農(nóng)業(yè)機(jī)械科技的發(fā)展趨向理工論文

農(nóng)業(yè)機(jī)械科技的發(fā)展趨向理工論文

　　歐洲農(nóng)業(yè)機(jī)械科技界從1984年開始,每隔一年召開一次以農(nóng)業(yè)機(jī)械為中心的國際性農(nóng)業(yè)工程學(xué)術(shù)會議,已先后在英國、荷蘭和法國舉行過三次。1990年的會議由聯(lián)邦德國工程師學(xué)會農(nóng)業(yè)機(jī)械分會和農(nóng)業(yè)機(jī)械化學(xué)會主辦,在柏林召開。根據(jù)柏林會議主辦單位發(fā)布的會議綱要,這次會議發(fā)表論文報告248篇,分別在大會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自32個國家。除歐洲以外,還有北美、亞、非、拉和大洋洲10多個非歐洲國家。近幾年,歐洲國家對農(nóng)業(yè)機(jī)械科技開發(fā)的投入較大,據(jù)介紹每年約520。萬美元,而美國只1900萬美元,而且在歐洲政府收入與工業(yè)投入結(jié)合密切,開發(fā)效果較好。因此,這次會議進(jìn)行的科技交流,在相當(dāng)程度反映了當(dāng)今農(nóng)業(yè)機(jī)械科技發(fā)展的水平和趨向。

　　一、柏林國際農(nóng)機(jī)會議論文內(nèi)容簡介

　　現(xiàn)按會議分組的專業(yè),將學(xué)術(shù)論文涉及的主要內(nèi)容介紹如下:

　　1.拖拉機(jī)和運(yùn)輸(1)輪胎與土壤系統(tǒng)包括特大輪胎和低壓輪胎等動態(tài)特性、載荷、受力分布、輪跡、滑轉(zhuǎn)優(yōu)化等;(2)拖拉機(jī)底盤包括支承系統(tǒng)、鉸接拖拉機(jī)、多軸底盤、靜液壓驅(qū)動等的特性,傳動系統(tǒng)的傳動效率,路感油泵特性,齒輪箱的計算機(jī)輔助設(shè)計、制造等;(3)拖拉機(jī)及駕駛包括拖拉機(jī)駕駛和計算機(jī)控制,三點(diǎn)懸掛參數(shù),拖拉機(jī)一犁系統(tǒng)的智能監(jiān)視,拖拉機(jī)的發(fā)展和在土耳其、西班牙地區(qū)特點(diǎn)等;(4)拖拉機(jī)振動、噪聲包括拖拉機(jī)噪聲分布,乘座的振動,振動對土壤粘附性能的影響,駕駛室疲勞強(qiáng)度等;(5)運(yùn)輸工程包括自裝卸拖車的重量,商品土豆運(yùn)輸系統(tǒng)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(yàn)機(jī)架,不同農(nóng)機(jī)具和農(nóng)機(jī)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,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(tǒng)的能耗和生態(tài)環(huán)境的影響等;(2)拖拉機(jī)一犁系統(tǒng)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(jī)系統(tǒng)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(jī)具,苗床土塊分布,作業(yè)時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(yàn),田間直接脫粒收獲,高濕谷粒的聯(lián)合收割機(jī)脫粒機(jī)構(gòu),不同玉米收獲方法的能耗,聯(lián)合收割機(jī)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(jī)械處理和熱處理,青貯玉米的產(chǎn)量測定,飼草收獲機(jī)風(fēng)送管的自動控制等;(3)水果和特種作物收獲包括柑桔收獲機(jī)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(yùn)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(jī)的顆粒流動,草地施廄肥等;(5)土豆、大豆、玉米地灌溉,草毒地噴水調(diào)溫以及農(nóng)作物特性數(shù)據(jù)庫,近紅外測定蘋果品質(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(hù)(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(tǒng)和噴桿設(shè)計,建立自動監(jiān)測系統(tǒng),靜電噴霧等;(2)防治化學(xué)污染包括農(nóng)藥對農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的影響和通過計算機(jī)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)自動化擠奶系統(tǒng)包括擠奶臺、擠奶系統(tǒng)的對比和發(fā)展前景,信息收集和傳感器置放地點(diǎn),標(biāo)識系統(tǒng),乳牛心態(tài)測定,環(huán)境和衛(wèi)生,擠奶器優(yōu)化,擠奶機(jī)器人,液力擠奶等;(2)豬群管理及畜舍設(shè)計包括不同豬群(母豬、仔豬、育肥豬)的管理,喂料系統(tǒng),環(huán)境、稱重與體形測定,豬舍設(shè)計,柵狀地板載荷,畜舍墊料(草、舊報紙),禽舍通風(fēng)、降溫、機(jī)械化轉(zhuǎn)運(yùn)等。

　　6.貯藏、千燥和加工(1)糧食貯藏和干燥包括谷物干燥機(jī)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(yīng)用,濕谷貯藏工藝、能耗;(2)太陽能干燥包括農(nóng)作物、藥用植物的太陽能干燥和計算機(jī)管理,牛肉的冷藏過程分析,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,干胡蘿卜的再濕過程,農(nóng)作物廢料的沼氣化等。

　　7.自動化和控制(l)計算機(jī)應(yīng)用包括農(nóng)機(jī)信息標(biāo)準(zhǔn)化,過程控制計算機(jī),自動化的微機(jī)系統(tǒng),谷物收獲圖象分析,水果收獲機(jī)器人及其視覺系統(tǒng),農(nóng)用機(jī)器人的適時網(wǎng)絡(luò),溫室內(nèi)機(jī)器人;(2)計算機(jī)輔助農(nóng)業(yè)(cAF)包括土壤耕作系統(tǒng)的圖象評估,谷物收獲過程優(yōu)化,田間自動化灌溉系統(tǒng),排水系統(tǒng)cAD,壩址選定;(3)過程監(jiān)測包括種子發(fā)芽的計算機(jī)監(jiān)視,盆栽作物的彩色圖象系統(tǒng),溫室氣流控制,農(nóng)村廢物沼氣化過程監(jiān)視,以及核磁共振質(zhì)子測定水果成熟度,農(nóng)用紅外照相機(jī),高速移栽機(jī)等。

　　8人體工程與安全(l)安全標(biāo)準(zhǔn)包括歐洲共同體的農(nóng)機(jī)具安全標(biāo)準(zhǔn),房舍規(guī)劃標(biāo)準(zhǔn),植保人員的安全要求;(2)農(nóng)用車輛的人體工程包括車輛行動分析,駕駛室熱環(huán)境,乘座振動及支承系統(tǒng)改造,計算機(jī)輔助防止駕駛事故;(3)改善作業(yè)條件包括改善獸醫(yī)、人工授精技術(shù)員、救護(hù)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(yùn)用研究(])系統(tǒng)分析包括聯(lián)合收割機(jī)市場分析,田間作物種植的咨詢系統(tǒng),美國中西部農(nóng)業(yè)發(fā)展知識系統(tǒng)和農(nóng)場決策支持系統(tǒng);(2)規(guī)劃方法包括農(nóng)場設(shè)備投資規(guī)劃方法,小規(guī)模機(jī)械化的優(yōu)化,用于確定邊際面積的軟件包,仔豬繁育規(guī)劃,苗木優(yōu)化分布和管理規(guī)劃,以及農(nóng)用運(yùn)輸統(tǒng)計,農(nóng)業(yè)管理哲學(xué)等。

　　10模擬與模型(])機(jī)器運(yùn)動包括農(nóng)機(jī)線性運(yùn)動模擬,轉(zhuǎn)彎的側(cè)向運(yùn)動學(xué),不飽和土壤內(nèi)的`溶質(zhì)運(yùn)輸模型;(2)動態(tài)模擬包括車輛的動態(tài)振動分析,乘座振動信息分析和計算機(jī)模擬優(yōu)化,拖拉機(jī)載荷譜與疲勞壽命預(yù)估和發(fā)動機(jī)檢測的專家系統(tǒng);(3)飼草收貯包括飼草收割的數(shù)學(xué)模型和計算機(jī)模擬,青貯的空氣滲透損失以及廄料處理的技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析模型。

　　11機(jī)械設(shè)計(l)優(yōu)化設(shè)計包括農(nóng)機(jī)性能優(yōu)化的戰(zhàn)略,農(nóng)機(jī)具的CAD,自裝卸牧草車的新型割臺和聯(lián)合收割機(jī)逐稿器和清選裝置,滑塊曲柄機(jī)構(gòu)降低速度浮動的改進(jìn)設(shè)計;(2)液壓系統(tǒng)設(shè)計包括農(nóng)用液壓系統(tǒng)的模塊設(shè)計,拖拉機(jī)操作的壓力流調(diào)節(jié)系統(tǒng)和靜液壓操作系統(tǒng)的動態(tài)分析,以及7千瓦柴油機(jī)燃沼氣和低壓燃?xì)?LPG),聯(lián)合收割機(jī)維修費(fèi)用和中小企業(yè)的產(chǎn)銷信息系統(tǒng)的計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。

　　12干旱半干旱國家農(nóng)業(yè)生產(chǎn)都是發(fā)展中國家機(jī)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－您的專屬秘書！/突尼斯、尼日利亞和烏干達(dá),拉美的古巴和巴西。(1)土壤耕作包括畜力牽引架,耕作機(jī)具試驗(yàn),塊根集堆鋤,適耕期;(2)地區(qū)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(jī)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(jī)械化收獲,奶牛飼料的青貯系統(tǒng)等;(3)溫室包括溫室參數(shù)、設(shè)計,土管熱交換的周圍空氣加熱,以及小規(guī)模農(nóng)業(yè)機(jī)械化的合作經(jīng)營,小榨油機(jī)和油料工業(yè)規(guī)劃,低洼地作物生產(chǎn)的水利設(shè)施規(guī)劃設(shè)計等。

　　二、世界農(nóng)機(jī)技術(shù)發(fā)展動向

　　綜合分析上述各專題交流內(nèi)容,可以看出近期農(nóng)業(yè)機(jī)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(xù)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,動力機(jī)的支承系統(tǒng),犁和耕作機(jī)的配置,耕作制度和耕作規(guī)范(速度、耕深等),耕作的農(nóng)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(tǒng)谷物聯(lián)合收割機(jī)的清選分離機(jī)構(gòu),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;柑桔的視覺和彩色圖象技術(shù)的發(fā)展,加速了自動化收獲的機(jī)械手開發(fā),蘋果、葡萄收獲的機(jī)械手也已有人著手研究。

　　3.防治環(huán)境污染

　　畜牧業(yè)發(fā)達(dá)的國家,牲畜糞便堆積侵占土地,污染周圍水源和大氣,并使大氣暖化;糞便處理,液態(tài)和固態(tài)廄肥的加工、運(yùn)輸和向大田、草地施撒機(jī)械化是近期發(fā)展的熱門課題,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(nóng)藥、化肥施用過多,土壤中殘留量超標(biāo)和污染水源日趨嚴(yán)重;提高化肥施撒質(zhì)量,提高植保機(jī)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(zāi),已建立回收制度。

　　4.完善和提高畜牧業(yè)生產(chǎn)的機(jī)械系統(tǒng)

　　牲畜的識別裝置、生產(chǎn)環(huán)境控制、喂料系統(tǒng)、稱重系統(tǒng)、活牲畜和畜產(chǎn)品運(yùn)送機(jī)械,均在不斷完善和提高,重點(diǎn)是根據(jù)畜禽的生育生長特性,通過有關(guān)信息的收集分析,進(jìn)行環(huán)境和飼養(yǎng)的優(yōu)化和自動調(diào)控。如根據(jù)擠奶量、體重調(diào)控喂料量和喂料成分,根據(jù)產(chǎn)蛋量調(diào)控禽舍內(nèi)部環(huán)境等以增加產(chǎn)量、提高質(zhì)量和優(yōu)化投入。

　　5.農(nóng)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(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)的數(shù)據(jù)庫,應(yīng)用紅外和近紅外進(jìn)行果品分級和品質(zhì)評定,應(yīng)用模型技術(shù)研究干燥工藝過程,應(yīng)用微波技術(shù)和對流技術(shù)提高太陽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(jī)技術(shù)應(yīng)用發(fā)展迅速,幾乎進(jìn)人了農(nóng)業(yè)機(jī)械科學(xué)技術(shù)的各個領(lǐng)域

　　計算機(jī)用于運(yùn)用管理,有計算機(jī)輔助農(nóng)業(yè)(cAF),農(nóng)場決策支持系統(tǒng)和咨詢系統(tǒng),防止拖拉機(jī)事故的輔助駕駛系統(tǒng);計算機(jī)用于農(nóng)業(yè)工程和農(nóng)業(yè)機(jī)械的輔助設(shè)計,有設(shè)計排水系統(tǒng)的CAD,農(nóng)機(jī)整機(jī)的CAD和部件、零件的cAD和cAM;計算機(jī)用于作業(yè)過程研究,有種子發(fā)芽、廢棄物沼氣化過程計算機(jī)監(jiān)視,圖象分析和數(shù)據(jù)處理,各種生產(chǎn)過程的自動化操作系統(tǒng);模擬技術(shù)和數(shù)學(xué)模型的求解,多數(shù)都依賴于計算機(jī)。計算機(jī)應(yīng)用技術(shù)的發(fā)展,特別是用于過程研究和自動化控制,與傳感技術(shù)的開發(fā)和發(fā)展是密切相關(guān)的。除力學(xué)參數(shù)的傳感繼續(xù)有發(fā)展外,光、熱參數(shù)的傳感、采集和圖象處理技術(shù)也有較大發(fā)展,促進(jìn)人們對作物生長特性、動物生育特征以及它們與環(huán)境關(guān)系的了解,進(jìn)而帶動工程技術(shù)的開發(fā),促進(jìn)農(nóng)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(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展,農(nóng)業(yè)機(jī)械的技術(shù)水平提高很快。機(jī)、電、儀一體化的農(nóng)機(jī)產(chǎn)品和技術(shù)不斷涌現(xiàn)。

　　7.第三世界農(nóng)業(yè)機(jī)械化發(fā)展趨向

　　第三世界農(nóng)業(yè)機(jī)械化的發(fā)展,不是這次會議交流討論的重點(diǎn),但從論文數(shù)量及內(nèi)容涉及的地區(qū)來看,農(nóng)業(yè)機(jī)械化正在開展,科技發(fā)展的趨向主要是小規(guī)模農(nóng)業(yè)機(jī)械化問題的研究,畜力機(jī)具的開發(fā),拖拉機(jī)和農(nóng)機(jī)具的區(qū)域性試驗(yàn)和推廣,灌溉農(nóng)業(yè)機(jī)械化技術(shù)和特種作物機(jī)械化技術(shù)的開發(fā)�？偟募夹g(shù)發(fā)展水平較低,但個別項(xiàng)目的水平較高。了解和掌握世界農(nóng)業(yè)機(jī)械科技和發(fā)展,根據(jù)農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要和條件,有選擇地選用和參考,將有助于推動我國農(nóng)業(yè)機(jī)械化事業(yè)的發(fā)展和農(nóng)業(yè)機(jī)械科學(xué)技術(shù)的提高。

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