基于STUR收获机组适宜作业单元地块长度和面积耦合关系研究

由于农业机组技术参数与作业单元地块条件间无定量匹配关系,依据经验选择不同地块条件所用农业机组存在地块适应性差、农机动力浪费、作业效率低、成本高等问题。在界定农业机组作业季节时间利用率(STUR)概念基础上,建立直观表达收获机组STUR随作业单元地块条件定量变化关系的数学模型;结合试验数据,采用SPSS 24.0进行两次曲线拟合,得到大、中、小型3种常用收获机组STUR随作业单元地块面积呈对数函数关系变化,目标STUR条件下3种收获机组适宜作业单元地块长度与面积呈幂函数定量耦合关系。研究证实较大功率收获机组适宜作业单元地块长度和面积亦较大,当STUR为0.8、作业单元地块长度为1 000 m时,雷沃谷神GF40、约翰迪尔C110和凯斯6130三种收获机组适宜作业单元地块面积分别为2.8、2.95和3.2 hm2。研究确定基于目标STUR收获机组选型原则,完善农业机组运用和农业机器选型理论,为农业机械化向质量效益型发展提供理论和技术支撑。

播种机组加种加肥参数与地块长度关系建模与试验

加种加肥是播种机组必不可少的作业环节,研究播种机组加种加肥参数与作业单元地块长度间的定量关系,对客观分析加种加肥参数随地块长度变化规律、提高播种机组的时间利用率具有重要理论和实际意义。基于播种机组实际作业组织需求,提出加种加肥行程比α_(w)的概念,建立了3种加种加肥方式及有、无α_(w)条件下,播种机组加种加肥点间距离、加种加肥量、加种加肥次数和加种加肥总时间等随作业单元地块长度变化关系的数学模型;结合试验数据采用Matlab计算,分别确定了4种典型播种机组以单侧加种加肥方式作业时4个加种加肥参数随作业单元地块长度的变化规律;明确了有、无α_(w)条件下播种机组加种参数随地块长度均呈“两段一点”式变化规律;确定了当地块面积为5 hm^(2)时,单侧加种加肥方式作业条件下4种典型播种机组的加种参数不同段与其相同段的分界点及其可作业的地块长度上限点:约翰迪尔7830播种机组的地块长度段分界点为575 m、可作业地块长度上限点为1151 m,维美德171播种机组的分界点为438 m、上限点为1031 m,常发504播种机组的分界点为457 m、上限点为1035 m,黄海254播种机组的分界点为517 m、上限点为1035 m。研究结果完善了农业机组运用的相关理论,为有效提高机组的时间利用率及作业效率提供了理论和技术支撑,为播种机组作业规划、农业机械化高质量发展提供了科学依据。