(六安市金安區農業機械化管理服務中心,安徽 六安 237001)
拖拉機是農業生產中使用最廣泛的農機產品,不僅產品種類多,而且工作穩定可靠,深受農民的喜愛與認可。拖拉機能夠配套多種不同的農機具來完成各項農業生產任務,例如,耕整地、播種、施肥、植保、除草、收獲、運輸都可通過拖拉機配套農機具來完成。拖拉機與農機具的連接與控制功能主要依靠后懸掛系統來實現,也就是說拖拉機的后懸掛系統是拖拉機功能擴展的接口,后懸掛系統的技術先進性和功能特點直接決定了拖拉機的工作能力和適用性,在使用拖拉機時也應充分了解拖拉機后懸掛系統的結構與原理,做到科學合理地使用后懸掛系統。
近年來,隨著自動化技術與智能技術的應用,拖拉機使用的便捷性、可靠性都顯著提升,這也帶動了拖拉機后懸掛技術的進步。拖拉機的后懸掛功能也由過去的單純連接發展成為具有機電液一體化特點的新型后懸掛,力位綜合控制、CAN 總線技術逐漸在拖拉機產品上得以應用。
從總體上看,大部分拖拉機的后懸掛系統采用的是常規機械與液壓配套的懸掛技術,綜合力位控制技術應用的比例仍相對較少。拖拉機的后懸掛從結構上可以分為兩點式后懸掛和三點式后懸掛兩類,目前,拖拉機產品基本淘汰了兩點式懸掛,以更先進的三點式懸掛為主。
后懸掛系統主要包括了三點掛接結構(圖1)、液壓裝置和控制裝置三部分[1],農機具通過與三點掛接結構掛接,液壓輸出通過液壓油管連接,通過控制裝置控制液壓系統,能實現對配套機具的位置控制與功能控制。
拖拉機的后懸掛系統主要用來配套不同的農機具進行農業生產的機械化作業,所以需要后懸掛系統具備多種不同的功能模式,以滿足不同種類農機具作業的特點與需求。總體上講,拖拉機的后懸掛系統具備三種功能模式,分別為力調節模式、位調節模式和浮動調節模式。
力調節功能是拖拉機中應用較早的控制模式,由于傳統農業生產的拖拉機最多是與耕整地機械進行配套作業,因此利用傳感器技術檢測懸掛系統的受力狀態從而實現對耕深數據的自動調節功能是最適合耕整地機具的作業模式。生產實施中由于土壤結構和內部物質實時變化,導致耕整地機具受力狀態也在不斷變化,通過力調節模式的自動控制功能,后懸掛系統能夠自動調整耕深以實現拖拉機牽引阻力的穩定,力調節模式使拖拉機在耕整地的過程中,柴油機轉速趨于均勻,有利于減少燃油消耗,但對于土壤阻力過大,或土壤密度變化過大的區域存在一定的不適用問題。
位置調節功能是位置相對固定的作業模式,在拖拉機配套農機具作業時,位調節下的農機具位置不能隨著地形條件的變化而上下調整,更適合不進行土壤翻耕或開溝作業的模式下使用。例如,農業生產中的植保作業、背負式收獲作業均可采用此種模式,而對于地形條件較好的耕地,也可采用此種模式進行整地或播種作業。
浮動調節功能主要用于需要隨地形起伏而使機具自動升降調節的模式,在浮動調節這一模式下,液壓油缸處于自由運動的狀態,既不對機具產生支撐力,也不使其增大壓力,此種狀態下機具可在固定的路徑上自由浮動。例如,機械化播種作業,在地輪的作用下可以隨著地形的變化而起伏,使開溝器開出的種溝始終與地面保持固定的深度。浮動調節的作業特點是需要的牽引力較小,適合動土深度一致的場合,除機械化播種外,機械化中耕施肥也可采用此種模式。
除以上三種功能模式外,拖拉機產品在電液技術的支持下還具有很多新功能。例如,快速升降功能,能夠使機具快速達到預設高度位置,節省機具作業高度反復調整的時間;后懸掛系統減振功能能夠保證配套機具在道路運輸或田間轉移過程中得到更好的保護,降低機具因顛簸而損壞的概率[2]。
農機具與拖拉機后懸掛的配套不僅要考慮是否符合安裝條件,還要考慮配套機具的工作條件與拖拉機的動力配置是否匹配。通常情況下,當配套農機具不符合拖拉機的動力配置時,即使勉強將機具安裝使用也很容易造成后懸掛系統的機械性損壞。此外,即使拖拉機的動力符合配套機具的要求,很多機具對于后懸掛系統的功能也有特別要求,建議在購買配套機具時結合實際進行選擇,注重機具的配套性。
在將機具與拖拉機進行裝配時,要注意根據農機具的作業需求對后懸掛系統進行調整,首先要通過左右和上方的連桿來調整機具前后左右各方向的水平狀態,大多數機具需要調至接近水平,而部分耕整地機具需要調整出適當的入土角度。機具安裝完成后,要檢查安裝后整機的重心狀態,避免出現機具位置過重而偏沉問題,對于重心不良的問題必須通過配重后再進行作業。在對機具進行安裝過程中,還要注意檢查機具在位置調整的過程中是否會出現干涉問題,例如,萬向節軸的角度范圍是否超限、機具升降是否與拖拉機部分結構存在位置干涉等[3]。
在配套農機具作業過程中,拖拉機的行駛速度往往對機具受力狀態和工作質量產生直接的影響,而作為機具與拖拉機連接的后懸掛結構則是機具受力和各項調節的交匯點,若在作業過程中駕駛員駕駛拖拉機過快或忽快忽慢,不僅農機具會受到較大沖擊,后懸掛系統及其液壓裝置也都會受到不利因素的影響,而降低自動調節裝置的可靠性,若后懸掛系統的功能受到破壞,播種、翻耕等作業質量將會受到很大影響。
當組裝后的拖拉機需要攜帶農機具一同運輸或長距離行駛時,為避免行駛過程機具和后懸掛頻繁受到振動、顛簸,應先將中央拉桿調短,再將機具升起到適宜的位置后,將機具進行妥善固定,并將限位鏈拉緊。在進行長途轉移時,要注意避免機具長時間左右擺動,以免因為過大扭矩造成后懸掛系統疲勞損壞。
綜上所述,拖拉機后懸掛系統對于拖拉機功能擴展意義重大,尤其是在拖拉機技術快速發展的新時期,拖拉機使用者更應該充分了解后懸掛系統的使用方法,掌握新技術特點與功能,確保拖拉機后懸掛系統功能得以有效發揮。
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