農業機械環保節能設計探討

王超凡 王 飛

（鄭州工業應用技術學院 河南 鄭州 451152）

農業大國這一屬性是我國基本的國情之一，農業作為我國經濟重要的組成部分，其優良的發展情況有助于促進我國經濟持續、良好、穩定的運行及我國糧食安全的保障。近些年來，我國農業機械化的腳步不斷加快，綠色環保也成為了當今社會的主旋律。這意味著農業機械設計制造使用面臨著全新的機遇與挑戰，農業發展對其提出了更高、更遠的要求。總而言之，我國只有高度、全面重視農業機械的環保節能設計，才可取得創新局面，實現農業發展的現代化。

1.我國農業機械發展情況概述

建國初期，我國的工業基礎較為薄弱，國家決定從農業手工業勞作社會逐漸過渡到工業社會，實現社會主義現代化目標。圖1是我國建國六十年來農業機械總動力的數據，文章將結合以下圖表及其數據對我國農業機械的發展情況進行大概的論述，并試圖分析其中原由。

圖1 1952-2008年農業機械總動力

由圖1可知，建國六十年以來，我國的農業機械總動力呈現出逐年穩步上的發展趨勢，并在2005年開始趨于穩定數值。總體而言，我國的農業機械總動力提升幅度較大，這可說明我國農業機械發展速度較快，農業機械發展運營情況較為平穩。

不可否認的是，我國是一個農業大國，作為經濟最基礎成分的農業是促進我國國民經濟水平發展的重要影響因素。與其他發達國家比較而言，我國農業機械化發展較為落后，其主要原因是由于我國缺乏先進的農業機械設計、制造、使用技術，使得我國在農業發展普遍缺乏完善的農業設施，農業機械化水平較低。因此如何快速的轉變此局面，有效提升我國農業機械化發展水平成為了我國農業經濟發展的重難點問題。就我國現階段的農業機械化發展情況看來，隨著我國科學技術的進步，我國在農業發展中所投入使用的設備更為完善，給予了農業發展一定的技術支持，減少了我國農業機械化道路的障礙。另外，我國在近些年來注重將農業與工業、商業、旅游業有機融合，不再局限于農產品的溫飽作用，而是將農產品推向工業及觀光的發展方向。并且，我國相關人員不斷引進外國先進的制作工藝結合自身的發展國情與農業需求完善農業機械設計制造技術，在此輔助下，我國的農業機械化水平已經得到了較大的提升。然而，與外國相比，我國的農業機械化水平仍然處于落后階段，存在著較大的困難，需要我國相關人員繼續潛心研究，對農業機械產品進行技術改良，從而有效促進我國農業機械設計環保化、綠色化發展，保障我國農業穩定、持續、良好的發展。

2.實現農業機械環保節能設計的意義

在過去長期的時間內，我國在進行農業機械設計工作時都會選擇采用傳統的方法，存在著較為顯著的問題，主要表現在兩方面：一是資源能源耗損較大，二是環境污染較為嚴重。隨著經濟全球化推進及社會的不斷進步，人們對于客觀外在世界的觀念逐漸轉變，開始注重經濟的綠色化發展。農業經濟也毫不例外，因此，農業機械設計、生產逐步向多功能、低耗能方向發展。

在我國現階段，由于眾多農民缺乏正確的農業機械技術的相關知識，造成我國農業機械報修、報廢情況較多，大量報廢的農業機械得不到良好、有效的處理，加重了農機產品使用周期的壓力，對環境造成了較大的污染。因此，相關人員必須高度重視農業機械設計層面的問題，并將報廢的農業機械零件進行回收，從而有效改善我國農業機械設計、生產的現狀，提升我國農業機械化水平。

3.如何有效地實現農業機械的環保節能設計

由上文的論述可知，環保節能不僅具有生態保護的特點，還具有經濟上的優勢。實現農業機械的環保節能設計不僅可以減少農業機械在設計、生產、使用過程中的能源損耗、減少環境污染，而且可以良好避免土壤出現上下劇烈抖動的問題，從而有效節約種子、化肥的用量，實現農業種植經濟利益最大化。筆者將在下文論述實現農業機械環保節能設計的有效措施，以期給予相關人員些許建議。

3.1 農業機械的材料選擇

農業材料選擇作為農業機械實現環保節能設計重要的影響內容，要求相關人員應當做好材料控制工作，選擇無毒無害、綠色環保、可回收利用、對生態環境影響較小的材料，從而有效降低農業機械在使用過程中對環境造成的污染，實現農業生產綠色化、環保化，達到對生態的有力維護。

一般情況下，我國農業機械在設計生產時主要考慮選用兩大類型的材料，一是工程塑料，二是木素纖維復合材料。工程塑料具有較多的優良性，如密度小、比強度高、耐腐蝕性良好、減摩性良好、自潤性強等。由于工程塑料具有如此優勢，無論是在理論或是實踐上都受到了較大的關注，尤其是在活塞環的生產與應用之中。活塞環一般應用于防止氣體從壓縮器內跑出，因此，活塞環的制作材料必須的具備良好的力學性、潤滑性、彈性、減摩性。在農業機械的生產過程中，相關人員會選擇聚四氟乙烯作為活塞環的制作用料，以達到延長農業機械氣缸使用壽命的目的，從而有效實現農業機械設計的環保節能。

木素纖維復合材料主要以木質纖維作為首要成分，然后再經過一系列的處理使其與合成纖維、樹脂或其他材料組合成為另外的新型材料，這一材料已經在許多的行業領域成為了鋼材、工程塑料的良好替代品，被人們認可并得到了廣泛的普及與應用。經查閱大量資料文獻得出，木素纖維復合材料性對于其他的材料具有更加強大的優勢，它不僅可以在減輕材料重量的同時有效提升結構材料的力學強度與彈性，還可以減少能源資源的損耗及生產成本、提高使用者的安全性。并且，木素纖維合成材料在極端的溫度變化時可以保持良好的防碎性，有助于保障相關人員的生命安全，無論是在航空、航海、建筑、船舶、汽車等領域，木素纖維復合材料都表現出了強大的優勢與良好的適應性。因此，筆者認為，相關人員可以從此受到啟發，嘗試將木素纖維復合材料應用到農業機械的設計生產中，實現農業機械設計的環保節能，延長農業機械的使用壽命，保障使用者的生命安全，減少使用者維修費用的支出，從而促進我國的農業發展。

依據我國現階段的農業機械零部件生產情況看來，我國農業機械耐磨零部件的生產質量并未達到國際標準，農業機械的零部件生產合格率在農業機械生產領域中一直徘徊在百分之六十左右，與優良的標準相差較遠，而農業機械耐磨零部件則更低，甚至并未達到一半的合格率，這需要我國相關人員從農業機械的材料選擇方面入手進行解決。

3.2 農業機械的燃料選擇

通過上文的論述可獲得一重要信息——我國在農業生產過程中使用較多的三大農業機械是拖拉機、收獲機械、農用運輸機械，它們具有一個顯著的公共特點——都需要考慮用油問題。并且，內燃機作為農業機械重要的動力來源。其用油的選擇設計對于實現農業機械設計的環保節能、保護生態環境具有重要意義。一般情況下，內燃機的燃料選擇有汽油與柴油兩大類，它們的主要區別在于壓縮比、點火方式、所用燃料及用途的不同。

柴油為輕質石油產品，多為柴油機燃料，具有兩大重要的性能：一是著火性，二是流動性，這就要求柴油燃料易于自燃、滯燃期短。它的點燃方式是由噴油嘴噴出的霧狀柴油與空氣混合、加壓，依靠壓縮達到提升混合氣體溫度而自動點火的目的。

汽油則具有易燃、易揮發，燃點比柴油低的特點，它的點燃方式是把吸入氣缸的汽油蒸汽與空氣混合、加壓，最后用火花塞點火。

總而言之，內燃機的燃料選擇是影響農業機械環保節能的重要因素，農業機械相關的設計人員應當綜合考慮農業機械的應用范圍、各地區的差異科學、合理的設計環保節能的農業機械，實現農業機械設計的綠色環保發展。

4.結束語

綜上所述，綠色、環保、節能已經成為了當今世界經濟發展的主旋律，作為國民經濟重要成分之一的農業經濟也毫不例外。因此，為實現我國農業發展的現代化及機械化，相關的設計人員應當潛心研究，設計出環保節能的農業機械。