烟草翻耕机作业适应性研究

烟草翻耕机作业适应性研究
徐阳;郑俊;吴睿;马豪;朱云
【摘要】This article mainly talked about the hanging 4 different width of leaf tobacco tilling plough body machine oper-ation benefits , efficiency , operation effect indexes such as the field contrast test , the experimental results show that the 25 cm and 30 cm width of tilling machine can not meet the requirement of the tobacco planting ploughing agronomy , 35 cm and 38 cm width of tilling machine can satisfy the requirement of the tobacco planting ploughing agronomic , 38 cm width of tilling machine can effectively reduce fuel consumption , improve the production efficiency , guarantee the produc-tion effect, save tobacco growing economic costs;35 cm width of tilling machine operation effect is more stable , deep till-age spade, but fuel consumption is relatively high , the efficiency is low.Therefore, 38 cm width of tilling machine can adapt to more tobacco ploughing in the field operation .%对悬挂式4犁体不同幅宽的烟叶翻耕机的作业效益、作业效率及作业效果等指标进行田间对比试验。

试验结果表明：25cm 与30cm 幅宽的翻耕机不能满足烟草种植翻耕的农艺要求，35cm 与38cm 幅宽的翻耕机都能满足烟草种植翻耕的农艺要求；38 cm 幅宽的翻耕机能够有效地降低油耗，提高生产效率，保证生产效果，节省烟草种植经济成本；35 cm 幅宽的翻耕机作业效果更稳定，耕深更深，但油耗相对较高，作业效率较低。

因此， 38 cm幅宽的翻耕机更能适应烟草田间翻耕作业。

【期刊名称】《农机化研究》
【年(卷),期】2015(000)009
【总页数】4页(P194-197)
【关键词】翻耕机;作业效益;作业效率;作业效果;适应性
【作者】徐阳;郑俊;吴睿;马豪;朱云
【作者单位】云南农业大学机电工程学院，昆明 650201;云南农业大学机电工程学院，昆明 650201;云南农业大学机电工程学院，昆明 650201;云南农业大学机电工程学院，昆明 650201;云南农业大学机电工程学院，昆明 650201
【正文语种】中文
【中图分类】S222.3
随着社会的发展，人们对生产效率提出了更高的要求，促使生产机械化程度越来越高。

烟草生产机械化是先进生产力的重要标志，是提高烟草生产效率、实现烟草生产现代化及提高烟农收入的有效途径。

在烟叶生产的各个环节中，翻耕是生产的第一个环节，也是劳动强度最大的一个环节。

多年来，云南省的烟叶种植主要依靠于人力蓄力耕作，劳动强度大、生产效率低下，致使烟叶种植成本高。

近年来，云南省把大力发展烟叶生产机械化作为科技兴烟的重要措施之一，充分利用农机购机补贴政策机遇，整合各方面资金和项目，使翻耕机械得到较快的推广。

为进一步促进烟叶的机械化发展及烟草农业机械的推广使用，在云南罗平县对不同机型的翻耕机械进行了测试评估，对翻耕机在烟草作业适应性探索方面具有一定的意义。

1.1 样机主要技术特征
参加试验的翻耕机均为铧式犁，犁体数均为4个。

单犁体幅宽分为25、30、35、38cm，结构型式均为悬挂式，动力配置均为LX904拖拉机,额定功率为66.2kW。

1.2 测试依据及工具
1)测试依据：本次试验按照《中国烟叶公司翻耕作业机械测试规范》，该规范规定了翻耕作业机械的测试指标、测试方法、计算方法和评价标准，要求翻耕作业效果要满足烟草农艺要求，耕深要求≥20cm,重耕率≤2.5%，漏耕率≤2.5%，植被与残茬覆盖率≥90%
[1]。

2)测试工具：电子天平1个；拖拉机1台；农机油耗测量仪1个；量筒1个；量杯1个；秒表1个；钢卷尺3个；100m皮尺1个，钢直尺2把。

1.3 试验地点及特征
测试点选择在在云南省曲靖市罗平县烟草农业机械测试点。

测试点田块较大、平整度好、形状规则、土壤质地为壤土，前茬作物是油菜，土壤较松软，大土垡不多。

测试区内土壤紧实度均匀，都在20.64kg/cm
2左右，测区内土壤含水率多为21.27%，也比较均匀，满足翻耕测试要求。

1.4 测试方法
本试验主要对翻耕作业效益指标、作业效率指标及作业效果指标进行测量。

深翻作业效益指标主要分为：亩均油耗、动力配置价格、驾驶人员及辅助人员总数和机具价格等。

在试验中主要测量亩均油耗。

亩均油耗为
其中，
i1为每次加油前所盛油量(L)；
V
i2为每次加油后剩余油量(L)；
c为加油次数；
V为油耗(L)；
g为亩均油耗(L/hm
2)；
H为工作幅宽(m)；
D为作业行程(m)。

翻耕作业效率指标主要分为净作业时间、地头转弯时间、作业行程及作业幅宽等。

作业效率为
其中，
η为作业效率(hm
2/h)；
H为作业幅宽(m)；
D为作业行程(m)；
t
1为净作业时间(s)；
t
2为净作业时间(s)。

翻耕作业效果指标主要分为耕深、实际作业幅宽、重耕率、漏耕率、植被与残茬覆
耕深测量：完成机械翻耕作业后，在测量区内均匀选择10个测点，采用两直尺，沿设定的测点，测量后犁体耕深。

如图1所示，耕深为
a
i实际作业幅宽：完成机械翻耕作业后，在测量区内均匀选择10个测点，如图2
所示。

在选定测点处，先从沟墙处向未耕地量出宽度
L
1，做标记，待第2行程耕过后，量出新的沟墙到标记处的宽度
L
2，两者之差
L
1-
L
2，即为犁的实际作业幅宽
[2]。

重耕与漏耕：求取平均实际作业幅宽值，若大于犁的理论耕宽就有漏耕，反之就有重耕。

植被与残茬覆盖率(见图3): 完成机械翻耕作业后，在测量区内均匀选择10个测点，在每测点选择宽度为2b(
b为犁体工作幅宽)、长度为30cm的土地面积内，分别测定地表以上的植被和残茬重量
Z
1和地表以下耕层内植被和残茬重量
2，公式计算为
其中，
θ植被与残茬覆盖率。

结合各测点耕深、实际作业幅宽、重耕率、漏耕率、植被与残茬覆盖率的测量结果，用以下公式分别计算
[3]：
平均值为
标准差为
变异系数为
式中 a
i—各测点的指标值(cm);
n—测点数，在测试中测点数为10；
—各测点指标的平均值(cm)；
S—各测点指标的标准差(cm)；
V—各测点指标的变异系数(%)。

2.1 罗平试验点试验测定
翻耕机作业效益测量指标数据，如表1所示。

翻耕机作业效率测量指标数据，如表2所示。

翻耕机作业效果指标测量数据，如表3所示。

2.2 试验结果及分析
对作业效益指标进行对比分析，因为4台翻耕机均为悬挂式，均以LX904拖拉机为动力，操作人数相同，均为4个犁铧，所以经济成本差距不大。

由于采用
LX904拖拉机，油耗相对都比较高。

其中，油耗最高的为1L-425翻耕机，作业油耗量为23.85L/hm
2；油耗最低为1L-430翻耕机，作业油耗量为21.75L/hm
2，相对1L-425翻耕机油耗量少8.8%；1L-438与1L-435两台翻耕机油耗持中，4台翻耕机之间油耗差距相对较小。

对作业效率进行对比分析：作业效率最高的为1L-438翻耕机，作业效率为
0.807hm
2/h、作业效率最低的为1L-425翻耕机，作业效率为0.591hm
2/h，相对1L-438翻耕机低27%，油耗差距较大；1L-435与1L-430两台翻耕机作业效率持中。

对作业效果指标实际作业幅宽、耕深、重耕率、漏耕率、植被与残茬覆盖率试验数据进行对比分析，结果如下：
1)对实际作业幅宽，不同型号的翻耕机单犁体之间的间距不一样，实际作业幅宽有
很大的区别，实际作业幅宽最大值与最小值之间差距达0.72m，实际作业幅宽比
理论作业幅宽稍微偏大。

2)对耕深，要求翻耕作业效果要满足烟草农艺要求，耕深≥20cm，在满足烟草农
艺要求的前提下耕深越深越好。

由试验数据可以看出：1L-425耕深的平均值为18.22cm未达到烟草农艺要求；1L-435耕深平均值最大，为33.46cm；1L-438
耕深平均值也达到了28.39cm；1L-430耕深的平均值为27.6cm。

试验数据中耕
深的标准差与变异系数相对较大。

3)对重耕率与漏耕率，试验中出现的普遍为漏耕现象，这与机手操作习惯有很大的影响。

漏耕的平均值、标准差、变异系数均比较小，数据比较稳定，试验受人为影响较小。

4)对植被与残茬覆盖率，要求翻耕作业效果要满足植被与残茬覆盖率≥90%。

由试验数据可以看出：1L-430与1L-425翻耕机植被覆盖率平均值分别为79.46%和85.23%，植被覆盖率均未达到烟草农艺要求；1L-438翻耕机植被覆盖率平均值
达到96.56%；1L-435翻耕机植被覆盖率平均值达到94.76%；受实际试验工况影响，标准差与变异系数稍微偏大。

对以上结果进行综合分析可知：4种翻耕机均满足重耕率(≤2.5﹪)与漏耕率(≤2.5﹪)作业的要求，但在耕深作业中，1L-425耕深未达到烟草农艺要求；在植被与残茬覆盖率作业中，1L-430与1L-425翻耕机未达到烟草农艺要求。

1L-438与1L-435相比较，1L-438油耗更低，作业效率更高，漏耕率更低，残茬覆盖率更高；
1L-435翻耕机的耕深更深，而且变异系数较小，说明稳定性较好。

根据云南省罗平县试验点测试结果可知，在翻耕作业过程中，同条件情况下，4个犁体幅宽不同，对测试指标会产生较大的影响。

幅宽为25cm的翻耕机，油耗高、作业效率低且作业效果不理想，其原因是翻耕机单行程实际作业幅宽小，相同时间作业面积小，致使作业效率低；犁体之间间距短，作业时土壤和犁体产生干涉，致
使植被与残茬覆盖率低。

幅宽为30cm的翻耕机相对于25cm的翻耕机来说，作业效益与作业效益有很大的改善；但作业效果仍有所不足，植被与残茬覆盖率未达到烟草农艺要求。

幅宽为35cm的翻耕机与幅宽为38cm的翻耕机各方面都能够满足烟草农艺要求，35cm的翻耕机稳定性较好，耕深较深；但38cm的翻耕机油耗更低，作业效率更高，使作业的经济成本降低，且作业效果很好。

综合而言，38cm的翻耕机更能满足烟草翻耕作业的农艺要求。

经过多年发展、推广，云南省烟叶翻耕作业环节机械化水平有了很大提高，翻耕机械化作业对烟叶生产的发展做出了很大的贡献，节省了大量的劳动力，提高了劳动效率，降低了烟叶生产成本。

但翻耕机的很多地方仍有待完善，作业效果的稳定性可以进一步的提高，在达到烟草翻耕作业农艺要求的前提下，可以使配套动力与机具更匹配，在保证生产效率的同时降低油耗。

对4犁体的翻耕机来说，38cm的幅宽能够有效地降低油耗，提高生产效率，保证生产效果，节省烟草种植经济成本。

[1] 中国烟草总公司青州烟草研究所. GB/T 23221-2008烤烟栽培技术规程[S].北京：中国标准出版社, 2009.
[2] 农业部农业机械试验鉴定总站. GB/T 5262-2008农业机械试验条件测定方法的一般规定[S].北京：中国标准出版社, 2009.
[3] 云南农业大学.烟草农业机械选型测试规范[S].昆明：云南农业大学出版
社,2014:1-12.
Key words： tilling machine; operation efficiency; the efficiency; effect of h omework; daptive。