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耕作机械田间试验

[db:作者]2021-02-16 07:16:34农业百科11人已围观

简介耕作机械田间试验

  耕作机械田间试验 : 耕作机械在田间实际作业状态下进行各项技术指标测定的过程。它是验证机器性能和科学研究的重要方法。
土壤是一种非匀质物料,各处的密度、结构、含水量、强度都有差别,对耕作机械所表现出的阻抗特性以及它自身的应力、应变和破坏特性等也不尽相同。因此,耕作机械的田间试验数据的再现性很小,在重复次数较少时,通常只能进行粗略的对比。在重复次数很多的试验中,才可获得可信的数据。
对耕作机械进行田间试验较早的是英国人,1784年他们用杨氏拉力计测量铧式犁的牵引阻力。中国在20世纪50年代初开始对畜力、机力耕作机具进行田间试验,使用拉力表等简单测量仪器和工具。60年代开始用架式及管式六分量测量装置进行犁体的外力测定,到了80年代耕作机械田间测试技术和仪器、设备有很大发展,包括田间遥测系统的测试装备得到了应用。
试验过程 一般分为试验准备、数据测定、数据处理和试验结果评定等阶段,每一阶段的具体内容因试验目的而异。试验准备阶段是使试验条件符合试验要求,具体准备事项包括:选择试验地,考察土壤类型,测定土壤含水量、坚实度、容重,测定试验地植被,记录前期耕作情况。此外,还需对试验所用动力、设备和仪器进行检查和校准,仪器的精度等级应达到规定标准。数据测定阶段是田间试验的核心部分,不同类型的耕作机具的测试项目和方法不同,应严格按照有关标准和规范进行,或按事先制定的试验大纲进行。数据处理阶段是对测得的数据进行科学的整理和分析,以便寻求其固有规律。试验结果评定阶段是按规定格式编写试验报告,对试验结果作出结论。
试验内容 按试验目的分为性能试验、动力消耗试验、生产试验及应力、强度试验。性能试验的测试项目包括:作业幅度、作业深度、前进速度、回转部件的转速等工作参数;土垡翻转程度,土壤破碎程度,土层混合程度,土壤膨松程度,地表平整程度以及植被覆盖程度等作业质量、作业幅宽和作业深度的稳定性,机组直线行驶性,机具入(出)土行程等技术指标。性能测定通常选择在有代表性的试验小区进行,并严格控制试验条件。为了便于比较,还要选择试验所在地区性能优良的同类产品在同等条件下进行对比试验。动力消耗试验测定的主要项目有牵引阻力、牵引功率、驱动扭矩、驱动功率、功率利用系数及拖拉机驱动轮滑转率等。在测定上述项目的同时还要测定工作参数。生产试验是在长时间的生产使用过程中测定机具的有关技术数据,考核机具作业性能和使用性能,机具与其动力的配套性能,进行机具使用的经济性评定及可靠性评定等。生产试验面积必须达到有关标准或试验大纲规定的数量,土壤条件及工作参数要符合机具技术任务书规定。生产试验中测定和考核的主要项目有: 机组生产率,时间利用率,使用可靠性,保养、调整方便性,单位面积燃料消耗量,易损件寿命,劳动力消耗指标及作业成本等。应力、强度试验是测定耕作机具在田间作业状态下关键零部件的应力、应变,用以校核零、部件的受力状态和机具的强度,验证机器的使用可靠性和金属材料利用合理性。应力测量通常用电测法进行,测定前可根据理论分析、计算结果及实际经验判断,或借助于脆漆法及用机械应变仪等辅助测试手段。确定关键零件的最大应力区。最大应力区应力、强度测量应在机具各种典型作业工况下进行,包括正常作业、遇到障碍以及工作状态与运输状态的相互转换等。为保证机具在应力、强度测量时有足够的负载,在应力、强度测量的同时还要测定机具的外载值。
测试仪器 耕作机械田间试验所用的测试仪器要求体积小,便于携带,防尘防震性能好,使用可靠及便于野外操作。仪器、仪表可分为专用仪器和通用仪器。试验中测定土壤性质的仪器有:土壤承载测定仪(土壤坚实仪),圆锥仪,土壤剪切仪,摩擦系数测定仪,外附力系数和内聚力系数测定仪,土壤比重仪,土壤容重仪,土壤含水量测定仪等。用于测定机具作业性能的仪器和工具多属于专用的,如测定作业幅宽、作业深度、地表植被覆盖率、土垡破碎率、拖拉机驱动轮滑转率、燃油耗量等项目的仪器和工具。测量动力消耗的仪器主要有拉力仪、扭矩仪、六分量测力装置等。应力、强度测试仪器则大多数是通用仪器。为适应耕作机械田间试验的特殊要求,70年代出现了可同时测量作业幅宽、作业深度、作业速度、拖拉机驱动轮滑转率、燃油消耗量等项目的“综合测试仪”和一体式仪器。如应变仪与记录器,应变仪与数据处理器融为一体等。这类仪器有应变笔录仪,均值数字应变仪,带微机多路应变仪以及数据采集器等。耕作机械田间测试系统的布局通常有三种形式: ①测试仪器安置在被测机具上。多用于测试项目少、仪器少而便于安装的小型试验。②用电缆将机具上的传感器与跟踪机组前进的田间电测车相联,测试仪器集中安置在专用的电测车上。③电测车停在某一有利位置,通过遥测接受机接收安装在被测机具上的发射机发出的测试信号。这对水田地区和高速作业机具的测试更有其优越性。

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