如何有效利用拖拉机牵引功率

朱金权

拖拉机进行田间作业时，向农机具提供一定速度和牵引动力的牵引功率。其机组作业规范取决于作业特性和农具的适应速度范围。实际上，各种作业机械只能在一定速度范围内才能保证获得满意的作业质量，因此，在一定意义上说，拖拉机牵引功率的利用取决于拖拉机牵引附着性能农具的阻力特性。

一、拖拉机的牵引功率

我们一般认为，在田间作业的机组其理论速度，既是拖拉机或者自走式机器某挡的理论速度，这一理论速度是在假定驱动行走装置和土壤之间没有滑动和土壤没有变形的情况下驱动轮缘或者履带的线速度。显然，当驱动轮半径等参数确定的情况下，理论速度取决于拖拉机该挡的传动比和发动机转速。在速挡不变的情况下，理论速度随着发动机转速成正比地变化。

拖拉机以某挡工作时，随着被利用的牵引力增长，作业速度应有所降低，牵引功率则直接增大。在此区间，发动机按调速规范运转，驱动行驶装置的滑转率也直接增加。当发动机牵引力增大到某一数值时，拖拉机的驱动行走滑转率急剧增长并引起作业速度急剧降低，牵引功率也随之迅速下降。

实验证明，拖拉机在某一种土壤地面条件下，其有些挡位最大有效牵引功率可以对应发动机的最大有效功率，另一些挡位则可能受到滑转率影响，其最大有效牵引功率低于标定功率的发动机工况，有效功率利用率不可能很高。由此可见，在具体条件下有必要选择机组的牵引力规范，使拖拉机能在合适的速挡下工作，合理利用发动机的动力性能。

二、牵引效率

在正常条件下，拖拉机的传动效率变化不大，对于现代轮式拖拉机来说，其传动效率在0.91左右；对于现代履带式拖拉机来说，其传动效率在0.87左右。由于拖拉机驱动行走装置滑转程度差异较大，在实际作业中很难测定。特别是轮式拖拉机的滑转率变化范围较大，严重时甚至于完全滑转。拖拉机的滑转率过大将引起土壤结构破坏和驱动行走装置加速磨损，所以，对于各种拖拉机驱动行走装置的允许滑转率有所规定：一般要求在茬地上，轮式拖拉机的允许滑转率在20%以内；履带式拖拉机的允许滑转率不超过7%；手扶式拖拉机滑转率不超过25%；水田叶轮的允许打滑率应低于40%。

当打滑率过大时，应该根据实际情况采取适当的措施，或者改变牵引附着性能，或者减少牵引负荷。减少牵引负荷一是降低农具宽幅；二是减小作业深度。另外还可以改善机组组成和避开不利的土壤地面条件。在具体条件下，我们要牵引效率和有效功率的利用率，合理选择机组的牵引力和速度规范，以此保证机组的动力性能利用的合理性与经济性。

拖拉机在不同的土壤地面条件下牵引效率是不一样的，主要是由于其行走装置不同造成的。根据试验我们得出如下数据：在茬地上，履带式拖拉机为69%～81%，轮式拖拉机为60%～71%，手扶式拖拉机为56%～68%；在松软土壤上，履带式拖拉机为55%～79%，轮式拖拉机为38%～63%，手扶式拖拉机为44%～55%；在干硬的土路上，履带式拖拉机为67%～84%，轮式拖拉机为62%～67%，手扶式拖拉机为59%～65%。

三、拖拉机某挡的定额驱动力

机组作业时，作用于驱动行走装置的驱动扭矩与土壤地面之间相互作用，引起大小相等、作用方向相反的力作用在轮缘上。与前进方向相同的土壤反力称为机组推进力；与之相等而方向相反的则称为驱动力。附着重是土壤对驱动行走装置的法向反力，它在一定程度上可以降低拖拉机的滑转率，从而增加拖拉机的牵引效率。我们在田间作业时，有时增加拖拉机的配重就是这个道理。履带式、四轮驱动式和手扶式拖拉机的附着重可以利用其本身的全部重量，而后轮驱动轮式拖拉机只能利用其重的70%。现代的新型拖拉机本身的重量相对比较低，必须要用配重来降低滑转率。另外也可以使农具的部分重力转移到拖拉机的驱动轮上，例如对于农具采取液压悬挂系统控制等，可以提高拖拉机的牵引附着性能。

履带式拖拉机具有良好的附着性能，但是履带费用高、磨损较快、传动损失也较大，因此主要用于土壤松软、需要较大牵引力和驱动轮滑转率较大的条件下，进行土壤耕作和农田基本建设作业。四轮驱动拖拉机具有较大的驱动轮与土壤接触面积，因而附着性能也优于两轮驱动式拖拉机。在牵引负荷较重的情况下，四轮驱动将增加约20%的牵引率，但在通常的轻负荷作业时，由于被驱动装置吸收摩擦功率将占较大比例，其作业经济性比两轮驱动时差，因此，轻负荷作业时一般应该切离前轮驱动。轮胎尺寸对于轮式拖拉机的附着性能影响较大，在同样条件下，直径大、宽度大的轮胎与土壤接触面积较大，驱动轮可产生较大的牵引力，而前轮滚动阻力则减小。

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