試論植保機械設(shè)計制造技術(shù)研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢
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王新春,尚振國1由 分享
摘要介紹了植保機械設(shè)計制造技術(shù)發(fā)展的背景及研究意義,闡述了歐美等發(fā)達國家和我國植保機械設(shè)計制造技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢,分析了中國植保機械設(shè)計制造技術(shù)存在的問題,以期為我國植保機械設(shè)計制造技術(shù)的發(fā)展提供參考。
關(guān)鍵詞植保機械;設(shè)計制造技術(shù);現(xiàn)狀;趨勢;問題
隨著人們對環(huán)境保護和動植物安全的重視,世界各國對農(nóng)藥的使用都做出了不同程度的限制,農(nóng)藥使用技術(shù)不斷向低量、精確的方向發(fā)展,以確保農(nóng)藥在限制的用量范圍內(nèi)發(fā)揮出最大的效用。農(nóng)藥使用安全法律更加強調(diào)對農(nóng)藥使用者的安全保護,減少人與農(nóng)藥直接接觸的機會。這些要求促進了植保機械在使用過程中不斷地改進、完善。
我國農(nóng)作物種植面積居世界前列,但農(nóng)產(chǎn)品的產(chǎn)量卻遠遠落后于發(fā)達國家,農(nóng)藥殘留超標事情經(jīng)常發(fā)生。最主要的原因就是農(nóng)作物在種植與生長過程中,缺乏先進的植保機械和施藥技術(shù)對其進行保護。使用的植保機械作業(yè)效率低、性能差,農(nóng)藥使用技術(shù)仍停留在大容量、大霧滴噴霧技術(shù)水平上。中國農(nóng)藥的產(chǎn)量和使用量均居世界第一,而有效利用率只有10% ~30%,遠低于發(fā)達國家50%的平均水平[1]。因此,研究設(shè)計制造具有自主產(chǎn)權(quán)的植保機械,解決植保機械的增效、霧化和漂移問題,具有十分重要的意義。
1植保機械設(shè)計制造技術(shù)發(fā)展的現(xiàn)狀
1.1發(fā)達國家植保機械設(shè)計制造技術(shù)發(fā)展的現(xiàn)狀
歐洲與美國是目前國際上最主要的生產(chǎn)植保機械的國家與地區(qū),其產(chǎn)品覆蓋了全球的主要市場,其技術(shù)與設(shè)備都代表著當(dāng)今世界的最高水平。歐美國家的植保機械大主要分為四大類:噴桿式噴霧機、風(fēng)送式噴霧機;小型植保機械。
?。?)噴桿式噴霧機。歐美國家的噴桿噴霧機已由傳統(tǒng)的機械傳動、控制向液壓傳動、電氣傳動和控制轉(zhuǎn)換。計算機監(jiān)測、控制系統(tǒng)已大量應(yīng)用;大型自走式機具大多采用四輪液壓驅(qū)動,噴幅達到10~40 m,中型自走式機具采用先進的變速箱和發(fā)動機制造工藝,減震效果好、噪音小,操作舒適。
?。?)風(fēng)送式噴霧機。歐美國家的風(fēng)送噴霧機設(shè)計制造工藝十分先進,其噴射部件、風(fēng)筒可做成各種形狀,機具的風(fēng)筒可以根據(jù)作物的形狀任意彎曲、組裝,可任意調(diào)節(jié)噴灑方向進行針對性噴灑,風(fēng)管可任意彎曲、組裝,以適應(yīng)不同作物的噴灑要求;風(fēng)機和噴射部件可任意旋轉(zhuǎn),以適應(yīng)遠程噴霧和射高噴霧,最大程度地提高了風(fēng)能的利用率和霧滴的穿透率、附著率,反映了發(fā)達國家在設(shè)計理念上的先進性。
(3)小型植保機械。小型植保機械主要包括背負式噴霧機和手動噴霧器2類,以日韓等人口多、土地少的發(fā)達國家為主,此類機具在歐美國家主要用于衛(wèi)生防疫、庭院花卉施灑,數(shù)量和品種雖少,但產(chǎn)品的技術(shù)含量較高。從材質(zhì)上看,以工程塑料為主,耐腐美觀;從加工水平來看,無論是光潔度還是尺寸精度,都反映了較高的加工水平。
1.2中國植保機械設(shè)計制造技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀
中國常用植保機械主要以小型背負式噴霧器為主,大中型植保機械市場幾乎被歐美發(fā)達國家壟斷。國產(chǎn)大中型植保機械,主要以仿造為主,難以形成自主產(chǎn)權(quán),其核心部件如液泵、噴頭及變速箱大部分靠國外進口。但自“九五”開始,國家加大了對植保機械的扶植力度,植保機械的設(shè)計制造正迎來較快的發(fā)展。“九五”期間,中國研制了系列低量噴頭和24 m風(fēng)幕式噴桿噴霧機;“十五”期間,中國研制出自動對靶噴霧機,利用紅外線電子眼探測靶標[2]。目前,中國植保機械的種類和水平可歸納如下。
?。?)背負式手動噴霧器。目前在中國占絕對地位,占整個市場份額的80%左右。國產(chǎn)小型噴霧器產(chǎn)品制造技術(shù)水平低,噴射部件品種單一,噴嘴型號不全,整體加工質(zhì)量不高;施藥量大,霧化不良,作業(yè)功效低,農(nóng)藥浪費現(xiàn)象嚴重,給生態(tài)環(huán)境造成嚴重污染。
?。?)大中型噴霧器。以懸掛機型為主,噴桿長度一般在12 m左右,機械結(jié)構(gòu)比較簡單,噴量、噴桿高度、噴桿的折疊和打開大多由人力調(diào)節(jié)或操作,自動化程度較低[1]。部分植保機械公司生產(chǎn)的的自走式噴桿噴霧機,大都模仿國外機型,關(guān)鍵零部件的質(zhì)量和種類受到了限制,使噴霧質(zhì)量難以保證。
關(guān)鍵詞植保機械;設(shè)計制造技術(shù);現(xiàn)狀;趨勢;問題
隨著人們對環(huán)境保護和動植物安全的重視,世界各國對農(nóng)藥的使用都做出了不同程度的限制,農(nóng)藥使用技術(shù)不斷向低量、精確的方向發(fā)展,以確保農(nóng)藥在限制的用量范圍內(nèi)發(fā)揮出最大的效用。農(nóng)藥使用安全法律更加強調(diào)對農(nóng)藥使用者的安全保護,減少人與農(nóng)藥直接接觸的機會。這些要求促進了植保機械在使用過程中不斷地改進、完善。
我國農(nóng)作物種植面積居世界前列,但農(nóng)產(chǎn)品的產(chǎn)量卻遠遠落后于發(fā)達國家,農(nóng)藥殘留超標事情經(jīng)常發(fā)生。最主要的原因就是農(nóng)作物在種植與生長過程中,缺乏先進的植保機械和施藥技術(shù)對其進行保護。使用的植保機械作業(yè)效率低、性能差,農(nóng)藥使用技術(shù)仍停留在大容量、大霧滴噴霧技術(shù)水平上。中國農(nóng)藥的產(chǎn)量和使用量均居世界第一,而有效利用率只有10% ~30%,遠低于發(fā)達國家50%的平均水平[1]。因此,研究設(shè)計制造具有自主產(chǎn)權(quán)的植保機械,解決植保機械的增效、霧化和漂移問題,具有十分重要的意義。
1植保機械設(shè)計制造技術(shù)發(fā)展的現(xiàn)狀
1.1發(fā)達國家植保機械設(shè)計制造技術(shù)發(fā)展的現(xiàn)狀
歐洲與美國是目前國際上最主要的生產(chǎn)植保機械的國家與地區(qū),其產(chǎn)品覆蓋了全球的主要市場,其技術(shù)與設(shè)備都代表著當(dāng)今世界的最高水平。歐美國家的植保機械大主要分為四大類:噴桿式噴霧機、風(fēng)送式噴霧機;小型植保機械。
?。?)噴桿式噴霧機。歐美國家的噴桿噴霧機已由傳統(tǒng)的機械傳動、控制向液壓傳動、電氣傳動和控制轉(zhuǎn)換。計算機監(jiān)測、控制系統(tǒng)已大量應(yīng)用;大型自走式機具大多采用四輪液壓驅(qū)動,噴幅達到10~40 m,中型自走式機具采用先進的變速箱和發(fā)動機制造工藝,減震效果好、噪音小,操作舒適。
?。?)風(fēng)送式噴霧機。歐美國家的風(fēng)送噴霧機設(shè)計制造工藝十分先進,其噴射部件、風(fēng)筒可做成各種形狀,機具的風(fēng)筒可以根據(jù)作物的形狀任意彎曲、組裝,可任意調(diào)節(jié)噴灑方向進行針對性噴灑,風(fēng)管可任意彎曲、組裝,以適應(yīng)不同作物的噴灑要求;風(fēng)機和噴射部件可任意旋轉(zhuǎn),以適應(yīng)遠程噴霧和射高噴霧,最大程度地提高了風(fēng)能的利用率和霧滴的穿透率、附著率,反映了發(fā)達國家在設(shè)計理念上的先進性。
(3)小型植保機械。小型植保機械主要包括背負式噴霧機和手動噴霧器2類,以日韓等人口多、土地少的發(fā)達國家為主,此類機具在歐美國家主要用于衛(wèi)生防疫、庭院花卉施灑,數(shù)量和品種雖少,但產(chǎn)品的技術(shù)含量較高。從材質(zhì)上看,以工程塑料為主,耐腐美觀;從加工水平來看,無論是光潔度還是尺寸精度,都反映了較高的加工水平。
1.2中國植保機械設(shè)計制造技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀
中國常用植保機械主要以小型背負式噴霧器為主,大中型植保機械市場幾乎被歐美發(fā)達國家壟斷。國產(chǎn)大中型植保機械,主要以仿造為主,難以形成自主產(chǎn)權(quán),其核心部件如液泵、噴頭及變速箱大部分靠國外進口。但自“九五”開始,國家加大了對植保機械的扶植力度,植保機械的設(shè)計制造正迎來較快的發(fā)展。“九五”期間,中國研制了系列低量噴頭和24 m風(fēng)幕式噴桿噴霧機;“十五”期間,中國研制出自動對靶噴霧機,利用紅外線電子眼探測靶標[2]。目前,中國植保機械的種類和水平可歸納如下。
?。?)背負式手動噴霧器。目前在中國占絕對地位,占整個市場份額的80%左右。國產(chǎn)小型噴霧器產(chǎn)品制造技術(shù)水平低,噴射部件品種單一,噴嘴型號不全,整體加工質(zhì)量不高;施藥量大,霧化不良,作業(yè)功效低,農(nóng)藥浪費現(xiàn)象嚴重,給生態(tài)環(huán)境造成嚴重污染。
?。?)大中型噴霧器。以懸掛機型為主,噴桿長度一般在12 m左右,機械結(jié)構(gòu)比較簡單,噴量、噴桿高度、噴桿的折疊和打開大多由人力調(diào)節(jié)或操作,自動化程度較低[1]。部分植保機械公司生產(chǎn)的的自走式噴桿噴霧機,大都模仿國外機型,關(guān)鍵零部件的質(zhì)量和種類受到了限制,使噴霧質(zhì)量難以保證。