農業(yè)機械科技的發(fā)展趨向理工論文

　　歐洲農業(yè)機械科技界從1984年開(kāi)始,每隔一年召開(kāi)一次以農業(yè)機械為中心的國際性農業(yè)工程學(xué)術(shù)會(huì )議,已先后在英國、荷蘭和法國舉行過(guò)三次。1990年的會(huì )議由聯(lián)邦德國工程師學(xué)會(huì )農業(yè)機械分會(huì )和農業(yè)機械化學(xué)會(huì )主辦,在柏林召開(kāi)。根據柏林會(huì )議主辦單位發(fā)布的會(huì )議綱要,這次會(huì )議發(fā)表論文報告248篇,分別在大會(huì )報告和分組交流或以圖片、錄象形式交流。提供這些論文的代表來(lái)自32個(gè)國家。除歐洲以外,還有北美、亞、非、拉和大洋洲10多個(gè)非歐洲國家。近幾年,歐洲國家對農業(yè)機械科技開(kāi)發(fā)的投入較大,據介紹每年約520。萬(wàn)美元,而美國只1900萬(wàn)美元,而且在歐洲政府收入與工業(yè)投入結合密切,開(kāi)發(fā)效果較好。因此,這次會(huì )議進(jìn)行的科技交流,在相當程度反映了當今農業(yè)機械科技發(fā)展的水平和趨向。

　　一、柏林國際農機會(huì )議論文內容簡(jiǎn)介

　　現按會(huì )議分組的專(zhuān)業(yè),將學(xué)術(shù)論文涉及的主要內容介紹如下:

　　1.拖拉機和運輸(1)輪胎與土壤系統包括特大輪胎和低壓輪胎等動(dòng)態(tài)特性、載荷、受力分布、輪跡、滑轉優(yōu)化等;(2)拖拉機底盤(pán)包括支承系統、鉸接拖拉機、多軸底盤(pán)、靜液壓驅動(dòng)等的特性,傳動(dòng)系統的傳動(dòng)效率,路感油泵特性,齒輪箱的計算機輔助設計、制造等;(3)拖拉機及駕駛包括拖拉機駕駛和計算機控制,三點(diǎn)懸掛參數,拖拉機一犁系統的智能監視,拖拉機的發(fā)展和在土耳其、西班牙地區特點(diǎn)等;(4)拖拉機振動(dòng)、噪聲包括拖拉機噪聲分布,乘座的振動(dòng),振動(dòng)對土壤粘附性能的影響,駕駛室疲勞強度等;(5)運輸工程包括自裝卸拖車(chē)的重量,商品土豆運輸系統等。

　　2.耕作與土壤保持(1)保土耕作制度包括保土耕作的實(shí)踐和試驗機架,不同農機具和農機化對土壤的壓實(shí),亞土層土壤壓實(shí),土壤的通行特性和工作特性的測定,并聯(lián)雙輪對土壤的壓實(shí)和移動(dòng),減少輪子、鏈軌板對土壤的有害影響,土壤和犁,不同耕作系統的能耗和生態(tài)環(huán)境的影響等;(2)拖拉機一犁系統包括犁的作業(yè)載荷、犁地阻力的變化,速度、耕深與犁工作部件的受力,不同拖拉機系統對灌溉地的壓實(shí)與能耗,窄鐵輪在水田作業(yè),以及苗床整備機具,苗床土塊分布,作業(yè)時(shí)土壤水分的快速測定等。

　　3.田間作物的生產(chǎn)(l)谷物收獲包括谷物新收獲方法試驗,田間直接脫粒收獲,高濕谷粒的聯(lián)合收割機脫粒機構,不同玉米收獲方法的能耗,聯(lián)合收割機莖稈粉碎裝置等;(2)飼草收獲包括飼草莖稈的切割,飼草的壓碎與干燥,高密度草捆,散草的堆垛,圓草捆青貯,飼草青貯的物理特性和透氣變質(zhì),提高飼料質(zhì)量的機械處理和熱處理,青貯玉米的產(chǎn)量測定,飼草收獲機風(fēng)送管的自動(dòng)控制等;(3)水果和特種作物收獲包括柑桔收獲機器人,土豆收獲的微電子技術(shù)等;(4)肥料和廄肥利用包括肥料運撒的物理性能,固體和液態(tài)肥料的撒施,液肥加工,提高固體肥料利用效果,施化肥機的顆粒流動(dòng),草地施廄肥等;(5)土豆、大豆、玉米地灌溉,草毒地噴水調溫以及農作物特性數據庫,近紅外測定蘋(píng)果品質(zhì),用充氣輪測定種子,速生薪柴林用裝備,間隙吹氣的遮陰效果,土豆秧的火焰清除等。

　　4.植物保護(1)提高噴霧質(zhì)量包括提高藥液混合均勻度、霧滴均勻度、噴射均勻度的研究和方法,改進(jìn)噴射系統和噴桿設計,建立自動(dòng)監測系統,靜電噴霧等;(2)防治化學(xué)污染包括農藥對農業(yè)生態(tài)系統的影響和通過(guò)計算機優(yōu)化,藥箱處理,非化學(xué)防治等。

　　5.畜牧業(yè)及牛奶生產(chǎn)(l)自動(dòng)化擠奶系統包括擠奶臺、擠奶系統的對比和發(fā)展前景,信息收集和傳感器置放地點(diǎn),標識系統,乳牛心態(tài)測定,環(huán)境和衛生,擠奶器優(yōu)化,擠奶機器人,液力擠奶等;(2)豬群管理及畜舍設計包括不同豬群(母豬、仔豬、育肥豬)的管理,喂料系統,環(huán)境、稱(chēng)重與體形測定,豬舍設計,柵狀地板載荷,畜舍墊料(草、舊報紙),禽舍通風(fēng)、降溫、機械化轉運等。

　　6.貯藏、千燥和加工(1)糧食貯藏和干燥包括谷物干燥機理和模型,不同干燥方法對比,谷層厚度、狀態(tài)對干燥的影響,冷凍、微波和對流的應用,濕谷貯藏工藝、能耗;(2)太陽(yáng)能干燥包括農作物、藥用植物的太陽(yáng)能干燥和計算機管理,牛肉的冷藏過(guò)程分析,豌豆熱于燥及貯藏質(zhì)量,谷物和菜籽吸附性對干燥的影響,果品分級,干胡蘿卜的再濕過(guò)程,農作物廢料的沼氣化等。

　　7.自動(dòng)化和控制(l)計算機應用包括農機信息標準化,過(guò)程控制計算機,自動(dòng)化的微機系統,谷物收獲圖象分析,水果收獲機器人及其視覺(jué)系統,農用機器人的適時(shí)網(wǎng)絡(luò ),溫室內機器人;(2)計算機輔助農業(yè)(cAF)包括土壤耕作系統的圖象評估,谷物收獲過(guò)程優(yōu)化,田間自動(dòng)化灌溉系統,排水系統cAD,壩址選定;(3)過(guò)程監測包括種子發(fā)芽的計算機監視,盆栽作物的彩色圖象系統,溫室氣流控制,農村廢物沼氣化過(guò)程監視,以及核磁共振質(zhì)子測定水果成熟度,農用紅外照相機,高速移栽機等。

　　8人體工程與安全(l)安全標準包括歐洲共同體的農機具安全標準,房舍規劃標準,植保人員的安全要求;(2)農用車(chē)輛的人體工程包括車(chē)輛行動(dòng)分析,駕駛室熱環(huán)境,乘座振動(dòng)及支承系統改造,計算機輔助防止駕駛事故;(3)改善作業(yè)條件包括改善獸醫、人工授精技術(shù)員、救護員的工作環(huán)境,降低擠奶員的噪聲危害及袋裝肥料提升桿的載荷分析等。

　　9運用研究(])系統分析包括聯(lián)合收割機市場(chǎng)分析,田間作物種植的咨詢(xún)系統,美國中西部農業(yè)發(fā)展知識系統和農場(chǎng)決策支持系統;(2)規劃方法包括農場(chǎng)設備投資規劃方法,小規模機械化的優(yōu)化,用于確定邊際面積的軟件包,仔豬繁育規劃,苗木優(yōu)化分布和管理規劃,以及農用運輸統計,農業(yè)管理哲學(xué)等。

　　10模擬與模型(])機器運動(dòng)包括農機線(xiàn)性運動(dòng)模擬,轉彎的側向運動(dòng)學(xué),不飽和土壤內的`溶質(zhì)運輸模型;(2)動(dòng)態(tài)模擬包括車(chē)輛的動(dòng)態(tài)振動(dòng)分析,乘座振動(dòng)信息分析和計算機模擬優(yōu)化,拖拉機載荷譜與疲勞壽命預估和發(fā)動(dòng)機檢測的專(zhuān)家系統;(3)飼草收貯包括飼草收割的數學(xué)模型和計算機模擬,青貯的空氣滲透損失以及廄料處理的技術(shù)經(jīng)濟分析模型。

　　11機械設計(l)優(yōu)化設計包括農機性能優(yōu)化的戰略,農機具的CAD,自裝卸牧草車(chē)的新型割臺和聯(lián)合收割機逐稿器和清選裝置,滑塊曲柄機構降低速度浮動(dòng)的改進(jìn)設計;(2)液壓系統設計包括農用液壓系統的模塊設計,拖拉機操作的壓力流調節系統和靜液壓操作系統的動(dòng)態(tài)分析,以及7千瓦柴油機燃沼氣和低壓燃氣(LPG),聯(lián)合收割機維修費用和中小企業(yè)的產(chǎn)銷(xiāo)信息系統的計算機網(wǎng)絡(luò )。

　　12干旱半干旱國家農業(yè)生產(chǎn)都是發(fā)展中國家機械化題目。涉及的國家有亞洲的中國(含臺灣)、印度、敘利亞和土耳其,非洲的摩洛哥、坦桑尼亞、蘇丹、/文秘站－您的專(zhuān)屬秘書(shū)！/突尼斯、尼日利亞和烏干達,拉美的古巴和巴西。(1)土壤耕作包括畜力牽引架,耕作機具試驗,塊根集堆鋤,適耕期;(2)地區特種作物包括棉花、小麥、玉米、大豆的能量投入和產(chǎn)出,茶葉機械化,旱作高粱栽培,灌溉甜菜地除草,旱作巴黎果的灌溉效果,甘蔗機械化收獲,奶牛飼料的青貯系統等;(3)溫室包括溫室參數、設計,土管熱交換的周?chē)�空氣加�?以及小規模農業(yè)機械化的合作經(jīng)營(yíng),小榨油機和油料工業(yè)規劃,低洼地作物生產(chǎn)的水利設施規劃設計等。

　　二、世界農機技術(shù)發(fā)展動(dòng)向

　　綜合分析上述各專(zhuān)題交流內容,可以看出近期農業(yè)機械技術(shù)發(fā)展的一些重要趨向。

　　1.保土耕作,減輕土壤壓實(shí),減少耕作能耗,是土壤耕作的重要實(shí)踐,仍繼續發(fā)展

　　研究土壤耕性、通行性和壓實(shí)性,輪胎和鏈軌板的形式、載荷分布,動(dòng)力機的支承系統,犁和耕作機的配置,耕作制度和耕作規范(速度、耕深等),耕作的農業(yè)生態(tài)環(huán)境等,對保土耕作進(jìn)行完善和提高。

　　2.收獲新工藝新技術(shù)有較大發(fā)展

　　改進(jìn)傳統谷物聯(lián)合收割機的清選分離機構,提高收獲潮濕谷物的能力;谷物收獲新工藝,尤其是田間直接收獲工藝有了突破,取得了可行的成果;飼草收獲中推行飼草打碎,發(fā)展散草收貯和圓草捆袋裝青貯等工藝,對提高飼草收貯工效和質(zhì)量都有明顯作用;柑桔的視覺(jué)和彩色圖象技術(shù)的發(fā)展,加速了自動(dòng)化收獲的機械手開(kāi)發(fā),蘋(píng)果、葡萄收獲的機械手也已有人著(zhù)手研究。

　　3.防治環(huán)境污染

　　畜牧業(yè)發(fā)達的國家,牲畜糞便堆積侵占土地,污染周?chē)�水源和大�?并使大氣暖化;糞便處理,液態(tài)和固態(tài)廄肥的加工、運輸和向大田、草地施撒機械化是近期發(fā)展的熱門(mén)課題,研制的新成果也不少;施用廄肥后,田間殘磷增多,危害作物已引起注意,有的國家已經(jīng)作出限制施用的決定。農藥、化肥施用過(guò)多,土壤中殘留量超標和污染水源日趨嚴重;提高化肥施撒質(zhì)量,提高植保機械噴霧性能,從配藥、霧滴形成和均勻噴射到減少飛逸散失的技術(shù)和裝備以及靜電噴霧、非化學(xué)防治都有發(fā)展;舊塑料容器多得成災,已建立回收制度。

　　4.完善和提高畜牧業(yè)生產(chǎn)的機械系統

　　牲畜的識別裝置、生產(chǎn)環(huán)境控制、喂料系統、稱(chēng)重系統、活牲畜和畜產(chǎn)品運送機械,均在不斷完善和提高,重點(diǎn)是根據畜禽的生育生長(cháng)特性,通過(guò)有關(guān)信息的收集分析,進(jìn)行環(huán)境和飼養的優(yōu)化和自動(dòng)調控。如根據擠奶量、體重調控喂料量和喂料成分,根據產(chǎn)蛋量調控禽舍內部環(huán)境等以增加產(chǎn)量、提高質(zhì)量和優(yōu)化投入。

　　5.農產(chǎn)品貯藏和干燥技術(shù)發(fā)展的重點(diǎn)是提高質(zhì)量和降低能耗

　　建立農產(chǎn)品品質(zhì)的數據庫,應用紅外和近紅外進(jìn)行果品分級和品質(zhì)評定,應用模型技術(shù)研究干燥工藝過(guò)程,應用微波技術(shù)和對流技術(shù)提高太陽(yáng)能用于干燥的利用率,發(fā)展冷凍技術(shù)提高谷物的貯存質(zhì)量等。

　　6.計算機技術(shù)應用發(fā)展迅速,幾乎進(jìn)人了農業(yè)機械科學(xué)技術(shù)的各個(gè)領(lǐng)域

　　計算機用于運用管理,有計算機輔助農業(yè)(cAF),農場(chǎng)決策支持系統和咨詢(xún)系統,防止拖拉機事故的輔助駕駛系統;計算機用于農業(yè)工程和農業(yè)機械的輔助設計,有設計排水系統的CAD,農機整機的CAD和部件、零件的cAD和cAM;計算機用于作業(yè)過(guò)程研究,有種子發(fā)芽、廢棄物沼氣化過(guò)程計算機監視,圖象分析和數據處理,各種生產(chǎn)過(guò)程的自動(dòng)化操作系統;模擬技術(shù)和數學(xué)模型的求解,多數都依賴(lài)于計算機。計算機應用技術(shù)的發(fā)展,特別是用于過(guò)程研究和自動(dòng)化控制,與傳感技術(shù)的開(kāi)發(fā)和發(fā)展是密切相關(guān)的。除力學(xué)參數的傳感繼續有發(fā)展外,光、熱參數的傳感、采集和圖象處理技術(shù)也有較大發(fā)展,促進(jìn)人們對作物生長(cháng)特性、動(dòng)物生育特征以及它們與環(huán)境關(guān)系的了解,進(jìn)而帶動(dòng)工程技術(shù)的開(kāi)發(fā),促進(jìn)農業(yè)和畜牧業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展和產(chǎn)量的提高。正是由于信息技術(shù)和計算機技術(shù)的迅速發(fā)展,農業(yè)機械的技術(shù)水平提高很快。機、電、儀一體化的農機產(chǎn)品和技術(shù)不斷涌現。

　　7.第三世界農業(yè)機械化發(fā)展趨向

　　第三世界農業(yè)機械化的發(fā)展,不是這次會(huì )議交流討論的重點(diǎn),但從論文數量及內容涉及的地區來(lái)看,農業(yè)機械化正在開(kāi)展,科技發(fā)展的趨向主要是小規模農業(yè)機械化問(wèn)題的研究,畜力機具的開(kāi)發(fā),拖拉機和農機具的區域性試驗和推廣,灌溉農業(yè)機械化技術(shù)和特種作物機械化技術(shù)的開(kāi)發(fā)�？偟募夹g(shù)發(fā)展水平較低,但個(gè)別項目的水平較高。了解和掌握世界農業(yè)機械科技和發(fā)展,根據農村經(jīng)濟發(fā)展的需要和條件,有選擇地選用和參考,將有助于推動(dòng)我國農業(yè)機械化事業(yè)的發(fā)展和農業(yè)機械科學(xué)技術(shù)的提高。

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