1995-11-16
GB ／ T 5668.3 —
旋耕机械试验方法
Rotary tiller─Testing methods
1996-05-01
1 主题内容与适用范围
本标准规定了旋耕机械的试验条件、项目及方法。
本标准适用于与拖拉机（手扶拖拉机除外）配套的卧式水、旱田旋耕机以及与旋耕联合作业的播种施
肥、深松起垄、灭茬起垄等联合作业机械。
2 引用标准
GB 5668.1 旋耕机械
GB 9478 谷物条播机 试验方法
GB 5667 农业机械生产试验方法
3 技术测定
3.1 目的
试验前对样机的制造质量、结构参数作全面的检查，以评定其是否与技术文件和图样相符。
3.2 要求
技术测定过程中，如发现样机有严重的缺陷而短期内不能解决时，以后各试验程序不再进行。
3.3 测定内容
3.3.1 按GB 5668.1 中的规定，检查样机的制造质量。
3.3.2 测定样机的主要技术参数结果汇总记入表1。
4 性能试验
4.1 目的
评定样机作业质量能否满足当地农业技术要求及与拖拉机的配套合理性，并考核样机是否达到设计指
标。
4.2 性能试验的准备和要求
4.2.1 试验前，制定性能试验计划。在待测试的几种参数（刀辊转速、作业速度、耕深等）中，使其中任
一参数作某一次量的变动称为一个工况，同一工况测试不少于三个行程。
4.2.2 试验地应根据试验样机的适应范围，选择当地有代表性的田块；田块各处的试验条件要基本相同；
田块的面积应能满足各测试项目的测定要求；测区长度不少于20m，并留有适当的稳定区。
中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准
旋耕机械试验方法 GB／T 5668.3—1995
Rotary tiller─Testing methods 代替 GB 5668.3—85
4.2.3 试验机组的技术状态应良好，按使用说明书的规定进行使用、调整和保养。试验中拖拉机和驾驶员
均不得随意更换。
4.2.4 试验所用的测试仪器，必须在标准计量单位检定有效期内。
4.2.5 试验前的调查和测定
a. 前茬作物（或绿肥）和田面情况；
b. 前2～3年内轮作和耕作情况；
c. 土壤类型；
d. 耕前植被：在测区内对角线上取5点，每点按1m2面积紧贴地面剪下露出地表的植物，称其质量，并
算出5点的平均值；
e. 土壤{jd1}含水率：在测区内对角线上取5点，每点按0～5、5～10、10～15、15～20cm分层测定，每
层取样量不少于30g（去掉石块和植物残体等杂质）装入铝盒后称重，在105℃恒温下，约烘6h，到质量不
变为止。然后取出放入干燥器中冷却到常温称重，并分别算出分层和全层平均值；
f. 土壤坚实度：测点与土壤{jd1}含水率的测点相对应，测试后分别算出各层和全层平均值；
g. 水耕时测定水层深度，在测区内沿对角线取5个小区，每个小区测10次，算出平均值。
4.2.6 性能测定时，相邻行程要间隔一定距离，保证测定不受干扰。
4.3 性能测定
4.3.1 耕深及其稳定性
4.3.1.1 耕深
用耕深仪或耕深尺测定。用耕深尺测定时，沿机组前进方向每隔2m测定一点，每个行程左、右各测定
10点，按公式（1）、（2）计算：
a.行程的耕深平均值
b. 工况的耕深平均值
…………………………………………………
（1）
式中：aj── 第j个行程的耕深平均值，cm；
aji── 第j个行程中的第i个点的耕深值，cm；
nj── 第j个行程中的测定点数。
………………………………………………（2）
式中：a── 工况的耕深平均值，cm；
N── 同一工况中的行程数。
4.3.1.2 耕深稳定性，按公式（3）～（8）计算：
a. 行程的耕深标准差、变异系数和稳定性系数
b. 工况的耕深标准差、变异系数和稳定性系数
4.3.2 耕宽及其稳定性
4.3.2.1 耕宽
测定时应与耕深测点相对应，按4.3.1.1条的方法计算。
4.3.2.2 耕宽稳定性
按4.3.1.2条的方法计算。
4.3.3 碎土质量
在已耕地上测定0.5m×0.5m面积内的全耕层土块，土块大小按其最长边分为小于4cm，4～8cm，大于
8cm三级。并以小于4cm 的土块质量占总质量的百分比为碎土系数，每一个行程测定一点。
4.3.4 植被覆盖率
每个工况测定不少于3点，方法同4.2.5条d项，按式（9）计算植被覆盖率：
………………………………………（3）
Vj=（Sj/aj）×100％………………………………………………（4）
Uj=1-Vj……………………………………………………（5）
式中：Sj── 第j个行程的耕深标准差，cm；
Vj── 第j个行程的耕深变异系数，％；
Uj── 第j个行程的耕深稳定性系数，％。
………………………………………………
（6）
V =（S/a）×100％………………………………………………（7）
U =1-V……………………………………………………（8）
式中：S── 工况的耕深标准差，cm；
V── 工况的耕深变异系数，％；
U── 工况的耕深稳定系数，％。
Fb=〔（Wq-Wh）/Wq〕×100％…………………………………………（9）
式中：Fb── 植被覆盖率，％；
Wq── 耕前植被平均值，g；
Wh── 耕后植被平均值，g。
4.3.5 土壤膨松度及松软度
4.3.5.1 土壤膨松度
耕作前后，用耕层断面测绘仪在垂直于机组前进方向的同一位置上先后画出未耕地表线、已耕地表线
和沟底线，求出耕层内的耕前断面积和耕后断面积，同一个行程内测定一次，按式（10）计算：
测定时，必须注明旋耕机拖板的位置。
4.3.5.2 土壤松软度
水耕后，在试验区的对角线上取5点，用承压仪进行测定，并从压力图上找出8cm深处的压力，表示土
壤松软度。
4.3.6 耕前和耕后地表平整度
在测定土壤膨松度时画得的耕前和耕后地表线上过{zg}点作一水平直线为基准线，在其适当位置上取
一定宽度（与样机耕宽相当），分成十等分，并在等分点上作垂线与基准线相交，量出地表线上各交点至
基准线的距离，按4.3.1条的方法计算平均值和标准差，并以标准差的值表示其平整度。
4.4 功率消耗测定
4.4.1 样机的功率消耗测定
旋耕机功率消耗（包括万向节传动件的功率消耗）以拖拉机动力输出轴的输出功率表示，推荐采用电
测法。
拖拉机动力输出轴输出的扭矩和转速同时在全行程内测定。分别求出转速、扭矩和功率的平均值，并
按4.3.1条的方法计算出转速、扭矩、功率的行程平均值和工况平均值，以及扭矩、功率的行程标准差和工
况标准差。
4.4.2 机组前进速度的测定
4.4.3 机组打滑率测定
测定拖拉机后驱动轮转过相同转数时的空行程和工作行程的距离，按式（12）计算：
Pt=〔（Ah-Aq）/Aq〕×100％…………………………………………（10）
式中：Pt── 土壤膨松度，％；
Ah── 耕后断面积，cm2；
Aq── 耕前断面积，cm2。
u=S/t……………………………………………………（11）
式中：u── 机组前进速度，m/s；
S── 机组在测定时间内前进的距离，m；
t── 测定时间，s。
δ=〔（Sk-Sg）/Sk〕×100％…………………………………………（12）
式中：δ── 机组打滑率（负值为滑移），％；
Sk── 机组空行程距离，m；
Sg── 机组工作行程距离，m。
以上各项性能试验结果汇总填入表2。
4.4.4 旋耕联合作业机械的专项性能测定
4.4.4.1 旋耕施肥播种机械
首先应对试验用的种子（肥料）进行特性测定，测定内容和各项内容的定义按GB 9478中第2章和第
3.2.2条进行。
a. 排种（排肥）能力、总排量稳定性、各行排量一致性以及种子破损率的测定，应按GB 9478中第
4.2.1～4.2.4条进行。
b. 种子（肥料）覆土深度测定，应按GB 9478中4.4.2条进行。
c. 田间播种均匀性测定，应按GB 9478中4.4.1条进行。
d. 种子和肥料相对位置的测定，应按GB 9478中4.4.8条进行。
4.4.4.2 旋耕灭茬起垄机械
a. 灭茬深度的测定：沿机组前进方向每隔2m测定一点，每个行程各测5点（测定行数由机具实际作业
情况而定）。测定方法：平作地同4.3.1.1；垄作地，则以耕前垄顶线作为原地表线，测出灭茬深度，并计
算出标准差和稳定性系数。
b. 深松深度的测定：在试验区内，对角线上取5点（测定的深松器数由实际作业情况而定）测定。测
定方法：平作地同4.3.1.1；垄作地，则以耕前垄顶线作为原地表，测出耕作沟底到原地表的距离，即为深
松深度，并算出其标准差和稳定性系数。
c. 根茬覆盖率的测定：按4.2.5条中d项植被测定方法及4.3.4条植被覆盖率的计算方法进行。
d. 起垄质量（垄高、垄顶宽、垄距）的测定：在试验区内，对角线上取5 点测定，每点测定10个垄求
其平均值，起垄质量以垄高（垄沟底部至垄顶的距离）、垄顶宽（垄台顶部的宽度）、垄距（两垄中心线
间的距离）的合格率来评价，分别以符合当地农艺要求的垄高（垄顶宽或垄距）数占总测量的垄高（垄顶
宽或垄距）数的百分比，作为垄高（垄顶宽或垄距）的合格率。同时分别计算出垄高、垄顶宽、垄距的标
准差和稳定性系数。
e. 根茬粉碎率的测定和计算：在试验区内，对角线上取5点测定，每点取一个工作幅宽乘1m的面积，
按5cm以下、5cm以上、完整（60％未被粉碎的根茬为完整的根茬）分类，测出各类的质量，按式（13）计
算出根茬粉碎率：
以上各项性能试验结果汇总填入表2。
5 生产试验
5.1 生产试验的目的
考核样机的使用经济性、使用可靠性、性能稳定性、地区适应性、调整保养方便性、主要件和易损件
耐用性及安全性。
5.2 生产试验的要求
5.2.1 批量生产前投入生产试验的样机不得少于两台，配套动力应与试验的要求相适应，并备有必要的配
件和工具。
根茬粉碎率=（5cm以下根茬质量/根茬总质量）×100％……………………（13）
5.2.2 可靠性无故障试验每米幅宽300亩（其中直接旋耕不少于60％）。
5.3 生产试验内容
5.3.1 生产考核
生产试验全过程中，每个班次必须记录作业量，主、副油料消耗和各类时间消耗（作业时间、班次时
间、总延续时间，调整保养时间，样机故障排除时间和拖拉机故障排除时间），填写生产试验日记，时间
xx到“min”，记入表3。然后整理汇总，计算作业小时生产率和班次小时生产率，结果填入表4。
生产考核中，对下列项目作出评价：
a. 地区适应性：观察样机在田块大小、土壤类型、土壤{jd1}含水率、土壤坚实度和植被种类等不同条
件下的适应能力；
b. 性能稳定性：观察、抽测或复测样机的主要性能（耕深、碎土、沟底平整度、地表平整度等），在
试验中期，后期各不少于一次；
c. 使用可靠性：详细记录样机零、部件变形，损坏情况。记载时注明零、部件名称，完成的作业量，
损坏情况及其原因，记入表5。典型者予以拍摄照片；
d. 旋耕刀耐磨性：试验前，将旋耕刀编号，同时测定其截面宽度及质量。试验中，根据土质情况，按
每把旋耕刀作业量5～10亩时测定一次，先后不少于三次，结果记入表6。
5.3.2 生产查定
样机的生产查定不少于连续三个班次，每个班次作业时间不少于6h，时间xx到“s”，每个班次内各
类时间消耗、作业量和主、副油料应准确记入表3。然后整理汇总，计算纯工作小时生产率和主、副油料消
耗率，结果填入表7。
5.3.3 生产试验时间的分类
生产试验时间的分类如下：
5.4 技术经济指标计算
5.4.1 生产率
5.4.1.1 纯工作小时生产率
5.4.1.2 作业小时生产率
5.4.1.3 班次小时生产率
5.4.2 油料消耗率
5.4.2.1 主油料消耗率
5.4.2.2 副油料消耗率
5.4.3 使用可靠性
5.4.4 调整保养方便性
Ec=ΣQcb/ΣTc………………………………………………（14）
式中：Ec── 纯工作小时生产率，ha/h；
Qcb── 生产查定的班次作业量，ha；
Tc── 生产查定班次纯工作时间，h。
Ez=ΣQb/ΣTz…………………………………………（15）
式中：Ez── 作业小时生产率，ha/h；
Qb── 生产考核期间的班次作业量，ha；
Tz── 生产考核期间的班次作业时间，h。
Eb=ΣQb/ΣTb………………………………………………（16）
式中：Eb── 班次小时生产率，ha/h；
Tb── 生产考核期间的班次作业时间，h。
Gn=ΣGnz/ΣQcb…………………………………………（17）
式中：Gn── 单位作业量的主油料消耗率，kg/ha；
Gnz── 生产查定班次内消耗的主油料质量，kg。
Gf=ΣGft/ΣQgb…………………………………………（18）
式中：Gf── 单位作业量的副油料消耗率，kg/ha；
Gft── 规定周期中每次更换和添加的副油料质量，kg；
Qgb── 规定周期中的班次作业量，ha。
K=〔ΣTz/（ΣTg+ΣTz）〕×100％………………………………（19）
式中：K── 使用可靠性，％；
Tg── 样机在生产试验期间每班次的故障排除时间，h。
Ktb=〔ΣTz/（ΣTz+ΣTtb）〕×100％……………………………………（20）
式中：Ktb── 生产考核期间的调整保养方便性，％；
5.4.5 时间利用率
式中：KbL──样机的班次时间利用率，％。
5.4.6 总延续时间利用率
5.4.7 作业成本
作业成本计算方法参照GB 5667中附录A（参考件）进行。
以上技术经济指标计算结果汇总填入表8。
6 试验报告
6.1 要求
试验结束后，将测定计算和观察结果整理汇总，综合分析，提出试验报告。
6.2 内容
a. 试验目的；
b. 试验样机的结构和技术特征简介；
e. 试验概况；
d. 试验结果和分析；
e. 存在问题和改进意见；
f. 结论。
表 1 主要技术参数测定汇总表
Ttb── 生产考核期间样机每次的调整保养时间，h。
KbL=〔ΣTz/ΣTb〕×100％………………………………………（21）
KyL=〔ΣTb/ΣTy〕×100％………………………………（22）
式中：KyL── 样机的总延续时间利用率，％；
Ty── 样机在生产试验期内每班的总延续时间，h。
旋耕机型号： 拖拉机型号：
测定地点： 测定日期：
项 目
设计实 测备注
配套拖拉机
标定功率，kW
动力输出轴转速，r/min
常用作业档
档次
理论前进速度，m/s
旋耕机
外形尺寸：长×宽×高，mm
结构质量，kg
幅宽，cm
传动方式
与拖拉机的联接方式
刀 辊
设计转速，r/min
{zd0}回转半径，mm
总安装刀数（把）
回转切削面数（个）
每切削小区刀数（把）
相邻切削面间距，mm
旋耕刀
型号
材料
硬度
联合作
业机械
播种行数（行）
播种行距，cm
施肥行距，cm
排种器型式
排肥器型式
传动机构
型式
排种轴转速，r/min
机组最小转弯半径，m
起垄器型式
起垄器数量（个）
深松铲型式
深松铲数（个）
测定人： 记录人：
表 2 性能试验汇总表
灭茬刀型式
灭茬垄数（垄）
灭茬刀数（把）
灭茬刀轴转速r/min
项 目
测定结果
机组编号
工况编号
机组参数
旋耕机
型号
刀 辊
设计转速，r/min
平均转速，r/min
{zd0}回转半径，mm
总安装刀数（把）
回转切削面数（个）
每切削小区刀数（把）
相邻切削面间距，mm
旋耕刀
型号
材料
结构质量，kg
传动方式
与拖拉机的联接形式
机组参数拖拉机
型号
标定功率，kw
动力输出轴转速，r/min
作业档次
理论前进速度，m/s
试验地特征
前茬和
田面情况
前茬作物名称
留茬高度，cm
杂草或绿肥种类
杂草或绿肥高度，m
单位面积质量，kg/ha
轮作和
耕作情况
二、三年内换茬情况
耕作层深度，cm
使用农具名称
土壤类型
水层深度，cm
土壤绝
对含水率
％
层平均值
0～5，cm
5～10，cm
10～15，cm
15～20，cm
总平均值
土壤坚实度
N/cm2
层平均值
0～5，cm
5～10，cm
10～15，cm
15～20，cm
总平均值
耕 深
平均值，cm
稳定性系数，％
耕 宽
平均值，cm
稳定系数，％
≤4cm
旋耕作业
碎 土
％
4～8cm
＞8cm
植被覆盖率，％
土壤膨松度，％
沟底横向平整度，％
地表平整度
耕前，％
耕后，％
土壤松软度（8cm处），N/cm2
旋耕施肥
播种作业
每公顷排量（计算值），kg/ha
各行排
量一致性
标准差，S，g
变异系数V，％
总排量
稳定性
标准差，S，g
变异系数，V，％
种子破损率，％
种子或
肥料覆
土质量
覆土深度，cm
标准差，S，g
变异系数，V，％
播种或施
肥均匀性
每段平均粒数X（粒）
标准差S（粒）
变异系数v
空段数占总段数的百分比，％
旋耕灭
茬作业
平均灭茬深度，cm
标准差，cm
变异系数，％
稳定性系数，％
整理人：
表 3 生产试验记录表
深松深度，cm
旋耕深松
起垄作业
垄 宽
标准差，cm
稳定性系数，％
合格率，％
垄 高
标准差，cm
稳定性系数，％
合格率，％
垄 距
标准差，cm
稳定性系数，％
合格率，％
拖拉机动力输出轴
的输出功率
转速平均值，r/min
扭矩平均值，N·m
扭矩标准差，N·m
功率平均值，kW
功率标准差，kW
机组打滑率，％
机组前进速度，m/s
试验日期
试验地点
机组编号： 作业种类：
旋耕机型号： 刀辊转速：r/min
拖拉机型号： 作业档次：
前茬作物： 土壤类型：
平均耕深：cm 作业面积：ha
主油料消耗：kg 副油料消耗：kg
测定人： 记录人：
表 4 生产试验记录汇总表
试验地点： 试验日期：
h（min，s）
项 目
实测数据合 计
开始时间
结束时间
作业时间
纯作业时间
地头转弯空行时间
工艺服务时间
故障时间
拖拉机
样机
保养时间
拖拉机
样机
调整时间
拖拉机
样机
转移时间
1km以内
1km以上
组织不善造成停机时间
自然条件造成停机时间
其他原因造成停机时间
注： 生产考核和生产查定都用此表，考核时间xx到“min”，查定时间xx到“s”。生产考核时，
不记录纯工作时间、地头转弯空行时间和工艺服务时间。
机组编号： 试验地点： 试验日期：
施耕机型号： 作业档次： 刀辊转速： r/min
测定人：
记录人：
表 5 拖拉机、旋耕机故障损坏统计表
拖拉机型号： 作业种类：
土壤类型： 平均耕深： cm
项 目
本 班累 计故障情况及其原因
作业量，ha
油料消耗
kg
主油料
副油料
时间消耗
h，min
作业时间
班次时间
总延续时间
调整保养时间
样机故障排除时间
拖拉机故障排除时间
生产率
ha/h
作业小时生产率
班次小时生产率
机组编号： 拖拉机型号：
旋耕机型号： 试验日期：
试验地点：
序号
日期零、部件名称作业量，ha 损坏情况损坏原因处理情况排除故障时间，h min
测定人： 记录人：
表 6 旋耕刀磨损测定记录表
测定人： 记录
人：
表 7 生产查定结果汇总表
机组编号： 拖拉机型号：
旋耕机型号： 土壤类型：
试验地点： 试验日期：
项 目
测定部位或数据
截面宽度尺
寸磨损量
mm
测 次
L1 L2 L3 L4 L5 L6 L7 L8 L9 L10
1
2
3
4
5
质量磨损量
测 次
质量，g 作业面积，ha 折算作业量 为1ha时的磨损量，g/ha
1
2
3
4
5
旋耕刀测量
部位示意图
机组编号： 土壤类型：
旋耕机型号： 刀辊转速： r/min
测定人：
记录人：
拖拉机型号： 作业档次：
前茬作物： 作业种类：
试验地点： 试验日期：
项 目
班 次
平均
1
2 3
总延续时间
min，s
班次时间
作业时间
纯工作时间
地头转弯空行时间
工艺服务时间
非作业时间
调整保养时间
样机故障时间
1 km以内空行转移时间
非班次
时间
拖拉机调整、保养和故障排除时间
1km以上空行转移时间
自然条件造成停机时间
组织不善造成停机时间
其他原因造成停机时间
作业量，ha
主油料消耗，kg
纯工作小时生产率，ha/h
主油料消耗率，kg/ha
作业质量
表 8 生产试验技术经济指标汇总表
旋耕机型号： 汇总日
期：
测定人： 记录人：
附 录 A
试验用主要仪器、工具和设备
（参考件）
50m皮尺一卷，2m钢卷尺一个；
标杆30根；
50kg磅秤一台或杆秤一把；
项 目
机组编号
生产率
ha/h
纯工作小时生产率
作业小时生产率
班次小时生产率
油料消耗
kg/ha
主油料消耗率
副油料消耗率
使用可靠性，％
调整保养方便性，％
时间利用率
班次时间利用率，％
总延续时间利用率，％
作业成本，元/ha
作业质量
土壤坚实度仪一台；
土壤承压仪一台；
取土钻一只；
土壤盒50只；
200g和1 000g天平各一台；
恒温箱一台；
秒表二只；
耕深尺二把；
耕深断面测绘仪一台；
取土金属框0.5m×0.5m×0.25m一只；
1m×1m方框一只；
水平尺一把；
转速表一只；
燃油流量计一只；
电测仪器一套；
传感器；
求积仪一只；
计算器一只；
照相机一架；
旋耕刀磨损专测检具一台。