試論植保機(jī)械設(shè)計(jì)制造技術(shù)研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)
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王新春，尚振國(guó)1由 分享
摘要介紹了植保機(jī)械設(shè)計(jì)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(dá)國(guó)家和我國(guó)植保機(jī)械設(shè)計(jì)制造技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)，分析了中國(guó)植保機(jī)械設(shè)計(jì)制造技術(shù)存在的問(wèn)題，以期為我國(guó)植保機(jī)械設(shè)計(jì)制造技術(shù)的發(fā)展提供參考。
關(guān)鍵詞植保機(jī)械；設(shè)計(jì)制造技術(shù)；現(xiàn)狀；趨勢(shì)；問(wèn)題
隨著人們對(duì)環(huán)境保護(hù)和動(dòng)植物安全的重視，世界各國(guó)對(duì)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(qiáng)調(diào)對(duì)農(nóng)藥使用者的安全保護(hù)，減少人與農(nóng)藥直接接觸的機(jī)會(huì)。這些要求促進(jìn)了植保機(jī)械在使用過(guò)程中不斷地改進(jìn)、完善。
我國(guó)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(yuǎn)遠(yuǎn)落后于發(fā)達(dá)國(guó)家，農(nóng)藥殘留超標(biāo)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(zhǎng)過(guò)程中，缺乏先進(jìn)的植保機(jī)械和施藥技術(shù)對(duì)其進(jìn)行保護(hù)。使用的植保機(jī)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(guó)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(yuǎn)低于發(fā)達(dá)國(guó)家50%的平均水平[1]。因此，研究設(shè)計(jì)制造具有自主產(chǎn)權(quán)的植保機(jī)械，解決植保機(jī)械的增效、霧化和漂移問(wèn)題，具有十分重要的意義。
1植保機(jī)械設(shè)計(jì)制造技術(shù)發(fā)展的現(xiàn)狀
1.1發(fā)達(dá)國(guó)家植保機(jī)械設(shè)計(jì)制造技術(shù)發(fā)展的現(xiàn)狀
歐洲與美國(guó)是目前國(guó)際上最主要的生產(chǎn)植保機(jī)械的國(guó)家與地區(qū)，其產(chǎn)品覆蓋了全球的主要市場(chǎng)，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(guó)家的植保機(jī)械大主要分為四大類：噴桿式噴霧機(jī)、風(fēng)送式噴霧機(jī)；小型植保機(jī)械。
?。?）噴桿式噴霧機(jī)。歐美國(guó)家的噴桿噴霧機(jī)已由傳統(tǒng)的機(jī)械傳動(dòng)、控制向液壓傳動(dòng)、電氣傳動(dòng)和控制轉(zhuǎn)換。計(jì)算機(jī)監(jiān)測(cè)、控制系統(tǒng)已大量應(yīng)用；大型自走式機(jī)具大多采用四輪液壓驅(qū)動(dòng)，噴幅達(dá)到10~40 m，中型自走式機(jī)具采用先進(jìn)的變速箱和發(fā)動(dòng)機(jī)制造工藝，減震效果好、噪音小，操作舒適。
?。?）風(fēng)送式噴霧機(jī)。歐美國(guó)家的風(fēng)送噴霧機(jī)設(shè)計(jì)制造工藝十分先進(jìn)，其噴射部件、風(fēng)筒可做成各種形狀，機(jī)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(jìn)行針對(duì)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(jī)和噴射部件可任意旋轉(zhuǎn)，以適應(yīng)遠(yuǎn)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(dá)國(guó)家在設(shè)計(jì)理念上的先進(jìn)性。
?。?）小型植保機(jī)械。小型植保機(jī)械主要包括背負(fù)式噴霧機(jī)和手動(dòng)噴霧器2類，以日韓等人口多、土地少的發(fā)達(dá)國(guó)家為主，此類機(jī)具在歐美國(guó)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(lái)看，無(wú)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(guó)植保機(jī)械設(shè)計(jì)制造技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀
中國(guó)常用植保機(jī)械主要以小型背負(fù)式噴霧器為主，大中型植保機(jī)械市場(chǎng)幾乎被歐美發(fā)達(dá)國(guó)家壟斷。國(guó)產(chǎn)大中型植保機(jī)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(guó)外進(jìn)口。但自“九五”開始，國(guó)家加大了對(duì)植保機(jī)械的扶植力度，植保機(jī)械的設(shè)計(jì)制造正迎來(lái)較快的發(fā)展。“九五”期間，中國(guó)研制了系列低量噴頭和24 m風(fēng)幕式噴桿噴霧機(jī)；“十五”期間，中國(guó)研制出自動(dòng)對(duì)靶噴霧機(jī)，利用紅外線電子眼探測(cè)靶標(biāo)[2]。目前，中國(guó)植保機(jī)械的種類和水平可歸納如下。
?。?）背負(fù)式手動(dòng)噴霧器。目前在中國(guó)占絕對(duì)地位，占整個(gè)市場(chǎng)份額的80%左右。國(guó)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(hào)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(fèi)現(xiàn)象嚴(yán)重，給生態(tài)環(huán)境造成嚴(yán)重污染。
（2）大中型噴霧器。以懸掛機(jī)型為主，噴桿長(zhǎng)度一般在12 m左右，機(jī)械結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)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(dòng)化程度較低[1]。部分植保機(jī)械公司生產(chǎn)的的自走式噴桿噴霧機(jī)，大都模仿國(guó)外機(jī)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(jī)械；設(shè)計(jì)制造技術(shù)；現(xiàn)狀；趨勢(shì)；問(wèn)題
隨著人們對(duì)環(huán)境保護(hù)和動(dòng)植物安全的重視，世界各國(guó)對(duì)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(qiáng)調(diào)對(duì)農(nóng)藥使用者的安全保護(hù)，減少人與農(nóng)藥直接接觸的機(jī)會(huì)。這些要求促進(jìn)了植保機(jī)械在使用過(guò)程中不斷地改進(jìn)、完善。
我國(guó)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(yuǎn)遠(yuǎn)落后于發(fā)達(dá)國(guó)家，農(nóng)藥殘留超標(biāo)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(zhǎng)過(guò)程中，缺乏先進(jìn)的植保機(jī)械和施藥技術(shù)對(duì)其進(jìn)行保護(hù)。使用的植保機(jī)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(guó)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(yuǎn)低于發(fā)達(dá)國(guó)家50%的平均水平[1]。因此，研究設(shè)計(jì)制造具有自主產(chǎn)權(quán)的植保機(jī)械，解決植保機(jī)械的增效、霧化和漂移問(wèn)題，具有十分重要的意義。
1植保機(jī)械設(shè)計(jì)制造技術(shù)發(fā)展的現(xiàn)狀
1.1發(fā)達(dá)國(guó)家植保機(jī)械設(shè)計(jì)制造技術(shù)發(fā)展的現(xiàn)狀
歐洲與美國(guó)是目前國(guó)際上最主要的生產(chǎn)植保機(jī)械的國(guó)家與地區(qū)，其產(chǎn)品覆蓋了全球的主要市場(chǎng)，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(guó)家的植保機(jī)械大主要分為四大類：噴桿式噴霧機(jī)、風(fēng)送式噴霧機(jī)；小型植保機(jī)械。
?。?）噴桿式噴霧機(jī)。歐美國(guó)家的噴桿噴霧機(jī)已由傳統(tǒng)的機(jī)械傳動(dòng)、控制向液壓傳動(dòng)、電氣傳動(dòng)和控制轉(zhuǎn)換。計(jì)算機(jī)監(jiān)測(cè)、控制系統(tǒng)已大量應(yīng)用；大型自走式機(jī)具大多采用四輪液壓驅(qū)動(dòng)，噴幅達(dá)到10~40 m，中型自走式機(jī)具采用先進(jìn)的變速箱和發(fā)動(dòng)機(jī)制造工藝，減震效果好、噪音小，操作舒適。
?。?）風(fēng)送式噴霧機(jī)。歐美國(guó)家的風(fēng)送噴霧機(jī)設(shè)計(jì)制造工藝十分先進(jìn)，其噴射部件、風(fēng)筒可做成各種形狀，機(jī)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(jìn)行針對(duì)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(jī)和噴射部件可任意旋轉(zhuǎn)，以適應(yīng)遠(yuǎn)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(dá)國(guó)家在設(shè)計(jì)理念上的先進(jìn)性。
?。?）小型植保機(jī)械。小型植保機(jī)械主要包括背負(fù)式噴霧機(jī)和手動(dòng)噴霧器2類，以日韓等人口多、土地少的發(fā)達(dá)國(guó)家為主，此類機(jī)具在歐美國(guó)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(lái)看，無(wú)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(guó)植保機(jī)械設(shè)計(jì)制造技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀
中國(guó)常用植保機(jī)械主要以小型背負(fù)式噴霧器為主，大中型植保機(jī)械市場(chǎng)幾乎被歐美發(fā)達(dá)國(guó)家壟斷。國(guó)產(chǎn)大中型植保機(jī)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(guó)外進(jìn)口。但自“九五”開始，國(guó)家加大了對(duì)植保機(jī)械的扶植力度，植保機(jī)械的設(shè)計(jì)制造正迎來(lái)較快的發(fā)展。“九五”期間，中國(guó)研制了系列低量噴頭和24 m風(fēng)幕式噴桿噴霧機(jī)；“十五”期間，中國(guó)研制出自動(dòng)對(duì)靶噴霧機(jī)，利用紅外線電子眼探測(cè)靶標(biāo)[2]。目前，中國(guó)植保機(jī)械的種類和水平可歸納如下。
?。?）背負(fù)式手動(dòng)噴霧器。目前在中國(guó)占絕對(duì)地位，占整個(gè)市場(chǎng)份額的80%左右。國(guó)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(hào)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(fèi)現(xiàn)象嚴(yán)重，給生態(tài)環(huán)境造成嚴(yán)重污染。
（2）大中型噴霧器。以懸掛機(jī)型為主，噴桿長(zhǎng)度一般在12 m左右，機(jī)械結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)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(dòng)化程度較低[1]。部分植保機(jī)械公司生產(chǎn)的的自走式噴桿噴霧機(jī)，大都模仿國(guó)外機(jī)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。