如何有效利用拖拉機牽引功率

朱金權

拖拉機進行田間作業時，向農機具提供一定速度和牽引動力的牽引功率。其機組作業規范取決于作業特性和農具的適應速度范圍。實際上，各種作業機械只能在一定速度范圍內才能保證獲得滿意的作業質量，因此，在一定意義上說，拖拉機牽引功率的利用取決于拖拉機牽引附著性能農具的阻力特性。

一、拖拉機的牽引功率

我們一般認為，在田間作業的機組其理論速度，既是拖拉機或者自走式機器某擋的理論速度，這一理論速度是在假定驅動行走裝置和土壤之間沒有滑動和土壤沒有變形的情況下驅動輪緣或者履帶的線速度。顯然，當驅動輪半徑等參數確定的情況下，理論速度取決于拖拉機該擋的傳動比和發動機轉速。在速擋不變的情況下，理論速度隨著發動機轉速成正比地變化。

拖拉機以某擋工作時，隨著被利用的牽引力增長，作業速度應有所降低，牽引功率則直接增大。在此區間，發動機按調速規范運轉，驅動行駛裝置的滑轉率也直接增加。當發動機牽引力增大到某一數值時，拖拉機的驅動行走滑轉率急劇增長并引起作業速度急劇降低，牽引功率也隨之迅速下降。

實驗證明，拖拉機在某一種土壤地面條件下，其有些擋位最大有效牽引功率可以對應發動機的最大有效功率，另一些擋位則可能受到滑轉率影響，其最大有效牽引功率低于標定功率的發動機工況，有效功率利用率不可能很高。由此可見，在具體條件下有必要選擇機組的牽引力規范，使拖拉機能在合適的速擋下工作，合理利用發動機的動力性能。

二、牽引效率

在正常條件下，拖拉機的傳動效率變化不大，對于現代輪式拖拉機來說，其傳動效率在0.91左右；對于現代履帶式拖拉機來說，其傳動效率在0.87左右。由于拖拉機驅動行走裝置滑轉程度差異較大，在實際作業中很難測定。特別是輪式拖拉機的滑轉率變化范圍較大，嚴重時甚至于完全滑轉。拖拉機的滑轉率過大將引起土壤結構破壞和驅動行走裝置加速磨損，所以，對于各種拖拉機驅動行走裝置的允許滑轉率有所規定：一般要求在茬地上，輪式拖拉機的允許滑轉率在20%以內；履帶式拖拉機的允許滑轉率不超過7%；手扶式拖拉機滑轉率不超過25%；水田葉輪的允許打滑率應低于40%。

當打滑率過大時，應該根據實際情況采取適當的措施，或者改變牽引附著性能，或者減少牽引負荷。減少牽引負荷一是降低農具寬幅；二是減小作業深度。另外還可以改善機組組成和避開不利的土壤地面條件。在具體條件下，我們要牽引效率和有效功率的利用率，合理選擇機組的牽引力和速度規范，以此保證機組的動力性能利用的合理性與經濟性。

拖拉機在不同的土壤地面條件下牽引效率是不一樣的，主要是由于其行走裝置不同造成的。根據試驗我們得出如下數據：在茬地上，履帶式拖拉機為69%～81%，輪式拖拉機為60%～71%，手扶式拖拉機為56%～68%；在松軟土壤上，履帶式拖拉機為55%～79%，輪式拖拉機為38%～63%，手扶式拖拉機為44%～55%；在干硬的土路上，履帶式拖拉機為67%～84%，輪式拖拉機為62%～67%，手扶式拖拉機為59%～65%。

三、拖拉機某擋的定額驅動力

機組作業時，作用于驅動行走裝置的驅動扭矩與土壤地面之間相互作用，引起大小相等、作用方向相反的力作用在輪緣上。與前進方向相同的土壤反力稱為機組推進力；與之相等而方向相反的則稱為驅動力。附著重是土壤對驅動行走裝置的法向反力，它在一定程度上可以降低拖拉機的滑轉率，從而增加拖拉機的牽引效率。我們在田間作業時，有時增加拖拉機的配重就是這個道理。履帶式、四輪驅動式和手扶式拖拉機的附著重可以利用其本身的全部重量，而后輪驅動輪式拖拉機只能利用其重的70%。現代的新型拖拉機本身的重量相對比較低，必須要用配重來降低滑轉率。另外也可以使農具的部分重力轉移到拖拉機的驅動輪上，例如對于農具采取液壓懸掛系統控制等，可以提高拖拉機的牽引附著性能。

履帶式拖拉機具有良好的附著性能，但是履帶費用高、磨損較快、傳動損失也較大，因此主要用于土壤松軟、需要較大牽引力和驅動輪滑轉率較大的條件下，進行土壤耕作和農田基本建設作業。四輪驅動拖拉機具有較大的驅動輪與土壤接觸面積，因而附著性能也優于兩輪驅動式拖拉機。在牽引負荷較重的情況下，四輪驅動將增加約20%的牽引率，但在通常的輕負荷作業時，由于被驅動裝置吸收摩擦功率將占較大比例，其作業經濟性比兩輪驅動時差，因此，輕負荷作業時一般應該切離前輪驅動。輪胎尺寸對于輪式拖拉機的附著性能影響較大，在同樣條件下，直徑大、寬度大的輪胎與土壤接觸面積較大，驅動輪可產生較大的牽引力，而前輪滾動阻力則減小。

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