宋鑫 紀(jì)博文 白學(xué)峰

0 引言

履帶式拖拉機(jī)牽引力大、牽引效率高，接地比壓低，附著力強(qiáng)，作業(yè)質(zhì)量好，操作簡(jiǎn)單，維修方便，機(jī)具性價(jià)比較高，特別適用于山區(qū)和丘陵地帶的農(nóng)田、重粘土地和開(kāi)荒作業(yè)等重負(fù)荷種植作業(yè)、梯田作業(yè)［1］?，F(xiàn)結(jié)合技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀分析履帶式拖拉機(jī)的市場(chǎng)需求及應(yīng)用前景。

1 履帶式拖拉機(jī)的優(yōu)勢(shì)

1.1 牽引力大，牽引效率高

履帶式拖拉機(jī)比輪式拖拉機(jī)具有更高的附著力和牽引力，相同重量的機(jī)器，履帶式拖拉機(jī)的牽引力是輪式拖拉機(jī)的1.4～1.8 倍。經(jīng)測(cè)試，102.9 kW 的 1402 履帶拖拉機(jī)比 132.3 kW 的 1804輪式拖拉機(jī)輕400 kg，但其牽引力卻是1804 輪式拖拉機(jī)的1.3 倍。

在牽引效率方面，輪式拖拉機(jī)的牽引效率為55%～65%，履帶式拖拉機(jī)的牽引效率為70%～80%。與相同馬力的四輪驅(qū)動(dòng)輪式拖拉機(jī)相比，履帶式拖拉機(jī)的牽引效率高10%～20%。一般來(lái)說(shuō)，66.15 kW 的履帶式拖拉機(jī)的牽引效率與73.5 kW 的輪式拖拉機(jī)相當(dāng)。

1.2 接地比壓小，附著力強(qiáng)

履帶式拖拉機(jī)的地面固有壓力較小。51.5 ～132 kW 履帶式拖拉機(jī)的接地比壓在44.7～53 kPa 之間，而相同功率的輪式拖拉機(jī)的接地比壓非常大。以95.6 kW 拖拉機(jī)為例：東方紅C1302履帶拖拉機(jī)（加裝推土鏟）的接地比壓為47.7 kPa，而同一功率段的輪式拖拉機(jī)的接地比壓約為104 kPa，是履帶式拖拉機(jī)的兩倍多。據(jù)測(cè)試，大功率輪式拖拉機(jī)配套五鏵犁作業(yè)，滑移率一般為10%～20%，機(jī)組前進(jìn)速度約為7.2 km/h。

由于輪式拖拉機(jī)的接地比壓很大，在犁地作業(yè)中，后輪總是穿過(guò)犁溝，輪胎對(duì)土壤的剪切效應(yīng)會(huì)破壞基座土壤結(jié)構(gòu)。連續(xù)幾年使用輪式拖拉機(jī)耕作的田塊，土壤水層下會(huì)形成一個(gè)堅(jiān)實(shí)的底層，不利于水土保持和作物生長(zhǎng)。試驗(yàn)結(jié)果表明，耕地被輪式拖拉機(jī)壓實(shí)后，出苗率僅有30%～40%，而使用履帶式拖拉機(jī)作業(yè)的耕地出苗率能達(dá)到80%～90%。由于履帶式拖拉機(jī)的接地比壓較小，土壤壓實(shí)度小，因而在低濕地作業(yè)中具有明顯的優(yōu)勢(shì)。為保護(hù)耕地，目前，在一些大型農(nóng)場(chǎng)，一旦土壤水層深度超過(guò)50 mm，則禁止使用輪式拖拉機(jī)作業(yè)。

1.3 作業(yè)效率高，作業(yè)質(zhì)量好

拖拉機(jī)在農(nóng)田作業(yè)時(shí)，一般情況下，旋耕速度為5～6 km/h，耕作速度為7～9 km/h，耙地速度為10～12 km/h。無(wú)論是耕作還是播種作業(yè)，履帶式拖拉機(jī)的作業(yè)效率都高于輪式拖拉機(jī)。例如：C1802 履帶拖拉機(jī)可以驅(qū)動(dòng)6.5 m 的重型耙，而同樣功率的輪式拖拉機(jī)只能驅(qū)動(dòng)5.3 m 的重型耙。如果配備相同規(guī)格的重型耙，履帶式拖拉機(jī)的運(yùn)行速度可以快一個(gè)檔位，作業(yè)效率更高。

由于履帶式拖拉機(jī)重心低、附著系數(shù)大，具有良好的穩(wěn)定性，且轉(zhuǎn)彎半徑機(jī)動(dòng)性小，越野爬坡能力強(qiáng)，對(duì)山區(qū)和丘陵地帶的農(nóng)田、重粘土地和開(kāi)荒作業(yè)等重負(fù)荷種植作業(yè)、梯田作業(yè)具有更好的適應(yīng)性。特別是在丘陵地區(qū)，耕地坡度大，土壤阻力不均勻，使用輪式拖拉機(jī)傾斜作業(yè)時(shí)，穩(wěn)定性差，不確定性大，作業(yè)深度不均勻，作業(yè)質(zhì)量低，在這些地區(qū)選擇使用履帶式拖拉機(jī)可顯著提高作業(yè)質(zhì)量。

履帶式拖拉機(jī)也特別適合在粗糙土壤條件下作業(yè)，特別是在早春土壤還沒(méi)有解凍的時(shí)候。配備橡膠履帶后，履帶拖拉機(jī)還可以在公路上行駛，是一種適用于所有地形的機(jī)器。

1.4 利用率高，維修方便

除田間作業(yè)外，履帶式拖拉機(jī)還可用于農(nóng)田基本建設(shè)和小型水利工程建設(shè)。如：加裝鏟刀后，在開(kāi)溝、清理魚塘以及坡改梯等農(nóng)業(yè)土方工程作業(yè)時(shí)，可以作推土機(jī)械使用。而且，履帶式拖拉機(jī)是全框架結(jié)構(gòu)，維修時(shí)不必像輪式拖拉機(jī)一樣進(jìn)行拆卸，大大方便了用戶日常對(duì)整機(jī)的維修和保養(yǎng)。

1.5 油耗低，性價(jià)比高

現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行試驗(yàn)表明，同等機(jī)重的履帶式拖拉機(jī)比輪式拖拉機(jī)油耗低25%以上。從價(jià)格對(duì)比上看，140 馬力C1402 履帶拖拉機(jī)的售價(jià)在25 萬(wàn)元左右，而同等作業(yè)能力的180 馬力1804 輪式拖拉機(jī)的售價(jià)在42 萬(wàn)元左右。C1202 履帶式拖拉機(jī)的售價(jià)在20 萬(wàn)元左右，相同作業(yè)能力的1604輪式拖拉機(jī)售價(jià)在38 萬(wàn)元左右，幾乎貴了一倍。輪式拖拉機(jī)和履帶式拖拉機(jī)的性價(jià)比一目了然。

1.6 操作簡(jiǎn)單，駕駛舒適度較高

目前，履帶式拖拉機(jī)一般都采用液壓動(dòng)力轉(zhuǎn)向、簡(jiǎn)易駕駛室，可選裝空調(diào)、數(shù)字儀表等，耳旁噪聲較低，駕駛舒適度較高。隨著差速轉(zhuǎn)向、單把手及轉(zhuǎn)向控制等新技術(shù)的應(yīng)用，駕駛舒適度將得到進(jìn)一步提高。

履帶式拖拉機(jī)的主要缺點(diǎn)是其行走裝置，即支重輪、導(dǎo)向輪、托帶輪、履帶板(俗稱“三輪一板”)磨損較快，維護(hù)費(fèi)用較高，且運(yùn)行的傳遞速度較慢。特別是在農(nóng)村鋪裝道路上，金屬履帶拖拉機(jī)的轉(zhuǎn)移是不穩(wěn)定的。為此，中國(guó)一拖集團(tuán)股份有限公司研發(fā)了一種橡膠履帶裝置，可供用戶選擇。配備橡膠履帶后，履帶拖拉機(jī)的減振降噪效果明顯，舒適度大大提高，解決了道路傳動(dòng)適應(yīng)性問(wèn)題。同時(shí)，“三輪”的使用壽命也可以大大延長(zhǎng)，有效降低了后期的維護(hù)成本和轉(zhuǎn)移運(yùn)輸成本。橡膠履帶的使用壽命可達(dá)3 000 h。

2 履帶式拖拉機(jī)技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

2.1 金屬履帶拖拉機(jī)

金屬履帶拖拉機(jī)技術(shù)在履帶式拖拉機(jī)出現(xiàn)初期就已經(jīng)廣泛應(yīng)用，伴隨著市場(chǎng)需要的變化，該技術(shù)也在不斷地調(diào)整、改進(jìn)［1］。由于其發(fā)動(dòng)機(jī)性能的穩(wěn)定性較好，設(shè)備的利用率較高，在農(nóng)田水利工程中應(yīng)用范圍較大。但是，因?yàn)榻饘俾膸侠瓩C(jī)的行駛速度緩慢，轉(zhuǎn)移不方便，所以，近幾年，市場(chǎng)需求量也在不斷下降。

2.2 橡膠履帶拖拉機(jī)

橡膠履帶拖拉機(jī)的出現(xiàn)彌補(bǔ)了金屬履帶拖拉機(jī)的不足。橡膠履帶拖拉機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)能夠滿足拖拉機(jī)性能的需要，其傳動(dòng)系統(tǒng)為濕式主離合器，使用機(jī)電一體化技術(shù)對(duì)整個(gè)設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控，以保證整機(jī)性能的發(fā)揮。目前，橡膠履帶拖拉機(jī)在我國(guó)農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的需求量比較大。

3 履帶式拖拉機(jī)的市場(chǎng)需求分析

3.1 經(jīng)營(yíng)效益影響需求

通常情況下，單臺(tái)履帶式拖拉機(jī)的年作業(yè)量為400～533 km2，最多可以達(dá)到667 km2，年作業(yè)收入比輪式拖拉機(jī)高得多。所以，履帶拖拉機(jī)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中使用量較大。由于履帶拖拉機(jī)既可提升農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力，又可用于完善工業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施，也使其市場(chǎng)需求量明顯增加［1-2］。

3.2 政策影響需求

20 世紀(jì)70 年代到80 年代，國(guó)家對(duì)農(nóng)業(yè)極為重視，加大了投入力度，履帶拖拉機(jī)的發(fā)展進(jìn)入到了關(guān)鍵階段。之后，農(nóng)村推行家庭聯(lián)產(chǎn)承包責(zé)任制，大規(guī)模集中耕作方式不再適用，履帶式拖拉機(jī)的發(fā)展空間變小，市場(chǎng)需求量明顯減少。20 世紀(jì)90 年代之后，國(guó)家加大了對(duì)農(nóng)業(yè)的扶持力度，履帶式拖拉機(jī)的需求量明顯增加［1-2］，逐步在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中占據(jù)主要地位，履帶式拖拉機(jī)和輪式拖拉機(jī)的市場(chǎng)需求結(jié)構(gòu)也隨之發(fā)生改變。

3.3 產(chǎn)品變化影響需求

履帶式拖拉機(jī)發(fā)展初期，產(chǎn)品主要是東方紅54 型，之后生產(chǎn)的東方紅75 型因?yàn)楣β什蛔?，市?chǎng)上的需求量不大。東方紅802 型的動(dòng)力性能明顯提升，技術(shù)水平更加先進(jìn)，市場(chǎng)需求量不斷增加。為了滿足農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的需要，相關(guān)科研院所、拖拉機(jī)生產(chǎn)企業(yè)對(duì)履帶式拖拉機(jī)技術(shù)不停地進(jìn)行調(diào)整、改進(jìn)。新出現(xiàn)的幾種型號(hào)的拖拉機(jī)也對(duì)履帶拖拉機(jī)的市場(chǎng)需求起到了刺激作用，發(fā)展前景較好。橡膠履帶拖拉機(jī)的出現(xiàn)，彌補(bǔ)了傳統(tǒng)產(chǎn)品的不足，該產(chǎn)品動(dòng)力性能好，市場(chǎng)需求量較大。

3.4 購(gòu)置補(bǔ)貼影響需求

《中華人民共和國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械化促進(jìn)法》出臺(tái)后，農(nóng)機(jī)購(gòu)置補(bǔ)貼有了法律依據(jù)。2004 年至2015年，農(nóng)機(jī)補(bǔ)貼逐步增加，盡管近兩年單臺(tái)機(jī)具補(bǔ)貼額略有下降，但總體扶持力度不減。2016 年后，國(guó)家農(nóng)機(jī)購(gòu)置補(bǔ)貼注重綠色生態(tài)導(dǎo)向，出臺(tái)了多個(gè)農(nóng)村試點(diǎn)方案，指定先進(jìn)農(nóng)機(jī)設(shè)備補(bǔ)貼范圍。履帶拖拉機(jī)是一種具有綠色生態(tài)特性的農(nóng)業(yè)機(jī)械，它具有附著力好、接地面積大、土壤壓實(shí)度小等優(yōu)點(diǎn)，還具有科技領(lǐng)先和綜合創(chuàng)新的特點(diǎn)［3］，未來(lái)數(shù)年，履帶式拖拉機(jī)將具有很好的發(fā)展前景。

3.5 農(nóng)業(yè)經(jīng)營(yíng)主體需求影響

據(jù)統(tǒng)計(jì)，目前中國(guó)40%的耕地由280 萬(wàn)家新型農(nóng)業(yè)主體經(jīng)營(yíng)，2 億農(nóng)民經(jīng)營(yíng)其余60%的耕地［3］。隨著農(nóng)機(jī)專業(yè)合作社的發(fā)展和土地規(guī)模化經(jīng)營(yíng)的推進(jìn)，大規(guī)模的集中高效耕作需要更多的履帶式拖拉機(jī)來(lái)提高作業(yè)質(zhì)量。

隨著技術(shù)水平的提升，未來(lái)履帶式拖拉機(jī)必然會(huì)朝著功率多元化、履帶橡膠化和用途多樣化的方向發(fā)展，并將在提升農(nóng)作物產(chǎn)量及質(zhì)量方面發(fā)揮越來(lái)越重要的作用。