船式拖拉機(jī)（機(jī)耕船）及其傳動(dòng)系統(tǒng)概述--文獻(xiàn)綜述

本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 文獻(xiàn)綜述 題 目 船式拖拉機(jī)（機(jī)耕船）及其傳動(dòng)系統(tǒng)概述 中國(guó)武漢 二一二 年 二 月 1 船式拖拉機(jī)（機(jī)耕船）及其傳動(dòng)系統(tǒng)概述 摘 要： 機(jī)耕船是我國(guó)提出并發(fā)明創(chuàng)造的新型農(nóng)業(yè)動(dòng)力機(jī)械，是水田區(qū)耕作作業(yè)的優(yōu)良機(jī)械。在過(guò)去的幾十年里，對(duì)我國(guó)農(nóng)業(yè)發(fā)展、農(nóng)民增收、土地高效利用及保護(hù)都作出了巨大貢獻(xiàn)。本文就機(jī)耕船的發(fā)展，機(jī)耕船的利用原理其基本結(jié)構(gòu)、性能及在整個(gè)水田機(jī)械化大環(huán)境下存在的一些問(wèn)題以及機(jī)耕船傳動(dòng)系統(tǒng)作了簡(jiǎn)單介紹。 關(guān)鍵詞： 機(jī)耕船；機(jī)械化；水田作業(yè)；傳動(dòng)系統(tǒng)； 1 前言 我國(guó)是農(nóng)業(yè)大國(guó)，但傳統(tǒng)的耕作方式相對(duì)落后，勞動(dòng)生產(chǎn)率與作物產(chǎn)量都偏低，而農(nóng)民勞動(dòng)強(qiáng)度大，勞動(dòng)繁重。因此農(nóng)業(yè)機(jī)械化在農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展中起著巨大的作用，其中水田作業(yè)機(jī)械的地 位尤為突出。水稻是我國(guó)的主要糧食作物之一，其種植面積占全國(guó)總耕地面積的 29%，產(chǎn)量約占全國(guó)糧食產(chǎn)量的一半，因此， 水田的 機(jī)械化問(wèn)題就 成為我國(guó) 特別是南 方各省 農(nóng)業(yè)機(jī)械 化的重要 方面 。 1而深泥腳水田的機(jī)械化是水田機(jī)械化中的一大難題。 深泥腳水田大都是長(zhǎng)年積水或地下水位較高的水田，在四川、湖北、湖南和廣東等省都有大量的深泥腳水田，這種水田甚至沒(méi)有硬底層，土質(zhì)稀軟似泥漿一樣粘重，土壤承壓能力和抗剪能力很差，以至耕牛下田時(shí)，肚皮都要貼到水田表面。一些又硬底層的水田也在常年傳統(tǒng)機(jī)械化作業(yè)下泥腳越來(lái)越深。上世紀(jì)五十年代初期 ，我國(guó)曾使用較輕的進(jìn)口拖拉機(jī)下水田耕作，但效果不是很好。 漚田拖拉機(jī)和機(jī)耕船正是在這些深泥腳水田地區(qū)開(kāi)始搞起來(lái)的。從 1958 年起，我國(guó)開(kāi)始研制漚田拖拉機(jī) (機(jī)耕船 )， 30 多年來(lái)，我國(guó)機(jī)耕船 (漚田拖拉機(jī) )的研制和生產(chǎn)走過(guò)了一段坎坷的路程。 2 機(jī) 耕 船的誕生與發(fā)展 最早在 1956 年，四川人民群眾就提出了船形深泥腳水田拖拉機(jī)的設(shè)想。江蘇省農(nóng)村群眾在自己的創(chuàng)造以及科研機(jī)構(gòu)的幫助下，制成了第一臺(tái)船形履帶式漚田拖拉機(jī)，2 如圖一。在此基礎(chǔ)上，經(jīng)過(guò)數(shù)年不斷改進(jìn)成功研制了紅旗 10 型船形橡膠金屬間隔履帶式漚田拖拉機(jī)（圖二），為農(nóng) 業(yè)作業(yè)機(jī)械化提供了新型的動(dòng)力機(jī)具。與此同時(shí)，在湖北人民群眾的努力下，機(jī)滾船問(wèn)世，但機(jī)滾船結(jié)構(gòu)和性能上尚不完備。在機(jī)滾船的基礎(chǔ)上，從 1964 起年開(kāi)始言之結(jié)構(gòu)較為完善的機(jī)耕船，并與 1972 年成功研制能在湖田和一般水田進(jìn)行作業(yè)的洪湖 12 型機(jī)耕船，如圖三。至此，第一輛機(jī)耕船正式誕生。 圖一 圖二 圖三 3 隨著洪湖 12 型機(jī)耕船研制工作的進(jìn)展，機(jī)耕船受到了國(guó)內(nèi)有關(guān)方面的重視，湖北省各地和其他一些省市陸續(xù)獲得了樣機(jī)。 70 年代中期，全國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械的數(shù)量有了大幅度的增長(zhǎng)，為實(shí)現(xiàn)水田耕作機(jī)械化，機(jī)耕船的數(shù)量和品種 都有較大增長(zhǎng)和增加。洞庭湖周?chē)镙^多的湖北、湖南省，冬水田較多的四川等省機(jī)耕船發(fā)展更快。從 1972年到 1977 年先后通過(guò)省級(jí)鑒定的機(jī)耕船就有洪湖一 12、湖北一 12、湖北一 6、湖北一12 簡(jiǎn)易型、東方一 10、中山一 10、廣西一 12、廣昌一 12、工農(nóng)一 12、川豐 5 一 3 和東方一 12 等 n 種機(jī)型的機(jī)耕船。下圖為幾種機(jī)耕船的照片。 2 機(jī)耕船在我國(guó)各地的廣泛應(yīng)用和推廣，使這些地區(qū)的農(nóng)業(yè)機(jī)械化水平不斷提高，雙季面積迅速增加，糧食產(chǎn)量穩(wěn)步上升。機(jī)耕船的誕生與初步發(fā)展，給我國(guó)的水田湖田機(jī)械化及勞動(dòng)生產(chǎn)率做出了巨大貢 獻(xiàn)。以機(jī)耕船耕作的工作量為準(zhǔn)，在七八十年代時(shí)同等條件下相當(dāng)于 812 頭耕?；蛘?6070 個(gè)壯勞力拉犁耕作。 4 。 據(jù)相關(guān)文獻(xiàn)統(tǒng)計(jì)如西湖農(nóng)場(chǎng) 1981 年春耕、雙槍時(shí)，對(duì)機(jī)耕船與東方紅 帶拖拉機(jī)田間作業(yè)的統(tǒng)計(jì)，按當(dāng)時(shí)的成本，履帶拖拉機(jī)為 /畝，機(jī)耕船為 /畝，機(jī)耕船僅相當(dāng)于履帶拖拉機(jī)的 36%。 5由此可見(jiàn)，機(jī)耕船不僅節(jié)省了勞動(dòng)力提高了勞動(dòng)效率同時(shí)也節(jié)省了經(jīng)濟(jì)投入，也在很大程度上保護(hù)了農(nóng)田土壤不受深層次的破壞，打破了傳統(tǒng)機(jī)械耕作的惡性循環(huán)。 4 3 機(jī) 耕 船水田行駛的性能優(yōu)缺點(diǎn) 機(jī)耕船的貢獻(xiàn)與 其水田性能特點(diǎn)是分不開(kāi)的。首先，機(jī)耕船船底基礎(chǔ)面積大，對(duì)土壤的比壓小，從而限制了機(jī)耕船的下陷深度，比一般水田拖拉機(jī)適應(yīng)性廣。其次，機(jī)耕船在水田作業(yè)時(shí)沒(méi)有導(dǎo)向輪，是利用履帶拖拉機(jī)的轉(zhuǎn)向原理，即利用改變左右驅(qū)動(dòng)輪的推進(jìn)力和轉(zhuǎn)速來(lái)實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向的，因此轉(zhuǎn)向輕便靈活，空行率低。再次，對(duì)比試驗(yàn)數(shù)據(jù)，可知機(jī)耕船比同功率手扶拖拉機(jī)有更好的牽引性能和更高的生產(chǎn)效率。最后，機(jī)耕船制造容易，比手扶拖拉機(jī)有更好的使用性能，比如重心低，運(yùn)行平穩(wěn)，轉(zhuǎn)向靈活等。 當(dāng)然機(jī)耕船也存在著很多缺點(diǎn)和不足需要改進(jìn)，首先它是針對(duì)水田的機(jī)械化而提出來(lái)并設(shè) 計(jì)的，因此它的農(nóng)用掛具少而且比較單一，通用性比較低；其次，雖然在泥水田中能較好作業(yè)，但對(duì)少水或無(wú)水的田地使用性較差，當(dāng)然這是從綜合利用的方面考慮；再次，即使在水田作業(yè)，就其本身講，船體重心調(diào)節(jié)不合理，在不同的水田得到的作業(yè)效果也不一樣，即不同地區(qū)的適應(yīng)性比較差，只能區(qū)域化生產(chǎn)，推廣性就不好，成本也會(huì)相應(yīng)增加；還有機(jī)耕船的比重量大，這會(huì)增加船的滑行阻力，增加無(wú)用的功率消耗。 3 ,5 4 機(jī) 耕 船傳動(dòng)系統(tǒng)簡(jiǎn)述 傳動(dòng)系是機(jī)耕船的一個(gè)重要組成部分，布置在發(fā)動(dòng)機(jī)和驅(qū)動(dòng)輪之間。它的作用是把發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力傳給行走機(jī)構(gòu) 和動(dòng)力輸出裝置，并且在機(jī)耕船進(jìn)行不同作業(yè)時(shí)保證驅(qū)動(dòng)輪和動(dòng)力輸出軸得到適當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)速和扭矩。機(jī)耕船傳動(dòng)系統(tǒng)的組成與結(jié)構(gòu)與拖拉機(jī)相似，功用也基本相同，但由于機(jī)耕船機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單，傳動(dòng)系結(jié)構(gòu)相對(duì)拖拉機(jī)傳動(dòng)系簡(jiǎn)單。目前的機(jī)耕船傳動(dòng)系主要包括皮帶傳動(dòng)、離合器、變速箱、中央傳動(dòng)和最終傳動(dòng)五個(gè)部分。傳動(dòng)系可按傳動(dòng)比變化情況分為有極式傳動(dòng)和無(wú)級(jí)式傳動(dòng)，現(xiàn)有的機(jī)耕船絕大多數(shù)都采用有級(jí)式傳動(dòng)。目前機(jī)耕船主要是兩輪驅(qū)動(dòng)外加一個(gè)導(dǎo)向輪，隨著機(jī)耕船的繼續(xù)發(fā)展，機(jī)耕船也會(huì)逐漸向四輪驅(qū)動(dòng)發(fā)展，可將拖拉機(jī)的傳動(dòng)系統(tǒng)運(yùn)用到機(jī)耕船上，使得兩者之間基本實(shí) 現(xiàn)結(jié)構(gòu)、原理通用，這樣機(jī)耕船牽引能里增大，工作效率會(huì)進(jìn)一步提高，將機(jī)耕船的發(fā)展推向新的階段。 5 機(jī) 耕 船現(xiàn)狀與發(fā)展前景 進(jìn)入 80 年代，隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的調(diào)整和農(nóng)村經(jīng)濟(jì)體制的改革，機(jī)耕船的產(chǎn)銷(xiāo)出現(xiàn)了5 較大幅度的下降。雖然如此，機(jī)耕船的優(yōu)點(diǎn)和它在水田機(jī)械化中的作用是不容忽視的。近幾年的調(diào)查表明 :在全國(guó)水田機(jī)耕面積下降的情況下，某些地區(qū)機(jī)耕船耕作的面積卻在上升，如上海市的川沙縣，海南省的瓊山和文昌縣等。 2但現(xiàn)如今，機(jī)耕船也只是小批量定做式生產(chǎn)，水田作業(yè)提出的需求又是機(jī)耕船出現(xiàn)了供不應(yīng)求的局面。這說(shuō)明機(jī)耕船在水田機(jī)械 化中仍具有強(qiáng)大的生命力。由此可見(jiàn)，機(jī)耕船的結(jié)構(gòu)與質(zhì)量改進(jìn)與擴(kuò)大規(guī)模生產(chǎn)迫在眉睫。 從年 50 年代末開(kāi)始研制漚田拖拉機(jī)至今，從這段經(jīng)歷中所得到的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)來(lái)考慮機(jī)耕船發(fā)展的前景是有益的。以往的歷史表明，由于機(jī)耕船產(chǎn)品生產(chǎn)的批量上不去，直接影響了產(chǎn)品的質(zhì)量、成本和生產(chǎn)廠的經(jīng)濟(jì)效益。經(jīng)驗(yàn)表明，機(jī)耕船中某些部件完全可以與拖拉機(jī)通用，只是傳動(dòng)系負(fù)荷大小不同。目前亟待解決的問(wèn)題就是要實(shí)現(xiàn)機(jī)耕船設(shè)計(jì)的系列化、標(biāo)準(zhǔn)化、通用化，提高機(jī)耕船的質(zhì)量與生產(chǎn)批量，往更先進(jìn)更實(shí)用的方向發(fā)展，進(jìn)一步解放勞動(dòng)力與提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。拖拉機(jī)零部件 與機(jī)耕船零部件的通用性也將是一個(gè)極具發(fā)展前景的方向。最終實(shí)現(xiàn)在一條生產(chǎn)線(xiàn)上可以既生產(chǎn)拖拉機(jī)，又生產(chǎn)機(jī)耕船，這樣就可以使生產(chǎn)廠的產(chǎn)量上去，對(duì)保證機(jī)耕船的質(zhì)量和降低成本也有決定性的作用，這無(wú)疑是我國(guó)發(fā)明的機(jī)耕船得以繼續(xù)發(fā)展的一條行之有效的途徑。 機(jī)耕船是我國(guó)在解決水田機(jī)械化中的一項(xiàng)卓有成效的發(fā)明，隨著農(nóng)業(yè)體制改革的深入，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力進(jìn)一步發(fā)展，機(jī)耕船必將在水田機(jī)械化事業(yè)中發(fā)揮更大的作用。 6 參考文獻(xiàn) 1 機(jī)耕船原理與設(shè)計(jì) M機(jī)械工業(yè)出版社 . 2 史灤平 . 機(jī)耕船的發(fā)展簡(jiǎn)史 6 月第 2 期 . 3 史灤平，鄧京生 耕船文集 1982 年： 14 機(jī)耕船原理與設(shè)計(jì) M機(jī)械工業(yè)出版社 15 熊一兵 耕船文集 1982 年： 866 季 明慧 的 現(xiàn)狀 與發(fā) 展 ， 機(jī)械 工業(yè) 部洛 陽(yáng)拖 拉機(jī)研究所 06 期： 17 機(jī)耕船 原理與設(shè)計(jì) M機(jī)械工業(yè)出版社 13 154. 8 陸根源，孫 維恭 500 型拖拉機(jī)傳動(dòng)系設(shè)計(jì) 1988 年第 1 期：19 21. 9 劉少康 . 汽車(chē)拖拉機(jī)離合器減震器 第 6 期： 19 33. 10 魏哀官，劉金奎 . 四輪驅(qū)動(dòng)汽車(chē)用液體粘性離合器的理論和試驗(yàn)研究 . 北京理工大學(xué)學(xué)報(bào) . 1995年 2月第 1期： 117 124. 11 潘傳堯 . 拖拉機(jī)變速箱運(yùn)動(dòng)結(jié)構(gòu)的分析 6 月第 2 期 ：23 29. 12 曹六建 , 馬旭紅 , 徐 培 . 四輪驅(qū)動(dòng)拖拉機(jī)倍速前橋研究 2 月第 1 期： 63. 13 修玉峰 . 四輪驅(qū)動(dòng)拖拉機(jī)的前驅(qū)動(dòng)布置設(shè)計(jì) . 拖拉機(jī)與農(nóng)用運(yùn)輸車(chē) 8月第 4 期