自動(dòng)化在農(nóng)機(jī)制造中的應(yīng)用

承德市農(nóng)牧局農(nóng)機(jī)管理站 河北承德 067000

摘要：隨著我國改革開放的深入進(jìn)行，對機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化的建設(shè)也將繼續(xù)增長，我國加強(qiáng)了基礎(chǔ)性設(shè)施的建設(shè)，而基礎(chǔ)性設(shè)施的建設(shè)中很大一部分就是和機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化相關(guān)的，本文主要介紹了機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化的現(xiàn)狀和未來。機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化的趨勢。

關(guān)鍵詞：農(nóng)機(jī)制造；機(jī)械設(shè)計(jì)；機(jī)械制造；農(nóng)機(jī)自動(dòng)化

一、我國農(nóng)機(jī)自動(dòng)化的發(fā)展現(xiàn)狀及前景

近些年來，自動(dòng)化的研究逐漸被人們所認(rèn)識，自動(dòng)控制在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用越來越受到重視。例如，把計(jì)算機(jī)技術(shù)、微處理技術(shù)、傳感與檢測技術(shù)、信息處理技術(shù)結(jié)合起來，應(yīng)用于傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)機(jī)械，極大地促進(jìn)了產(chǎn)品性能的提高。我國農(nóng)業(yè)部門總結(jié)了一些地區(qū)的農(nóng)業(yè)自動(dòng)化先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)（如臺灣地區(qū)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)化、漁業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)化、畜牧業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)化及農(nóng)產(chǎn)品貿(mào)易自動(dòng)化）的開發(fā)與應(yīng)用情況，同時(shí)也汲取了國外一些國家的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)、技術(shù)，如英國通過對施肥機(jī)散播肥料的動(dòng)力測量來控制肥料的精確使用量。這些技術(shù)和方法是我國農(nóng)業(yè)機(jī)械的自動(dòng)化裝置得到了補(bǔ)充和新的發(fā)展，從而形成了一系列適合我國農(nóng)業(yè)特點(diǎn)的自動(dòng)化控制技術(shù)。

我國農(nóng)業(yè)自動(dòng)化已在設(shè)施農(nóng)業(yè)中的溫室自動(dòng)化控制、排灌機(jī)械自動(dòng)化、部分農(nóng)業(yè)機(jī)械裝置自動(dòng)化等方面得到一定的發(fā)展，尤其精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)的發(fā)展越來越得到重視。電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展推動(dòng)了農(nóng)業(yè)機(jī)器向自動(dòng)化方向發(fā)展。隨著智能化技術(shù)的發(fā)展，人工智能將是世紀(jì)農(nóng)業(yè)工程發(fā)展的重點(diǎn)。各種農(nóng)業(yè)機(jī)器人或智能化系統(tǒng)將在農(nóng)業(yè)自動(dòng)化控制中不斷涌現(xiàn)，繼續(xù)推動(dòng)和實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)自動(dòng)化是農(nóng)業(yè)機(jī)械化工程技術(shù)工作者所面臨的長遠(yuǎn)課題和挑戰(zhàn)。

二、我國對機(jī)械設(shè)計(jì)技術(shù)的開發(fā)和創(chuàng)新

現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)技術(shù)己廣泛應(yīng)用于各領(lǐng)域，但應(yīng)用于農(nóng)業(yè)機(jī)械制造方面相對薄弱，尤其在我國農(nóng)機(jī)制造行業(yè)中沒有得到更系統(tǒng)更撤底的開發(fā)。這其中的原因很多，有政策方面的，有市場方面的。只要我們真正重視農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，農(nóng)機(jī)的作用，就一定能把先進(jìn)的設(shè)計(jì)技術(shù)充份應(yīng)用到農(nóng)機(jī)的生產(chǎn)制造中來。主要方法如下：

以人為主、人機(jī)結(jié)合

以人為中心的計(jì)算研究聚焦于人機(jī)集成的各個(gè)層面，強(qiáng)調(diào)系統(tǒng)觀。用系統(tǒng)的客觀的眼光來進(jìn)行農(nóng)機(jī)設(shè)計(jì)創(chuàng)新。

建產(chǎn)科學(xué)團(tuán)隊(duì)，深入農(nóng)業(yè)生產(chǎn)第一線

聽取農(nóng)民的見意和意見。以田間地頭的具體情況、出現(xiàn)的具體問題作為設(shè)計(jì)依托，真正做到設(shè)計(jì)為生產(chǎn)服務(wù)

1.計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)的應(yīng)用

CAD技術(shù)的發(fā)展以及新材料的涌現(xiàn)、先進(jìn)的制造技術(shù)，推動(dòng)了我國農(nóng)業(yè)機(jī)械向自動(dòng)化、智能化方向發(fā)展，使我國原來那些傳統(tǒng)機(jī)械無法作業(yè)的項(xiàng)目逐漸實(shí)現(xiàn)了機(jī)械化。農(nóng)業(yè)智能化技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)和機(jī)械化技術(shù)將相互促進(jìn)、互相補(bǔ)充，與生物技術(shù)一起把農(nóng)業(yè)這一基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)帶入到一個(gè)全新的階段，從而提高我國農(nóng)機(jī)的國際競爭力。

2.數(shù)控機(jī)床加工技術(shù)

由于數(shù)控機(jī)床綜合應(yīng)用了電子計(jì)算機(jī)、自動(dòng)控制、伺服系統(tǒng)、精密檢測與新型機(jī)械結(jié)構(gòu)等方面的技術(shù)成果，具有高的高柔性、高精度與高度自動(dòng)化的特點(diǎn)，因此，采用數(shù)控加工手段，解決了機(jī)械制造中常規(guī)加工技術(shù)難以解決甚至無法解決的單件、小批量，特別是復(fù)雜型面零件的加工，應(yīng)用數(shù)控加工技術(shù)是機(jī)械制造業(yè)的一次技術(shù)革命，使機(jī)械制造的發(fā)展進(jìn)入了一個(gè)新的階段，提高了機(jī)械制造業(yè)的制造水平，為社會提供高質(zhì)量，多品種及高可靠性的機(jī)械產(chǎn)品。

3.激光加工技術(shù)

農(nóng)業(yè)機(jī)械生產(chǎn)過程具有特殊性。零件多具有較復(fù)雜的形狀，如耕地機(jī)械、整地機(jī)械和收獲機(jī)械等。此外，復(fù)雜曲面較多，如犁體曲面、旋耕機(jī)旋刀、水泵葉輪和送料螺旋等，而且根據(jù)具體的生產(chǎn)情況不同，其形狀還需相應(yīng)調(diào)整。因此，利用傳統(tǒng)的機(jī)械加工方法研制這種農(nóng)業(yè)機(jī)械零件，不僅研制開發(fā)時(shí)間長，加工工藝復(fù)雜，而且很難達(dá)到理想的效果。運(yùn)用先進(jìn)的激光快速成型技術(shù)，不僅大大縮短新產(chǎn)品的開發(fā)周期，降低開發(fā)成本，而且制造質(zhì)量也優(yōu)于傳統(tǒng)制造方法。

4.水刀加工技術(shù)

對一些金屬零件可采取沖剪工藝方法，效率高、速度快，但需要特定的模具和刀具，水切割與該切割方法相比柔性好，可隨時(shí)進(jìn)行任意形狀工件的切割加工，尤其在材料厚、硬度高等情況下，沖剪工藝將很難或無法實(shí)現(xiàn)，而用水切割方法則較為理想；火焰切割也是金屬領(lǐng)域常用的切割工藝，切割的厚度范圍非常大，但與水切割相比其熱效應(yīng)明顯、切割表面質(zhì)量和精度較差，另外水切割能很好地解決一些熔點(diǎn)高、合金、復(fù)合材料等特殊材料的切割加工。

5.等離子加工技術(shù)

數(shù)控等離子切割機(jī)具有切割高速、質(zhì)量穩(wěn)定以及成本經(jīng)濟(jì)等特點(diǎn)，一直為國內(nèi)制造行業(yè)所青睞，數(shù)控等離子切割機(jī)能在我國造船行業(yè)迅速推廣應(yīng)用的一個(gè)重要原因是得益于其投入使用后所帶來的可觀經(jīng)濟(jì)效益。在通過合理的方法規(guī)避上述等離子切割帶來的毛刺掛渣問題后，將進(jìn)一步推動(dòng)數(shù)控等離子切割機(jī)在國內(nèi)市場的廣泛普及和應(yīng)用。

三.我國己有農(nóng)業(yè)機(jī)械自動(dòng)化的應(yīng)用

1.自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用于拖拉機(jī)

在農(nóng)用拖拉機(jī)上已廣泛使用了機(jī)械油壓式三點(diǎn)聯(lián)結(jié)的位調(diào)節(jié)和力調(diào)節(jié)系統(tǒng)裝置，在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域中拖拉機(jī)是應(yīng)用最為廣泛的接卸裝置，現(xiàn)已廣泛裝置了機(jī)械油壓式三點(diǎn)連接控制系統(tǒng)。目前又開發(fā)出了性能更為優(yōu)越更完善的電子油壓式三點(diǎn)連接控制系統(tǒng)。新的系統(tǒng)主要是改善機(jī)械油壓式三點(diǎn)連接裝置，才用了微機(jī)或電磁操作控制閥和心閥來提高位調(diào)節(jié)和力調(diào)節(jié)的控制水平。水平控制系統(tǒng)可以減去拖拉機(jī)在不平衡路面上引起的左右輪胎不平的影響，使旋耕機(jī)保持水平等。新型的拖拉機(jī)速度控制系統(tǒng)可以自動(dòng)的設(shè)置機(jī)器的運(yùn)轉(zhuǎn)速度，可以有效的調(diào)節(jié)機(jī)器的速度以適應(yīng)不同的作業(yè)環(huán)境，從而提高工作效率。

2.自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用于施肥播種機(jī)

根據(jù)機(jī)器行使的速度來檢測撒播的種子或者給料來確定播種量是否符合播種要求的裝置。以及將馬鈴薯種子割成瓣后播種的裝置等。

3.自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用于谷物干燥機(jī)

不受外界條件干擾，能自動(dòng)維持熱風(fēng)溫度的裝置停電或干燥機(jī)過熱引起火災(zāi)時(shí)，自動(dòng)掐斷燃料供給的裝置

4.自動(dòng)化技術(shù)插秧機(jī)

插秧機(jī)在轉(zhuǎn)彎時(shí)自動(dòng)減速和機(jī)體的水平控制裝置等著。

5.精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)的實(shí)施

精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)是有十多個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)組成的，即網(wǎng)絡(luò)化管理系統(tǒng)，農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng)，農(nóng)田地理信息系統(tǒng)等組成，其核心是建立一個(gè)健全完善的農(nóng)田地理信息系統(tǒng)。可以說是現(xiàn)代信息技術(shù)和農(nóng)業(yè)結(jié)合的一種新型農(nóng)業(yè)。精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)強(qiáng)調(diào)的是農(nóng)業(yè)收獲效益，而不是過分強(qiáng)調(diào)的高產(chǎn)。精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)將農(nóng)業(yè)帶入了信息化和數(shù)字時(shí)代，是農(nóng)業(yè)發(fā)展的重要方向。

四、結(jié)論

先進(jìn)的工業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)、制造技術(shù)逐步應(yīng)用到農(nóng)機(jī)制造業(yè)中己成為刻不容緩的必行步驟，我們要努力鉆研機(jī)械設(shè)計(jì)、制造、加工技術(shù)使之更加深入的溶入到農(nóng)機(jī)制造業(yè)中，更快更好的實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)機(jī)械自動(dòng)化，為我國的社會主義建設(shè)多做貢獻(xiàn)。

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