農業機械裝備制造中的節材途徑

蘇怡燕

(福建省南安市農業機械管理站,福建 南安 362300）

這幾年來隨著經濟的快速發展,農業機械化也得到了快速的發展。農機購置補貼大幅增加投入，農業機械裝備水平明顯提高，大大提高了生產效率。目前，資源、能源及環境保護的問題日益突出，農機產品科技含量不斷提升，節材與節能減少了對環境的污染，保護了我們賴以生存的生態環境。因此在機械工程中節材是社會可持續發展的必然要求。并必將成為新的經濟增長點。

1 農業機械裝備制造中用材消耗的現狀

節材的本身就是節能，而不同材料的生產耗能不相同。據統計，我國材料生產能耗高發達國家一倍。如果材料和產品得到輕量化，則可以大大節省能源。據統計，農業機械裝備制造以金屬材料尤其鋼鐵為主。其中材料消耗鋼材占93.13%，有色金屬占1.85%，工程塑料等非金屬材料占5.02%。

（1）原材料費用占產品成本比例高。根據國家有關部門對機械系統近萬個企業進行的統計結果表明：機械行業每年消耗鋼材1000萬t以上，占全國的15%~20%，原材料費用占產品成本的60%以上。

（2）原材料利用率低。據統計，我國機械工業鋼材利用率僅為60%，與發達國家有10%~15%的差距，每提高一個百分點就意味著節約10萬噸鋼材。國家應該進行專門的燃油作業補貼。再次，要加強農業機械裝備建設以節能環保型農用動力機械、保護性耕作機械裝備、種肥藥精準施用裝備、農作物秸稈儲運機械、新型節水裝備等為重點，促進農業由資源消耗型向節約型與可持續發展型轉變。

（3）廢品率偏高。我國機械工業的鑄、鍛件綜合廢品率偏高，造成原材料和能源的浪費，在過去幾年中原材料如生鐵、焦炭和鋼廢料的價格急劇上漲也給這個行業造成了負面影響。由于成本高質量低，利潤也降低。現在中國鑄造業的廢品率高達20%，在今后幾年中，鑄造企業的改革方向是投資先進設備和先進技術來增加效率，提高產品的價值和減少廢品率。

2 農業機械裝備制造中材料節約的途徑

農業機械生產過程是節約材料的重點過程，能節約大量鋼材等金屬材料。從技術經濟角度來看，農業機械裝備制造節材必須考慮以下四個方面：降低產品的材料消耗；減少制造過程中的材料消耗量；提高產品質量。

（1）采用先進制造技術，提高材料利用率。當前農業機械由于其自身應用的特點和工作對象的復雜性，尤其是農機制造行業的設計加工手段比較落后，創新少，制造質量比較粗糙，產品壽命相對較短。為了提高材料利用率，農機制造企業應采用先進制造技術。大大提高材料利用率。采用先進的熱處理技術，提高零部件壽命；采用材料表面處理技術，提高材料表面性能，實現節材低耗；對于關鍵基礎體，以及行之有效的熱處理和表面熱處理新技術，延長其使用壽命。

（2）采用先進防腐蝕技術，提高設備使用壽命。農業機械在制造和使用過程中，大部分都是在室外作業，受到嚴重的大氣、環境等因素的影響，同時還伴有接觸土壤和農作物的磨損腐蝕，接觸農藥化肥這些介質的化學腐蝕等惡劣環境和氣候的腐蝕，極大降低了工程農業機械產品的使用壽命。據報道，全世界每年因金屬腐蝕造成的直接經濟損失約達7000億美元，我國因金屬腐蝕造成的損失占國民生產總值（GNP）的4%。全世界每年金屬的腐蝕損失約為全年總產量的20%，意味著全世界每年約有1億t金屬因腐蝕而損失掉?？梢?，腐蝕是自然界最大浪費之一。隨著科學技術的飛速發展，防腐蝕技術也在不斷提高。

（3）擴大應用新材料，改善用材結構。擴大應用新材料，改善用材結構，提高用材水平，積極推廣各種高強度低合金鋼、冷成形鋼、冷拔鋼管等高效鋼，使用切削鋼、新型模具鋼、感應淬火鋼等節能節材新材料；擴大硬質合金材料的使用，開發應用工程塑料和復合材料。用于農業機械上的工程塑料有如下性能特點:①密度小。塑料的密度均較小,相當于鋼密度的1/4~1/7,約為鋁的1/2,因此比強度及比模量較高,這對于減輕農業機械的自重具有重要的意義。②良好的耐腐蝕性。塑料大分子鏈是共價鍵結合,不存在自由電子或離子,不發生電化學過程,故沒有電化學腐蝕問題。同時又由于大分子鏈卷曲纏結,使鏈上的基團大多被包在內部,只有少數暴露在外面的基團才能與介質作用,所以塑料的化學穩定性很高,能耐酸、堿、油、水及大氣等物質的侵蝕。③良好的減摩和自潤滑性。

（4）提高產品設計水平，充分發揮材料潛力。由于目前農機企業普遍采用傳統設計方法，在應用現代設計方法上遠遠落后于航天、汽車等其他行業，農機企業之間重復型設計多，企業信息資源利用率低，造成農機產品型號雜、產品標準化程度較低，產品質量提上不去，影響企業效益。

在實際工作中，想方設法充分發利用各種原材料，做到降低材料的消耗，全面使用電腦計算機CAD設計，，提高設計水平，從設計對象的防腐蝕性，使用壽命等方面考慮長遠設計，做到可回收性設計、產品的可拆卸性設計，使農業機械裝備改造達到可靠安全、結構緊湊、合理用材；努力提高原材料的使用強度等級，充分利用原材料，降低原材料在使用過程中的消耗。如某種小型甘蔗聯合收割機，對其結構進行優化和改造，保證在材料需用應力范圍內，使其重量由275.68kg下降為256.29kg，降低了約7%材料分配趨于合理。

3 農業機械裝備制造中材料節約的機遇和展望

（1）隨著全球經濟一體化的飛速發展，大力推廣再制造業是緊跟潮流的有效手段，使用再制造產品將使農業機械裝備制造過程中明顯降低成本，節約資源，減少污染。

（2）原材料的節約是貫穿于農業機械裝備制造的全過程。因此在農業機械裝備制造中要大力研發和使用先進技術工藝和裝備，加速產業技術升級。大幅度提高我國農業機械裝備制造水平。

4 結語

我們必須重視在現代工業技術迅速發展的今天，材料的節約和能源的節約會相應的使環境的污染減輕，無疑更有利于生態環境的保護。同一個地球，同一個家園，積極倡導全世界人類的可持續發展戰略，努力節約人類賴以生存的原材料，是現今在農業機械裝備制造工程必須重視的問題之一。