作于星期二第五节第五节 作业机械的动力性能作业机械的动力性能试验结果表明，机械阻力波动的概率分布密度(R)多数符合正态分布规律。因此它的随机特性可用以下指标表示：1阻力平均值R(N)R=（Rmax+Rmin）2式中：Rmax和Rmin分别为阻力波动的最大值和最小值。2阻力的方差DR、标准差RDRR2标准差R是衡量阻力波动离散程度的特征数。第74页，讲稿共79张，创作于星期二第五节第五节 作业机械的动力性能作业机械的动力性能3阻力的变异系数RRRR变异系数R反映阻
39、力的相对波动程度，其值一般如下：耕地，干轻质土或中质土0.08-0.10，中辑，干粘重土0.10-0.20；中耕，0.05-0.15；播 种，0.03-0.10；收 获，0.10-0.15。4阻力的波动不均率RR（Rmax-Rmin）R对于正态分布，标准波动Rmax-Rmin6R。因而，R6R第75页，讲稿共79张，创作于星期二第五节第五节 作业机械的动力性能作业机械的动力性能5标准波动频率RR（Rmax-Rmin）TR，式中：TR为阻力标准波动的周期(m或s)。相当大的阻力不均率对所有机组的工作将会有重大的影响。当阻力高频波动(TR1-2s），则对机组工作将有显著的影响。在研究分析作业机械的
40、动力性能时必须考虑到阻力的随机特性，既要确定其平均值，还要确定阻力的不均率和分布规律。第76页，讲稿共79张，创作于星期二第五节第五节 作业机械的动力性能作业机械的动力性能五、降低作业机械比阻的措施从机组运用指标的分析中已知，机组生产率与作业机械比阻成反比，机组亩耗油与作业机械比阻成正比。由此可见，比阻是影响机组运用效果的一个重要因素，采取各种措施降低作业机械比阻，对于合理利用机组的动力性能具有重要的意义。(一)结构措施提高作业机械的工艺可靠性；采用悬挂式机械以代替牵引式机械；采用装备低压轮胎和弹性悬架的机械，靠特殊的覆盖层、表面的相应处理、改变型式等来改进工作部件；用滚动摩擦代替滑动摩擦；降低机械重量等。第77页，讲稿共79张，创作于星期二第五节第五节 作业机械的动力性能作业机械的动力性能(二)工艺措施按照工艺过程合理化的要求，改善作业机械的工作部件，采用综合机组和联合机组；兼并过程等。(三)运用措施对作业机械及时高质量地进行技术维护；精确安装和调整各个机构；正确地连接或悬挂作业机械；选择最合理的行驶方向；按照作业条件选配机械；尽可能地在土壤宜耕期作业等。(四)改善作业环境包括平整土地，清除田间树丛、石块，改变土壤结构等。第78页，讲稿共79张，创作于星期二感感谢谢大大家家观观看看第79页，讲稿共79张，创作于星期二