農業機械

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農業機械(Agricultural Machinery)

目錄

什麼是農業機械

  農業機械是指在作物種植業和畜牧業生產過程中,以及農、畜產品初加工和處理過程中所使用的各種機械

農業機械的內容

  農業機械包括農用動力機械、農田建設機械、土壤耕作機械、種植和施肥機械、植物保護機械、農田排灌機械、作物收穫機械、農產品加工機械、畜牧業機械和農業運輸機械等。廣義的農業機械還包括林業機械、漁業機械和蠶桑、養蜂、食用菌類培植等農村副業機械。農業機械屬於相對概念,指用於農業畜牧業林業漁業所有機械的總稱,農業機械屬於農機具的範疇。推廣使用農業機械稱為農業機械化。為各種農業機械和農業設施提供動力的機械。農用動力機械主要有內燃機和裝備內燃機的拖拉機,以及電動機、風力機、水輪機和各種小型發電機組等。柴油機有熱效率高、燃料經濟性好、工作可靠和防火安全性好等優點,在農用內燃機中和拖拉機上應用最廣。汽油機的特點是輕巧、低溫起動性能好且運轉平順,大多用於小型農業機械,如水稻插秧機、背負機動式植物保護機械和採茶機等。

  根據地區燃料供應的狀況,還可因地制宜地使用以天然氣、石油伴生氣、液化石油氣發生爐煤氣為燃料的煤氣機。柴油機和汽油機經改裝後也可燃用煤氣等氣體燃料,或改成燃用煤氣而由柴油引燃的雙燃料內燃機,作為農用動力機械。電動機大多用於驅動固定作業或室內作業的各種農業機械,如農產品加工機械和水泵以及溫室、庫房、禽畜舍內各種作業機械等。在擁有水力或風力資源的地區,用風力機和水輪機驅動各種固定作業機械可節約石油燃料,裝備提水裝置的風力機可為草原牧區提供人畜用水。用內燃機、風力機或水輪機與發電機配套組成的小型發電機組,為偏遠地區提供農業生產和農村生活用電。太陽能和利用農村廢棄物料產生的沼氣,也可通過太陽能發電裝置、沼氣發電機組、沼氣-柴油雙燃料發電機組等提供電能。

農業機械的分類

  農業機械一般按用途分類。其中大部分機械是根據農業的特點和各項作業的特殊要求而專門設計製造的,如土壤耕作機械、種植和施肥機械、植物保護機械、作物收穫機械、畜牧業機械以及農產品加工機械等。另一部分農業機械則與其他行業通用,可以根據農業的特點和需要直接選用,如農用動力機械、農田排灌機械中的水泵等;或者根據農業的特點和需要把這些機械設計成農用變型,如農業運輸機械中的農用汽車、掛車和農田建設機械中的土、石方機械等。

  農業機械還可按所用動力及其配套方式分類。農業機械應用的動力可分為兩部分:一部分用於農業機械的行走或移動,據此可分為人力(手提、背負、胸掛和推拉)、畜力牽引、拖拉機牽引和動力自走式等類型;另一部分用於農業機械工作部件的驅動,據此可分為人力(手搖、腳踏等)驅動、畜力驅動、機電動力驅動(利用內燃機、風力機、電動機等)和拖拉機驅動等類型。在同一臺農業機械上,這兩部分可以使用相同的或不同的動力。按農業機械與拖拉機的配套方式,可分為牽引、懸掛和半懸掛等類型。

  按照作業方式,農業機械可分為行走作業和固定作業的兩大類。在行走作業的農業機械中,又有在連續行進過程中作業的連續行走式和行進與作業過程交替進行的間歇行走式兩類。在固定作業的農業機械中,則有在非作業狀態下可以轉移作業地點的可移動式和作業地點始終固定的不可移動式兩類。 按照作業地點,農業機械分為野外作業(田間、牧場和果園等)、場院作業、室內作業(廠房、機房、庫房、溫室和禽畜舍等)、水中或水上作業(河流、渠道、水庫和水井等)、道路作業和航空作業等類型。

農業機械的材料

  多數農業機械在露天、多塵、潮濕和污穢的環境中或水中作業,與土壤、肥料、農藥、糞便、腐爛植物和水等接觸,受到這些物料和環境的腐蝕作用。在作業中,有的部件與土壤、作物根莖和牲畜皮毛等物料相摩擦而嚴重磨損,有的部件則承受較大的動載荷和衝擊作用。因此,在農業機械製造中,常使用具有耐蝕、耐磨、減摩、耐衝擊和耐疲勞等性能而又成本低、原料立足於該國資源金屬和非金屬材料,並採用各種處理工藝改善和提高這些材料的性能。

  • 鋼管和冷彎型鋼

  載荷較小的播種機和中耕機等的機架,常用方形或矩形斷面低碳鋼焊接鋼管,載荷較大的鏵式犁、鑿式犁、圓盤犁和圓盤耙等的機架則採用低合金錳鋼管材。用薄鋼板冷彎而成的槽鋼或捲邊槽鋼製造播種機和中耕機等機架,可比採用熱軋型鋼機架顯著減輕重量。高精度冷拔薄壁無縫鋼管適於製造農機液壓系統的液壓缸。

  • 合金鋼和低合金鋼

  用錳鋼、硅錳鋼、鎳鉻鋼、鉻鉬鋼和鉻錳鋼等合金鋼製造的犁鏵、圓盤耙片和中耕機鋤鏟以及收割機、剪毛機等的刀片,具有較好的耐磨性。用含鉻、鎳、銅、鈦和稀土族元素的低合金鋼製造的深井泵軸和噴霧器零件等,具有較高的耐蝕性。以耐磨鋼或耐蝕鋼作為面材或包覆層的雙金屬複合鋼材,也是製造農業機械的重要材料

  • 硬質合金

  在犁鏵、中耕機鋤鏟和收割機刀片等零件的錶面堆焊一層硬質合金,可成倍地提高這些零件的使用壽命

  • 特種鑄鐵

  用球狀石墨錳鑄鐵製造的犁側板、用貝氏體加硼球墨鑄鐵經等溫淬火製造的飼料壓粒機壓模、用強韌白口鑄鐵製造的飼料粉碎機錘片、用珠光體可鍛鑄鐵製造的犁鏵和旋耕機彎刀,以及用硼鑄鐵製造的水泵葉輪等,在保證必要強度和韌性的條件下,都具有較高的耐磨性。

  • 粉末冶金材料

  用粉末冶金材料製造農業機械的齒輪等形狀複雜的零件,可代替部分鑄鋼件或鑄鐵件。使用粉末冶金多孔材料製造的含油軸承,有較好的減摩效果和自潤滑性能。

  工程塑料具有質輕、耐蝕、耐磨和減摩等特點,廣泛用於製造植物保護機械、禽畜飼養設備、農田排灌機械和其他農業機械的零部件,如藥箱、藥液泵、噴霧和噴粉的噴頭、排灌管道、噴灌噴頭、水輪泵和潛水電泵的軸承、牛奶的貯罐和輸送管道、飼料和供水管道、禽畜飲水器以及播種機排種槽輪等。常用的塑料聚乙烯聚丙烯、聚脂或環氧玻璃纖維增強塑料、聚氯乙烯、尼龍、聚甲醛、酚醛塑料和聚苯乙烯等。此外,用低壓聚乙烯製造塑料犁壁或用聚四氟乙烯塑料覆蓋犁壁的工作面,均可減小摩擦阻力。

  具有耐磨、耐腐蝕和彈性好等特點,在農業機械上橡膠除用於各種傳動膠帶外,還用以製作收穫機械的橡膠履帶、施肥裝置的排肥星輪、播秧機的秧爪、甘蔗種植機的喂入輥、礱谷機的膠輥、灌溉用膠管和各種密封體等。

農業機械的材料

  農業機械的發展,與國家和農村的經濟條件有直接的聯繫。在經濟發達國家,特別是在農業勞動力很少的美國,農業機械繼續向大型、寬幅、高速和高生產率的方向發展,併在實現機械化的基礎上逐步向生產過程的自動化過渡。電子技術、微型電子電腦技術等各種先進科學技術,在農業機械產品及其設計製造中得到日益廣泛的應用。在畜牧飼養業中,特別是養雞業已進入工廠連續生產的階段,自動控制小氣候的密閉雞舍是畜牧機械的新發展。 在田間作業機械中,液壓和電氣控制相結合,或直接用電氣或電磁控制的自動控制裝置已開始應用,如穀物聯合收穫機上收割台的升降控制和撥禾輪的無級變速等。電子監視儀錶的品種日益增多,如播種機上的播種均勻度監視儀、穀物聯合收穫機上的穀粒損失監視儀和滾筒轉速監測儀以及噴霧機上的噴幅和噴量監視儀等。電子技術越來越多地用在蔬菜和水果的自動分級、田間灌溉的自動管理等機械設備上。

  中國仍以發展中小型農業機械為主。重點發展的項目經濟效益高、能提高抗禦自然災害能力、保證穩產高產和增產增收的農業機械品種,如排灌、植物保護和施肥等機械。用於農村多種經營的機械品種將得到較大的發展,例如各種農副產品加工機械和禽畜飼養機械,以及養蜂、養蠶、池塘養魚和食用菌類培植等機械設備。

  農業機械的節能和農用多種能源的開發,受到越來越大的重視,發展趨勢是:

  ①從改進燃燒過程、回收利用廢氣和冷卻水熱量等方面著手,降低內燃機的耗油量。

  ②使用植物油、酒精和沼氣等從農副產品或農村廢棄物中獲得燃料的內燃機,以及可以變換所用燃料的雙燃料內燃機。

  ③利用太陽能、地熱和火電站餘熱等烘乾穀物和其他農產品,或把它們用於溫室和禽畜舍的採暖加溫系統

  ④利用風力發電和提水等。

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