机组田间梭行法、闭垄走法问题的分析优化

移动式机组在田间作业时需要按照一定的方法,有规定的运行,并且对土壤、作物进行加工。机组在田间所行走的总路程是由工作行程和空行行程组成,空行是机组完成田间作业必要的辅助过程,是非生产性时间消耗,研究机组的行走方法主要是考虑如何减少机组空行程以提高机组的作业效率。在机组的田间作业三种基本行走方法包括直行法、绕行法,斜行法,其中直行法在大多数作业情况下使用较为广泛,所以对直行法的作业效果,作业效率的评价以及优化显得极为重要。

1 作业行程率公式

工作行程效率指的是机组在作业小区上的工作长度与相应的总行程长度之比,它表示机组在总行程中有效工作行程的利用程度,由于总行程长度等于总工作长度与总空行长度之和,所以得到以下公式表示工作行程率:

2 梭式行走法问题分析

梭式行走法是直行法中采用有环节转弯的田间作业的行走方法,机组多采用对称式,机组入区在地头线处,沿小区场边方向行走作业,到另一端地头线时,脱离或升起作业机构做180°有环节转弯,然后开始作业,来回穿梭行走,主要适用于播种,插秧,中耕等作业项目。

梭式行走法的工作行程率[u1]随田块的长度增加而增加,随机组转弯半径和出线长度增加而降低,并且与小区的宽度无关。

图1所示的是在不同的作业幅宽1.5、2、2.5、5m下,采用梭式行走法机组的田间作业行程率,可以看出,地块越长,工作行程率越大但是地块长度增加到1 500m左右后工作行程率增加减小.地块过长,补种加肥等辅助工作时间增加,作业效率降低。

3 闭垄行走法及其工作行程效率

闭垄行走法是机组从小区中心左边入区作业,完成了第一梨后顺时针方向作以由环节转弯再进行第二犁,土垡都向小区内侧翻,耕作之后小区中央出现一条垄。如图3所示。

闭垄行走法的作业行程效率的计算:

L:地块的长度;C:地块的宽度;B:耕作幅宽;R:转弯半径;e:出线长度

从式子中可以看出,工作行程效率随作业小区即田块的长度的增加而增加,随转弯半径R、作业幅宽、出线长度的增加而减少,并且与小区的宽度C也有关。

对上述的式子变形得:

由于0.5B+R+2e<>8R2-4RB所以上式变为:

所以C/L越小,作业行程效率越高,但是考虑随着长宽比增加转弯次数减少,并且当长宽比大于20之后,转弯次数较稳定,所以取L/C>=20。

4 结论

4.1 机组在田间作业时,采用梭式行走法的工作行程效率与田块宽度无关,随田块长度的增加而增加,但是当长度增加到1 5 0 0 m左右之后增加不再明显,而当宽为75m的时候转弯次数最少。

4.2 闭垄行走法的作业行程效率与长宽都有关系,从行程效率公式中看出,长宽比越大行程效率越高,同样考虑操作方便性,转弯次数问题,当L/C>20较优。

摘要：机组在田间作业时,直行法是最基本的一种田间作业方式,配以有环节转弯可为梭式行走法,或者是闭垄走法田间作业。本论文主要是对梭式行走法以及闭垄行走法的评价指标问题进行讨论优化,即主要对梭式以及闭垄行走法的作业行程效率如何提高进行分析。

关键词：机组,梭式行走法,闭垄行走法,作业行程效率

参考文献

[1] 南京农业机械化学校主编.农业机器运用[M].农业出版社,1991,10.

[2] 曹海峰,张立明,高立辉.浅谈如何提高农机运用效果[J].现代化农业,2007,11:26-28.