农业机械工作原理范文
时间:2023-12-06 17:41:27
导语:如何才能写好一篇农业机械工作原理,这就需要搜集整理更多的资料和文献,欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文,供你借鉴。
篇1
农机合作服务组织、跨区作业
在局领导的正确指导下,在各位同事的支持帮助下,经过自己的不懈努力,思想觉悟及工作能力有了很大提高。
一、思想方面:
思想上积极争取上进,今年我光荣的成为了一名预备党员,现在我为能顺利成为一名正式党员而努力,时刻以一名党员的标准严格要求自己,积极参加党员会议,坚持学习拥护党和国家一系列路线、方针、政策,认真学习贯彻党的十精神,不断加强自身世界观、人生观和价值观的改造,提高自身的政治理论水平和工作能力。并在实际工作中认真加以贯彻,保证党和国家路线方针政策的执行。通过扎实的思想政治理论学习,为自己开展各项工作提供了强大的思想武器,在日常工作中注重学以致用,取得了明显效果。在加强理论学习的同时,注重更新知识结构,重点加强业务和政策法规知识的学习,努力做到在工作中学习,在学习中工作,精益求精,不断探索,使自己更加胜任本职工作。
二、工作方面:
篇2
关键词:日光温室;小型农用机械;推广;应用
中图分类号:S625.1 文献标识码:A DOI:10.11974/nyyjs.20160932050
随着农业发展,抚松地区利用温室大棚搞种植的人越来越多,但是由于大棚的特殊性,许多农用机械很难在温室大棚中应用。要推广小型农用机械进温室大棚,以提高温室大棚的生产效率增加农民收入。
1 温室生产中小型农用机械应用的意义
1.1 提高生产效率
目前许多农业生产都已经用上了农业机械,但是由于温室大棚的特殊性,一些农用机械并不适合。大棚里的生产作业还是原始的生产方式,这样导致虽然建了很多温室大棚但生产效率不高,劳动强度也很大。如果能研究一些适用于温室大棚的小型农用机械,那么不仅可以提高生产效率,还可以节省劳动力,促进温室大棚的进一步发展。
1.2 促进收入增加
小型农用机械进入温室大棚最大的受益者是农民。农业机械化最大的特点是速度快、效率高,这样可以促进增加收入。通过调查,使用机械的温室大棚的农民收入明显高于没有使用机械的温室大棚。
2 日光温室小型机械应用现状
2.1 研发力度不够,机械类型少
经调查,目前适用于日光温室大棚生产小型农用机械类型并不多,而且研发单位投入到这的研发力度不够。现在研发出来的机械并不具有针对性,所以不能够实效有用地运用到温室大棚生产作业中来。
2.2 现有机型售后不到位
现有的适用于日光温室大棚的小型农用机械市场并没有形成一个完全的产业链条,因此缺乏对整个市场的调控。
3 温室生产中小型农用机械推广与应用的对策
3.1 加大补贴
随着农业的发展,我国已经开始注重农用机械的补贴,补贴力度也在加大。但是我国农村消费水平低,购买农用机械对于农民来说是一件大事,要想满足农民的购买欲望,要在日光温室大棚中推广使用小型农用机械,就要加大财政投入。
3.2 加强售后
售后不仅在农用机械方面,在社会的方方面面都是个大问题。售后做好,服务做好,才会有更好的发展。
3.3 加强新机型的研究
机械技术应用于日光温室大棚,能将人从繁重的体力劳动中解脱出来,并且保证棚内作物高产,促进农业协调发展,那么加强新机型的研究就是推广小型机械在日光温室中运用的最重要手段。经调查研究,目前有以下几种机械比较适于日光温室生产,要加强研究。
3.3.1 生产作业型机械
针对日光温室的特殊条件可以研究生产作业型机械。主要有耕地机,以耕地为主,也可以在更换一些零件后进行开沟、深度松土、除草、打药等工作;小型播种机,这种机械可以保证节省种子、节省时间、发芽率高、作物之间间距合理、产量高等;地膜覆盖机,帮助覆盖地膜,工作效率高。
3.3.2 施肥型机械
施肥型机械是一种投资小且成本低的可移动机械,这种机械能够在灌溉时降低成本并提高灌溉质量。
3.3.3 卷帘机械
卷帘机械主要是为日光温室铺草帘、保温被等,这种机械工作的效率是人工的10倍以上。这种机械工作原理是利用减速机实现卷拉覆盖帘。
3.3.4 开窗通风机械
开窗通风机械能够在人力或电力的控制下,通过传输装置将日光温室的棚顶或窗户打开,它的性能稳定,运行安全和准确,很方便自动控制。
3.3.5 气体调质机械
气体调质机械是能够及时对大棚进行温度和二氧化碳肥料增加的装置。
3.3.6 大棚降温机械
在炎热的夏季,由于太阳辐射和温室封闭,大棚内的温度可达50℃甚至以上,这样的大棚是不能种植多年生苗木或花卉的。那么降温机在此处就有用场了,它的原理是利用水分蒸发时的湿能转变成潜热的原理进行降温的。温度越高,降温机的降温幅度就越大。
参考文献
[1] 何伟宁,赵毅斌,傅旭光.浅析我国设施农业机械的发展[J]. 农村牧区机械化,2005(4) .
篇3
但是,随着农机保有量的迅速增长和农业机械的普及应用,从农机的使用故障率、事故率及使用寿命等环节,通过分析研究,笔者认为,农机化快速发展的同时,有着不协调性,隐藏着诸多问题:
一、管理“瓶颈”,死角多多
2005年以来,国农实施农机购置补贴政策,购置补贴机具的农户由农机管理部门统一控制,90%以上实现了牌、证、险管理,尤其大中型农机,农户购买渠道几乎全部来自于补贴购置。可小型农机具比如手扶拖拉机、轮式拖拉机、履带收割机等,从市场上购买的约占50%~60%。
由于农业机械绝大多数从事农田作业,这些从市场上散购的农机购回后便投入使用。由于上路时间少,作业于田间地头,农机监理部门路查查不着,只有逐户清查登记,可执法过程很艰难,效果较差。而对销售农机的企业我们农机管理部门又无权要求他们约束购机者参加培训、办理牌、证、险。因此,农机管理便留下“死角”,“黑车”增多,给农机手留下学不学习一个样,有证无证一个样的印象。
二、培训“瓶颈”,杯水车薪
1.由于农业机械纳入管理难,农机执法难,没有形成一个良好的管理氛围,使营机户法制意识淡薄,对学习培训,接受管理没放在心上。没有认识到掌握技术,按章操作对安全生产,节本增效的重要性。
2.购机者对技术知识学习概念淡薄,认为农业机械简单,能“弄走”就行,无视操作、保养规程及机械工作原理和作业技术,对学习培训认为不必要、费时间、不感兴趣,甚至拒绝、逃避。据初略统计,现购置中小型农机具的农户40%~50%没有参加培训和领取操作证或驾驶证。大型机械保有量少,近几年又大多通过补贴购置,情况会好些。
3.农机培训部门由于受招生能力、管理氛围及农机户心理(领证就行)的影响,在培训制度、理念和方法上都有欠妥,教不严,学不紧。笔者清楚记得20世纪七、八十年代,培训一名拖拉机驾驶员一般需要3~6个月时间,理论、实习各占一半,开设的课程不单是拖拉机,还包括当前适用的农业机械。而现今,培训不存在了,仅剩考试了,一天时间就能考取驾驶证或操作证,想想,让学校能教什么?让农机手又能学什么?久而久之在学员群体中带来了很大的负面影响--培训就是走过场,没有实际意义,从而又影响了农机手的培训意思和积极性。
4.培训方法单一,还是“坐”在教室内等着学员上门。由于 山区居住分散、交通不便,农业生产及第二、第三产业的时间占用等原因,也严重影响了农机手参加学习培训。
综合上述,目前农机化的发展已经出现这样一个局面:推广凸前,农机保有量迅速增长,但培训、管理明显滞后,跟不上,导致农机手脱离管理,专业知识贫泛,不能规范操作和保养,从而事故频发,故障率增加,零部件使用周期明显缩短,整机使用寿命降低。增加了安全隐患和生产成本,也使农机化在农业生产应用中大打折扣。笔者认为这不是农机化发展的真正体现,也不是建设现代农业的宗旨。真正的农机化发展应该是推广、培训、管理齐头并进,互依互补,协调发展。机械高性能,机手高素质,管理高水平,发挥农机化的最高效能。我们农机职能部门应该做好以下几方面工作:
三、建立综合管理体制
1.建议政府组织辖区内的安监、工商、农机等部门出台一份管理文件,从安全生产角度出发,制定出相应措施,将农业机械从销售源头上把住关,控制住辖区内各农机销售企业,每销售成套机械(动力作业配套)必须到农机管理 部门办理牌、证,参加技术培训。
2.各级政府要将农机安全管理纳入政务目标和岗位责任制中,实行层级管理,帮助农监理部门强化工作力度,逐户消除“黑车”,同时加强语论宣传,逐步形成一个农机推广、培训、管理 程序化的社会意识和社会风气。
3.农机科、农机监理所、农机培训中心三家工作中要相互协调,提供整体化服务。推广站推广的施行牌、证管理的机械必须全部到农机监理所办理牌、证手续;办理牌、证的机手由农机监理所统一按排到农机培训中心参加培训学习;培训结束,经过专业考试合格后,由管理 部门核发农机操作证或驾驶证。工作过程中各自依据国家有关规定要求把好关,履行好工作职责,把培训、管理落到实处。
篇4
关键词:机械设计;教学;实验;课程设计
中图分类号:G642文献标识码:A文章编号:1671―1580(2014)02―0055―02
《机械设计基础》是近机械类专业的一门主要技术基础必修课程。在南京农业大学,修读该门课程的主要有材料成型及控制工程、工业设计、工程管理等不同专业的学生。由于授课对象不同,教学计划安排的课时也比机械类专业的学生要少一些,因此该课程的教学与机械类专业的课程教学有不同的特点。下面分几个方面谈谈作者的教学体会。
一、要在课堂上激发学生的学习兴趣
学习这门课程的学生都是非机械类专业的学生,其中工业设计的学生在大二的时候学习这门课程,材料成型及控制工程、工程管理的学生在大三的时候学习这门课程。尽管这门课程是必修课,但是学生对这门课程并不非常了解,学习兴趣并不高。尤其是工业设计的很多学生,高中都是学美术的,基础非常差。因此,最重要的是去提高学生学习该课程的主动性与积极性。
一般而言,绪论是第一次课,对吸引学生的学习兴趣非常有用。任何一门课程的“绪论”,都要谈到“为什么学”、“学到什么”以及“如何学”的问题。作者在讲授这一章时,结合农业机械发展的特点,从传统的“牛拉耕田”、“拖拉机耕田”到“现代农业机械”,从古代的“马车”、“普通汽车”到“现代汽车”,以及现代汽车的主要组成,内燃机、牛头刨床的主要组成及工作原理等,通过这些简单易懂的例子,使学生了解到现代机械仍然以机械工程为基础,以激发学生的学习兴趣。作为工科学生必须具备机械设计基础知识,才能为后继专业课程的学习及日后技术革新打好基础。
同时,在授课过程中,笔者准备了非常多的案例、动画和录像,以理论结合实际进行教学。比如在讲“平面连杆机构”时,准备了“契贝谢夫四足步行机”的录像,非常的形象和生动。讲死点时,有飞机起落架、夹具等的动画,同时结合讲解,学生就非常容易接受和掌握,有比较深刻的感受。
二、注意内容的整体性和连贯性
《机械设计基础》 的前半部分主要是机械原理的内容,内容从高低副与自由度、平面连杆机构、凸轮机构、齿轮机构到轮系,这是一个整理的学习过程。尤其是高低副与自由度,需要学生有一定的想象能力,如何把复杂机械的机构运动简图画出来,这部分掌握好了,对后面的几种机构的学习很有帮助。此外,速度瞬心是一个非常重要的概念。学生在《理论力学》的时候就学过速度瞬心,这与《机械设计基础》的速度瞬心有何区别?这一点要介绍透。同时,结构的压力角、传动角如何画出,等等,这几章有很大的连贯性,在讲解过程中切忌过快,要学生掌握好才行,多让学生做一些习题,否则影响后续章节的学习。
三、提炼关键内容,有重点地授课
《机械设计基础》是两门课的综合,前半学期主要是高低副、自由度和一些常用机构,后半学期主要介绍通用零部件的工作原理、结构特点、设计与计算等。前半学期机构的学习比较系统,基本上是在介绍了自由度、速度瞬心、压力角和传动角的知识以后,一个机构一个机构地学习。后半部分的内容非常繁多且零散,学生在学习的时候普遍反映不太好学,缺乏头绪。因此,这门课程的学习一定要有一条主线。笔者认为,本课程教学时,要结合课程设计的内容,进行有重点的学习。
以“齿轮机构”为例,这一章的内容非常多,也是这门课最重要的内容之一。这一章的学习,一般需要五六个课时的学习。笔者在这门课程的学习时,主要是抓住“渐开线的性质与特点”和“一对齿轮啮合过程”等主线开展教学。其中渐开线是这章学习的基础,所有牵涉到齿轮参数计算和啮合的知识的,都牵涉到渐开线。在教学的过程中,教师要抓住主线,逐步开展教学。
四、结合课程设计和实践进行授课
南京农业大学开设的《机械设计基础》这门课程有课程设计和创新设计。一般课程设计有两到三周的时间,是设计单级圆柱斜齿轮。一个学生一个设计题目,给出的斜齿圆柱齿轮各种传递的功率、输入转速、传动比等参数不同,要求学生通过查手册,独立设计出该对斜齿圆柱齿轮和减速箱系统。这个比较重要的是齿轮传动、带传动、连接、轴、滚动轴 承等几章的内容。在讲授这几章的内容时,都要结合课程设计进行授课,比如齿轮材料的选择及其热处理方法、齿轮设计时参数的选择、齿轮受到的轴向力切向力和径向力的计算等。通过结合课程设计的内容进行教学,可以加深学生的感性认识,提高学生的学习兴趣。同时可以让学生更好地进行课程设计,提高课程设计的质量。
五、培养学生的动手能力和工程意识
《机械设计基础》这门课主要有三个实验:机构运动简图与自由度、范成法加工渐开线齿轮、带传动系统综合实验。在这三个实验中,都注重学生的动手能力。尤其是第一个实验,一般在第二次或者第三次课程的时候做,有非常多的简单机构,让学生去绘制机构运动简图。在这些实验中,指导老师大概介绍了一下之后,就让学生自己动手去做,指导老师在一旁讲解与指导。通过实验,不仅可以锻炼学生的动手能力,还可以让学生独立地去思考。
笔者认为,《机械设计基础》这门课的设计过程,最重要的是让学生有工程意识。因为不管设计和制造任何机械,一般性能越好,功能越复杂,成本就越高。在设计过程中,要让学生结合实际和性能要求,去查各种手册和图册。手册和图册里面的推荐值一般都是一个范围,学生要结合经济性和实际要求去选取。要教导学生去参考前人的经验,但是又不要照搬前人的经验,要鼓励学生去积极创新。
总之,《机械设计基础》是一门重要的专业技术基础课。在本课程的教学实践中,要结合所教授学生的特点,去吸引学生学习的兴趣,有重点地进行讲授,以让学生能学好这门课程。同时要培养学生的工程和经济意识,鼓励学生不断进行创新。
[参考文献]
[1]杨可桢主编.机械设计基础[M].北京:高等教育出版社,1999.
[2]谢振宇.《机械设计基础》教学方法探讨[J].鞍山师范学院学报,2004(04).
[3]倪向东等.机械设计基础课程教学方法探讨与实践[J].石河子大学学报(哲学社会科学版),2006(S1).
篇5
专业:XX级农业机械化及自动化专业
班级:180404班
学号:18040419
姓名:遇 见
(一) 校 内 讲 课
实习目的:了解各种耕种机械和收获机械的结构,工作原理,性能及机械化作业的全过程。
实习时间:XX.8.7——XX.8.11
实习地点:交通馆305和农业工程实验室
实习内容:犁结构和调整,播种机械;收获机械;玉米收获机械化;插秧机构造及调试。
(1)耕地机械的种类,构造及工作过程
耕地的主要目的是翻转土层、破碎土块、疏松土壤,恢复土壤的团粒结构,积蓄水分和养分;将地表面上肥料、杂草、残根埋入下层,防治病虫害,改善土壤的物理化学性质,提高土壤肥力,为农作物生长发育创造良好条件。 耕地机械是用于耕地作业的机械,包括各种铧式犁、圆盘犁和旋耕机等。
我国目前使用的耕地机械主要是铧式犁。铧式犁按与拖拉机的挂结方式,可分为牵引犁、悬挂犁、半悬挂犁和手扶拖拉机犁四种。铧式犁的工作部件有主犁体,小前犁和圆犁刀,它们直接用来对土壤进行耕作,在各种不同类型的犁上,工作部件的构造大致相同。
圆盘犁是利用球圆盘进行翻土碎土的耕地机具。其作用原理:是以滑切和撕裂的形式,扭曲和拉伸共同作用而加工土壤的。耕作时圆盘旋转,同圆盘耙耙片一样,圆盘与前进方向成一偏角,另外圆盘犁体的回转平面还与铅垂而成一倾角,使圆盘犁容易入上,改善了翻地性能。
旋耕机是一种由动力驱动旋耕刀辊完成耕、耙作业的耕耘机械。它能较好地切断植被并将其混合于整个耕作层内,也能有效地将化肥、农药等混施于土内,在稻田内带水耕作能完成“起浆”作业。旋耕机的主要工作部件是刀滚。刀滚内刀片、刀轴和刀座等零件构成。按旋耕刀轴位置可分为横式(卧式)、立轴式(立式)和斜轴式。按与拖拉机的连接方式可分为与中型拖拉机配套的悬挂式和手扶拖拉机配套的直接连接式。按刀轴传动方式可分为中间传动式和侧边传动式。在侧边传动式中又按传动结构形式的不同分为侧边齿轮传动式和侧边链传动式。
(2)播种机械的类型,构造和工作过程
按播种方式可分为撒播机、条播机、点播(穴播)机和精密播种机。按播种作物可分为谷物条播机、中耕作物播种机、棉花播种机、蔬菜播种机和牧草播种机等。按联合作业可分为施肥播种机、旋耕播种机、铺膜播种机、播种中耕通用机。:按牵引动力分为畜力播种机和机引播种机。机引播种机按挂接形式,可分为牵引式、悬挂式和半悬挂式播种机。按排种原理可分为强制式、气力式和离心式播种机。
作物的播种过程主要由开沟、排种、复土三个基本工序组成,因此作为一般播种机来讲—般由排种器、开沟器、输种管、覆土器利镇压轮等工作部件,以及机架、种子箱、传动装置、调节机构、起落(升降)机构行走轮和划行器等辅助部件组成(如下图)
播种机工作时,种子由种子箱进入排种器中,排种器按一定播种量将种子排出,经输种管落到开沟器所开出的沟底,当开沟器走过之后,沟两侧的土壤塌下复盖在种子上,最后覆土器使地表平整
(3)收获工艺,收获机械种类
谷物的收获过程—般包括收割、打捆、堆垛、脱粒、分离和清粮等作业项目。常见机械化谷物收获工艺有以下几种:1.分段收获法(切割,打捆,脱粒,扬场,晾晒,入仓);2.联合收获法(一次完成收割,脱粒,分离和清粮);3.两段联合收获法(割晒机割晒和晾晒,联合收割机捡拾)。
.收割机械 :1)收割机 它将作物割断,经输送机构将茎秆在田间捆放成约与机器前进方向垂直的条铺,或将作韧割断后在田间堆放,便于人工捆束。2)割晒机 将作物割断后,在田间顺着机器前进方向将茎秆放成首尾相连的条铺。经凉晒后供捡拾联合作业 。3)割捆机 将作物割断后,自动分把、打捆,井放于地面。2.脱粒机 1)半喂入式脱粒机 只将作物穗头部分喂入机器进行脱粒.脱粒后的茎秆基本保持完整。 2)全喂入式脱粒机 将作物全部喂入机器进行脱粒,脱粒机按完成脱粒工作的情况及结构的复杂程度又可分为:简易脱粒机、半复式和复式脱粒机。3.联合收获机一次性完成切割、脱粒、分离和清粮等全部作业。有半喂入和全喂入之分。 联合收割机按动力配套方式又分为牵引式、自走式和悬挂式。
2 农业机械化及自动化专业认识实习报告
(4)玉米收获方法及玉米收获机械分类
玉米是我国主要粮食作物之一,它产量高、营养丰富、含有大量淀粉等。玉米除食用外,还可作为畜禽饲料,也是工业和食品业的重要原料。玉米在我国种植范围广,面积大,全国约XX万hm,仅次丁美国。其收获作业量大,劳动强度高。因此发展玉米收获机械对提高生产率和减轻劳动强度有着重要的意义。
玉米收获方法:1)分段收获法 用功能少的多种机械或附加人工,分完成摘穗、运输、剥皮、脱粒、茎杆处理等作业。其一般程度是用割晒机将玉米割倒、放铺,经几天晾晒后,用机械或人工捅穗和剥皮,然后用脱粒机脱粒,或者用摘穗机在玉米生长状态下摘穗,然后用剥皮机进行剥皮而后脱粒。茎秆用机器切碎或用圆盘耙耙碎还田。此法所用机具结构简单,劳动生产率较低。 2)联合收获法 1.用专用玉米联合收获机,一次完成摘穗,剥皮(或脱粒).分离和清选等作业,直接收获籽粒。2.用谷物联合收获饥换装玉米割台, —次完成摘稿、脱粒、分离和清选等顶作业。3.用割晒机(或人工)将玉米割下.放成条铺,经晒后,用装有拾禾器的谷物联合收获机拾禾脱粒。
根据用途和完成收获作业的程度,玉米收获机械有以下几种:玉米摘穗机,玉米剥皮机,玉米脱粒机,摘穗剥皮机,装玉米割台的谷物联合收获机。
(5)水稻插秧机械(如下图)
插秧机的构造:
秧箱 秧箱的主要功能是承载秧苗,与送秧机构,分插机构等配合,完成供,送,分秧工序。
分插机构 分插机构是插秧机的主要工作部件之一,在其他机构的配合下,完成分插秧动作。
供秧机构 它的任务是使秧门口经常保有足够的秧苗,供分插器分取。
机架
划板或船体
其他辅助部分和动力驱动部分
(二)友谊农场、晨谊麦业及迪尔佳联参观实习
实习目的:了解现代农作物耕种,收获作业的机械化作业全过程以及环境(如天气,土壤)
对农业机械工作性能的影响;了解小麦加工成面粉的全过程;了解联合收割机
的加工工艺和制造工艺。
实习时间:XX.8.14——XX.8.18
实习地点:友谊农场,晨谊麦业及迪尔佳联参观实习
实习内容:参观农场的大型农业机械及进口的最新农业机械并了解其工作原理和作业过程;
面粉的加工工序和工艺;联合收割机的加工工艺及装配工序。
(1)友谊农场简介
友谊农场创建与1954年,是苏联政府援建的国家“一五”期间156个重点建设项目之一。 友谊农场位于黑龙江省佳木斯市东南,三江平原大片沼泽地边缘,场西南有七星河环抱,与宝清县为邻,西北有漂筏河、扁石河围绕,与集贤、富锦县接壤,锅盔山余脉零碎地坐落在西邻,成为与双鸭山市和集贤县的天然屏障,东北系大片的原始荒原、长期积水的沼泽地,遥延挠力河谷和乌苏里江畔。建场初期,总理交给友谊农场的任务是:“出经验、出粮食、出人才。”友谊农场在建场过程中,遵照总理的指示,积累了建场经验,在经营管理中实行定额管理、生产责任制、经济核算制以及机务管理、农艺等方面的经验,在全省以至全国国营农场中得到广泛运用。友谊农场总耕地为137.8万亩,人口13万,人均12亩地,全场分为11个分场,90个生产队。目前全场共有86个农机场,拥有大中拖拉机1100台,相配套的农机具达到9000件,小拖拉机1600台,收获机械640件,总动力达到17.2万千瓦。积累了大量建设农垦企业的经验,为国家培养输送了大批各类优秀人才。粮食总产量经济效益不断提高,较好的完成了党和国家交给友谊农场的光荣使命。
我们所去的五分场二队,是全场中农机具最先进的一个生产队,作为中国农业现代机械化的一个科技示范窗口,曾经创下了年年农业劳动生产率和土地产出率的全国之最。如今又作为国家精准农业示范基地,第一个把先进的gps卫星定位系统应用于我国农业生产中,继续引领中国农垦现代化农业的前进方向。精准农业利用遥感技术(rs)、地理信息系统(gis)、全球定位系统(gps)等现代化信息技术手段,在农业生产的全过程中对农作物,气候,土壤从宏观到微观进行实时监测,一实现对农作物生长发育情况,病虫草害,水肥以及相应的环境状况进行定期信息获取和动态分析,通过论断和决策,在gps和rs技术的支持下,调动土壤生产力,以最少的或最节省的投入达到同等收入或更高的收入,并改善环境,高效地利用各类农业资源,取得经济效益和环境效益。
3 农业机械化及自动化专业认识实习报告
(2)先进农机具
1.凯斯stx375型375马力大型履带式拖拉机,每台价格为159万元,配套农机具后为186万元。(如右图)
2.凯斯spx 3310型喷药喷肥机(如下图),价格为160万人民币,是目前世界上最先进的喷药喷肥机械,它采用电、液一体自动化设计,安装了gps卫星定位系统,适合大机械化、大面积作业,作业宽 度为27.5米。可随时调节喷嘴压力和药泵的压力,控制喷药量与行走速度。先进的gps卫星定位系统还可根据地块的大小自动调节喷药量以保证全面积都可得到均匀的药量。
(3)晨谊麦业有限公司参观
黑龙江晨谊麦业有限公司是以原友谊农场粮油加工总厂为主体,改制而成的股份制有限责任公司,拥有员工104人,占地7.8万平方米,年设计加工小麦6万吨。1956年建厂的友谊粮油总厂历经县制、兵团、农场、粉业公司、麦业公司发展历程,是黑龙江垦区第一家被省政府命名的“省级先进企业”,“黑龙江省产业化龙头单位”。1995年该公司投资5216万元引进意大利先进的工艺和设备,改造成生产自动化、控制电气化、管理微机化的配麦调粉等级专用粉生产线。为了保证产品质量除常规检验设备外,还购置了进口的瑞典波通公司近红外谷物测定仪、布拉班德粉质仪、拉伸仪和降落数值仪、实验磨、谷物水份速测仪等设备,保证了企业产品的出厂合格率。
企业在发展中形成了自己的企业文化体系:
企业精神:严实、智信、精效、卓越。
企业使命:以振兴晨麦业为己任,争创晨谊知名品牌。
经营方针:管理求严,质量求优,市场求效。
管理宗旨:质量为本,信誉为天。
经营理念:以人力资源为基础,以降低成本、提高质量为手段,增加产品科技含量,创晨谊知名品牌。
面粉加工工艺流程
工艺1:
原粮磁选(筛选)初清筛风选去石机精选打麦机风选着水撞击机去石机打麦机筛选(平面筛 )磁选磨粉筛理面粉半成品绞龙保险筛磁选打包入库
工艺2:
原粮磁选筛选(初清筛)风选去石机精选打麦机风选着水撞击机去石机打麦机筛选(平面筛)磁选磨粉筛理面粉半成品绞龙基粉仓配粉仓混合机打包仓保险筛磁选打包入库
(4)约翰.迪尔佳联收获机械有限公司参观
约翰.迪尔佳联收获机械有限公司是佳木斯联合收割机厂与约翰·迪尔与1997年5月组建的合资企业。XX年12月16日,约翰·迪尔佳联收获机械有限公司经黑龙江省招商局批准成立外商独资企业。约翰·迪尔佳联收获机械有限公司是佳联在中国联合收割机行业的主导地位与美国迪尔公司的农业机械在全球的优势的品质结合的结晶,公司信念:产品质量、生产效率、技术进步、科学管理达世界一流;为客户提供真正价值的服务,创世界级质量、世界级企业形象。公司占地11万平方米,1500名员工中拥有一大批高级技术管理人才,企业运用精良的生产设备和现代化管理及检测手段,严格按照联合收割机国际标准和gb/t9000-tso9000体系组织生产,主导产品有tdl1000系列联合收割机和jdl3060型稻麦联合收割机及各种附件。
产品展示
3070 型联合收割机:
3070 型联合收割机采用切流与横轴流组合式脱分系统,以收获水稻、小麦、大豆为主,兼收高粱、油菜等作物,与同类机型相比,不仅具有完美的外观设计,理具有无可比拟的性能优势。在收获作物时损失小、破碎率低、灵活机动、驾驶舒适,性能价格比更好,是广大用户对小型联合收割机的首选产品。
3060 型联合收割机:
3060 型联合收割机是约翰?迪尔佳联收获机械公司的主导产品之一,该产品充分利用了约翰.迪尔佳联公司 1000 系列产品的先进技术。独特的切流与横流组合式脱粒分离机械技术先进,性能可靠。该产品被国家经贸委评为“国家重点新产品”,是广大农户选购的理想机型。
4 农业机械化及自动化专业认识实习报告
1042 型联合收割机:
1042 型联合收割机采用了 jdl1000 系列联合收割机专有技术和世界先进联合收割机的前沿技术,为客户更新换代而设计制造的。该机主要特点是:马力大、割台平稳、价格低、适用于高产区域的收获,是广大客户更新换低理想机型。
3518cts 型联合收割机:
约翰.迪尔佳联公司为满足中外客户对水稻收获机械的迫切需求,充分利用美国迪尔公司收获机械的前沿技术,共同合作开发出大型非传统式联合收割机 3518cts ,机以收获水稻为主,兼收小麦、大豆、玉米、油菜等作物。该功率为 150kw ( 230hp ),割幅为 4.8m 和 5.4m 两种,其收获性能在国内外均处于领先水平,性能价格比更好,以此填补了中国大型水稻收获机械的空白。
1075 型联合收割机:
1075 型联合收割机是引进美国约翰.迪尔公司专有技术生产的大型联合收割机。具有技术先进、动力储备充足、附件齐全、适应性强、可靠性高等优点。 1075 型联合收割机采用约翰.迪尔公司进口发动机,同时可根据用户的需要配置各种切割均匀、升降平稳的割台,可收获小麦、大豆、水稻、玉米、油菜和草籽等作物。
最后,我们参观了产品加工和装配车间,对联合收割机的生产过程有了初步的了解。
(三) 企 业 参 观
实习目的:学习工程技术人员分析问题和解决实际问题的方法,理论与实践相结合
实习时间:XX.8.21——XX.8.29
实习地点:吉林省皓月(集团)清真肉业股份有限公司,吉林省农业研究院,菁禾米业有限公司,吉林省金桥农机有限责任公
司,长春卷烟厂。
实习内容:到各个企业的生产车间参观生产的全过程。
(1)皓月集团
吉林省皓月(集团)清真肉业股份有限公司属大型股份制企业,国家特大级农业产业重点龙头企业,国家级“重合同,守信用‘企业,全国肉类加工20强。 在我们参观交易区的时候,有人问到:“肉为什么要分这么细?”负责人告诉我们说:“肉分的越细附加值越高,而且消费者对肉的要求也越来越细。” 我们参观了牛从待宰圈到产品的整个生产加工线,对牛的宰杀过程有了初步的了解。当我们问到:“怎么保证活牛活羊的质量?”负责人告诉我说:“公司是以‘公司加基地,基地带养户’的模式,按照五个一即统一规划,统一防疫,统一饲料,统一保险,统一收购来保证的。”
(2)菁禾米业有限公司
吉粮集团菁禾米业有限公司系吉粮集团全资子公司,创建于XX年,是集粮食加工,粮食贸易,国家储备,物流配送于一体的大型综合性粮食企业,公司引进世界先进的日本佐竹精米生产线全套设备、采用专家设计的完美的生产工艺流程,整个加工过程实行严格的封闭作业,无加工污染,实现了从种植到加工的全过程无污染监控,真正的绿色产品。在参观菁禾米业生产线的时候,我了解了稻谷的加工流程:清理初步清理除稗去石磁选砻谷及砻下物的分离谷壳分离谷糙分离碾米成品整理碾米擦米晾米成品分级。
(3)吉林省农业机械研究院
在参观农机院的时候,见到的机械绝大多数是以前淘汰下来的机器,有国产的和国外的。经过我仔细观察,国产的农机设计简单,制造粗糙,使用寿命短;但国外的农机设计复杂、巧妙,制造精致,使用寿命长。即使它们已经使用过多年,看起来依旧是没用几年时的样子。省农业机械研究院的有关人员给我们讲,中国农机和国外农机的差距至少是30年或者更多。参观完省农业机械研究院后,增加了我的历史使命感,决定要为农机做出贡献,缩短农机的差距,为建设社会主义新农村做出贡献。
(4)吉林省金桥农机有限责任公司
吉林省金桥农机有限责任公司是由原吉林省农机总公司部分专业人才投资组建。主要经销国内,国际知名品牌的拖拉机及其配套农机具。该公司的经理是学农机出身的,看到有这么多学农机的去公司参观实习,感到特别高兴。接着他给我们介绍了目前农机装备的情况及以后的热门农机。中国的农机具生产比较落后,出客观原因外,主要是农机具生产行业没有外资进入,主要还是自主生产。但拖拉机行业,有许多家拖拉机生产厂家吸收了外资和技术。以后中国农机发展的热门是牧草机械,这是我国国情和发展所决定的。因为随着人民生产水平的提高,对畜牧产品的需求会大副增加。最后,给我们讲了玉米收获机械推广的难度和目前玉米收获机械的普及率很低。主要还是以人工收获为主。主要原因是农民对玉米秸杆最普遍的希望:玉米收完后,玉米秸杆整齐的放在后面,可以作为饲料或材火。
(教育整理)
(5)红塔集团长春卷烟厂
篇6
Abstract: Maize straw in the north is the most common crops straw. It is significant to make full use of the straw renewable energy, develop rural renewable energy, ecological environment protection, rural industrialization construction and rural construction. Corn straw bundling transportation is urgent to solve, also the focus that we make research at present.
关键词: 玉米秸秆;打捆;机械化
Key words: maize straw;banding;mechanization
中图分类号:S28 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2012)31-0309-03
1 对玉米秸秆打捆技术研究的目的意义
玉米和玉米秸秆都是重要的生产资料,对于玉米来说,可作为人类口粮、牲畜饲料和工业生产原料,同时也可以利用玉米进行新能源的开发,但是玉米秸秆的利用率却非常低,在我国北方,大部分玉米秸秆都被就地焚烧,这种处理秸秆的方法既对环境造成影响,同时也未对玉米秸秆进行充分利用,造成了资源浪费。
玉米秸秆在农村是最常见的作物秸秆,我国每年玉米的种植面积大,秸秆的产量高,据预测,我国每年可生产秸秆2000~2500亿公斤。但目前我国每年农民将大约30%以上的农作物秸秆废弃或者焚烧,大约有20%被用于生活燃料,30%用作饲料过腹还田,大约15%的秸秆资源被直接还田用作肥料,此外的2%用作工业原料,真正被用作饲料、燃料或肥料的还不足玉米秸秆产量的三分之一。联合国粮农组织官员先后到我国考察,官员们认为,“我国的秸秆资源非常丰富,但是我国对秸秆的浪费却居世界首位,如果能科学、合理地利用玉米秸秆,对于增加农民收入,加快我国社会的发展和经济结构调整都具有十分重要意义”。
随着国际原油价格的上涨,粮食的价格也随着国家对三农问题的重视不断攀升,各国都不断加大对生物燃料的研究力度。例如美国用全国玉米产量的三分之一以上来生产燃料乙醇,并且鼓励农民种植生物燃料作物;欧盟为了生产柴油,大约用一半的植物油作为原料。但是在人类还没有解决吃饭问题时,用玉米等食品原料来生产生物燃料必然会造成原料的浪费。
我国也在努力开发新能源,实现资源的重复利用。例如山东省东平县为了充分利用了玉米秸秆,在当地建成了发电厂和乙醇厂,这两个厂都是用玉米秸秆作原料进行生产的。根据计算,利用7吨玉米秸秆可以生产1吨乙醇,但是如果用玉米进行生产,则成本要高1000多元。因此,该项目在解决焚烧秸秆问题的同时也带动了当地农民的增收。
玉米秸秆具有很高的营养价值,其中能够被我们所利用的营养成分很多。玉米秸秆中能量和消化能的含量都非常高。经过对一些玉米新品种的秸秆进行研究,结果表明营养成分中含糖量和可溶性物质的含量都非常高,因此玉米秸秆是饲料的优质来源。
玉米秸秆的用途是很广的。玉米秸秆可以直接用来喂养牲畜,也可以粉碎之后作为青储饲料来喂养,这样可以实现牲畜快速增肥;经过牲畜消化吸收之后,秸秆还可以过腹还田,同样能够增加土壤的肥力;将玉米秸秆进行发酵,可以产生沼气,还可以发酵生产乙醇;此外玉米秸秆还可以做液化发生灶的原料,如果用来栽培食用菌,也具有很广阔的应用前景。
在资源紧张的今天,要建立资源节约型和环境友好型社会,要实现人类的可持续发展,对废弃资源的重复利用就显得尤为重要。如果废弃的秸秆资源能够得到充分利用,不仅可以产生很好的经济效益,同时对于环境保护也具有很重要的意义。
2 国外对秸秆打捆技术的研究现状
在国外,从打捆机诞生到现在已经有100多年历史,从最初的畜力牵引式打捆机发展到小方捆打捆机,再到现在的圆捆打捆机以及中型和大型方捆打捆机。早在1958年,美国人罗托-巴勒已经将圆捆打捆机研制出来,当时由美国的艾利斯-查默斯公司负责生产,在该打捆机投入使用之后,打出的秸秆捆直径为36-56厘米,长91厘米,每个秸秆捆的重量18-45公斤,直到现在,这种打捆机在有些地方仍在使用。为了更省时省力,提高作业效率,科研人员不断进行潜心研究,对打捆机的结构不断进行改进和优化。
西方国家的农业机械发展较快,在上个世纪60年代的时候,这些国家的秸秆收获机械已经发展达到高峰时期,其中畜力机械不断被淘汰,而与拖拉机等动力机械配套作业的农业机械逐渐走上历史的舞台,这些更新换代都是在这个时期完成的。此外,在这个时期,新型秸秆收获机械和各类联合作业机械相继研制成功并迅速推广,在美国,秸秆收获机械保有量迅速上升,达到70万台。上世纪70年代以来,随着产品种类的增加,以及来自各方面的竞争压力,各个农机生产企业都在进行新产品的开发,希望通过对产品的优化改进,占有更大的市场,以保持公司的竞争力。
国际上生产打捆机的企业很多,其中比较著名的品牌有纽荷兰、约翰迪尔、克拉斯等。这些公司生产的打捆机品种齐全,生产的产品经过不断改进,能满足不同使用环境下不同机械化水平的需要,并且可以通过计算机进行精确控制,在操作人员的舒适性等方面也进行了很大的改进。在该领域,美国、德国、法国、意大利、日本等发达国家由于科技先进,不断开发新产品而处于领先地位。在上世纪90年代我国从这些国家引进秸秆收获机械。国外秸秆收获机械的技术先进,生产的产品性能也比较可靠,能够适应各种生产条件,并且机具品种多,但是价格相对来说比较昂贵。
玉米秸秆打捆机按照其行走方式可以分为自走式和牵引式两大类,如果按照其打捆的原理可以分为内卷式和外卷式两种,这些产品的研究开发技术已经趋于成熟,生产出来的产品结构合理,在工作过程中可靠性比较高,并且都已经系列化生产,其打出的秸秆捆密度高,体积大。例如,纽荷兰公司生产的BR6000系列的圆捆打捆机能够适应不同的作业环境条件,对于秸秆捆体积和密度的不同要求,都能够卷压出令人满意的秸秆捆。克拉斯公司生产的打捆机在欧洲居领先地位,其生产的ROLLANT系列圆捆打捆机,其性能可靠,可以对牧草和秸秆进行打捆,总是能塑造成完美的捆包。
目前,圆捆打捆机经过不断的改进,草捆直径已经可以达到60~120厘米,市场上甚至出现了直径为150~180厘米的大型圆捆打捆机,所以生产效率非常高,但是秸秆捆密度低还是一个非常值得关注的问题,此外秸秆捆在储存运输过程中占用空间较大的问题也亟待解决,仍然需要进行优化和改进,所以有必要对玉米秸秆圆捆机进行研究。
3 我国玉米秸秆打捆技术的研究情况
我国的秸秆收获机械工业在农机工业中是起步较晚、发展较慢的行业,但是秸秆收获机械却是我国最早生产和使用的畜牧机械之一。我国从上个世纪60年代初开始生产秸秆收获机械,到70年代末期,从国外引进了捡拾打捆机,并且开始了对捡拾打捆机的研究。到上世纪80年代初,我国成功研制的打捆机已经批量生产并且投入使用。通过引进国外的打捆机产品,学习其先进生产技术,对一些机型进行改进,使之适应我国的发展状况,产品品种显著增加,产品的性能也得到不断改进。但是,我国的机械化总体水平仍然比较低,不论是从科研的投入上,还是从科研的成果来看,我国与国际水平还有很大差距,因此,我国需要不断学习西方的先进技术,转变我国的生产模式,加大对农业机械科研的投入力度,不断提高我国的机械化水平。
目前我国的三大玉米生产区是北方玉米区、黄淮平原玉米区和西南丘陵玉米区,三大玉米产区的播种面积分别占全国播种面积的40%、25%和15%。全国大部分的玉米秸秆都是靠人工收割,根据数据显示,全国玉米的机收率还不到2%,因此要实现机械化作业,玉米秸秆收获机的需求量还是很大的。如果全国玉米秸秆的机械收获率要达到50%,尚且需要10万台玉米秸秆打捆机,对于不足2%的机收率,将需要更多的打捆机。由此来看,我国玉米秸秆机械化收获滞后已经严重阻碍农业机械化的发展,所以要不断努力改善农业生产水平,加快玉米收获机械化的发展速度,实现其又好又快发展。
由于我国玉米秸秆的机收率水平很低,所以国产打捆机的市场并不是很大。对于从国外进口的打捆机,其价格非常昂贵,所以普及率不高。而国内生产打捆机的厂家对打捆机各个部件的研究比较少,其中的计算数据比较缺乏,只是仿造而没有创新,这样不能从根本上解决问题,因此能够适应各种条件的打捆机很少,并且研究的进展非常缓慢。另一方面,畜牧业的发展需要秸秆做基础,新能源的开发需要秸秆来提供原材料,面对不断增加的需求,打捆机研究水平并没有提高,必然造成供需之间的矛盾。所以,打捆机的研制迫在眉睫,只有打捆机在性能方面有所提高,才能使机械化水平得到提高。在研究的过程中,对零部件的工作原理、结构参数的研究至关重要,在其他行业中用到的压块机就为研究打捆机提供了理论依据,可以借鉴其中的原理进行打捆机的研制。
近年来,随着我国对农业的重视,机械化水平有所提高,但是要使秸秆打捆机发展到成熟的阶段,我们还有很长的一段路要走,这些都是由我国的农业生产条件决定的,这对于将来秸秆打捆机的推广也是一个重要的问题。但是就近期的情况来看,背负式秸秆打捆机在秸秆收获中起着举足轻重的作用。由于其结构简单,操作方便并且价格便宜,所以投入生产会解决人工作业费时费力的问题。在以后的秸秆打捆机发展过程中,穗茎兼收型玉米联合收获机由于其可以一次性完玉米穗和玉米秸秆的收获,所以发展空间将很大,是近期研究和开发的重点。玉米联合收获机可以同时收获玉米和玉米秸秆,能够达到农机作业的标准,可以实现茎秆资源的综合利用,减少了资源的浪费,能够满足农区畜牧业发展初期的需求,该机械将在未来市场中占有主导地位。
4 玉米秸秆打捆发展方向探讨
通过对打捆机作业的需求分析,根据打捆机工艺的不断改进,我们可以发现玉米秸秆打捆机将向以下方向发展:
4.1 为了满足不同用户不断增长的需求,各生产企业将投入大量的人力物力,研究能够适应多种生产条件的产品,因此产品的多样化将会得到提高,产品的系列也将发生变化。
4.2 用户非常重视打捆机的使用性能,其经济效率也是用户非常看重的问题,因此打捆机生产厂家会根据不同的需求改进产品性能,并将打捆机与先进的生产技术相结合,实现自动化控制,不断提高产品操作的简便性与舒适度。
4.3 由于田间的地形多变,所以在田间作业的时候,适应性强的打捆机的作业范围就广,因此提高打捆机的适应性,也是未来的一个发展方向。
4.4 增加草捆密度,可以减少打捆机作业时放捆的次数,可以节省存储的空间,这样就可以提高作业效率,各生产企业在增加秸秆捆密度的研究中也会增加人力物力的投入力度。
4.5 根据现有的机械设计理论,以及打捆机各个部件的工作特点,设计出效率更高,性能更可靠的打捆机是企业研究的方向,如果将打捆机与其它机具相互配合实现联合作业也是客户需求发展的趋势。
农业是其他行业的基础,也是其他行业发展的保障,因此加大对农业机械的投入力度是农业发展的动力。我国是农业大国,要用9%的耕地养活了全世界21%的人口,任务非常艰巨,最近几年国家对解决粮食生产问题越来越重视。从长远来看,随着人民生活水平的提高,要实现农业产业结构的调整需要更多的优质玉米,因此要实现粮食的高产,实现农业机械的发展才是长久之计。
发展玉米收获机械化可以省时省力的对秸秆进行处理,农民就有更多的时间从事其他的工作,从而可以实现农民增收,同时打捆机生产企业也会随着打捆机的普及不断实现效益的增长,所以秸秆打捆机的研制将给社会带来巨大的经济效益,这对于实现农业的可持续发展具有重要的意义。
参考文献:
[1]王俊友,吕黄珍,燕晓辉等.国外玉米和小麦秸秆收集装备发展及启示[J].中国农业机械学会2008年学术年会论文集.
[2]孟海波,韩鲁佳.秸秆物料的特性及其加工利用研究现状与应用前景[J].中国农业大学学报,2003,8.
篇7
【关键词】叶片包角;不同类型;离心泵;空化;振动;噪声
离心泵主要是利用叶轮旋转而使水产生离心力来完成工作的,其中水泵在启动之前,应先使泵壳与吸水管充水,之后启动电机后,方能促使泵轴带动水与叶轮做高速旋转运动,此时水在离心力作用下,被甩向叶轮外缘,并经过蜗形泵壳流道流进水泵压水管路,这就是离心泵的工作原理。近几年,离心泵空化引发的振动与噪声成为了研究的重要课题,比如一些学者通过研究解释声学信号与空化之间的联系,认为辐射噪声与振动间存在对应关系;部分学者通过建立离心泵空化诱导振动噪声试验测试系统,进行了模型泵各个测点与空化程度之间振动强度与声压级的联系的研究。此外,叶片包角属于离心泵最为重要的设计参数,本文针对这个关键点进行了研究,采用不同叶片包角离心泵进行试验,探究空化振动与噪声特性,希望对离心泵空化相关研究有所借鉴。
1、测试系统简介
为了探究不同叶片包角离心泵空化振动与噪声特性,故而采取试验进行测试研究,试验在闭式试验台上完成,采用的测试系统组成包括稳压罐、汽蚀筒、阀门、进出水管路、电动机、模型泵、真空泵、电动机、水听器、压力变送器、泵产品测试系统、高频传感器及虚拟仪器数据采集系统等。本次试验中
2、测点位置设定
经过多次测量对比后,本次试验将四个加速度传感器安装在泵体、进出口法兰三个相互垂直方向与泵脚上,其中泵脚测点属于整体振动信号参考的基础,而四个加速度传感器具体的位置与标号可见图1所示。
3、不同叶片包角离心泵空化振动与噪声特性分析
3.1不同叶片包角与空化性能间的联系
如图2所示,指的是在不同叶片包角模型泵下的空化性能曲线示意图。从中可以看出,在叶片包角增大的情况下,扬程却呈现降低趋势,同时模型泵必需空化余量的变化则十分复杂,分析原因可能在于包角增大后促使叶轮中液体流动更为均匀,而包角增大却使得水力的损失相应增大。为此,叶片包角在120°与125°时,所得的扬程十分相近;而叶片包角为115°时,则空化性能达到最优,属于本次四个不同叶片包角的最优值。
3.2不同叶片包角模型泵空化的振动特性分析
用T表示振动信号均方根值,计算过程中则将T表征振动平均能量,其具体的计算公式如下:
4、结语
随着离心泵的应用越来越广泛,
参考文献
[1]王勇,刘厚林,袁寿其等.不同叶片包角离心泵空化振动和噪声特性[J].排灌机械工程学报,2013,31(5):390-393,400.
篇8
关键词 农用拖拉机;常见故障;维修;保养
中图分类号 S232 文献标识码 B 文章编号 1007-5739(2013)05-0202-01
随着社会的进步,社会生产力取得了较大的发展,作为生产力水平标志的生产工具的使用和更新是对此最好的诠释。近年来农业机械化发展进程日益加快,各种农机具被广泛应用。各种机械在使用一段时间之后,都会不可避免地发生磨损、老化甚至故障,从而影响机械的正常使用,妨碍农业生产的正常开展。主要是由于很多拖拉机手未经过专业的培训、维修和保养技能跟不上造成的。现以农用拖拉机为例,对农业机械的维修和保养进行探讨。
1 农用拖拉机常见故障的维修
1.1 离合器打滑
当离合器出现打滑现象时,首先要找出问题所在。如是摩擦片和压盘沾有油污,则应该用煤油进行清洗;若是摩擦片已经过分磨损,则需要更换摩擦片[1];打滑也可能是因为碟形弹簧的压力降低,此时需要进行更换;如果是因为踏板自由行程太短甚至没有自由行程,则需要按照要求重新对踏板进行调整,加大自由行程;离合器从动盘变形也可能导致离合器打滑,此时需要更换从动盘。
1.2 起步时抖动
固定飞轮和离合器壳的螺丝松动有可能造成拖拉机起步时抖动,针对此种情况应该及时停车进行检查,将螺丝固定,以排除故障;抖动也可能是由于3个分离杠杆端头不在同一平面内,此时应按要求进行调整;为了避免抖动,还应检查摩擦片和从动盘是否沾油或变形,之后进行相应的处理。
1.3 方向盘振颤,前轮摆头
出现此种情况主要是由于前轮定位不恰当,轴承间隙过大或磨损严重,主销后倾角过小。因此,除了调整或更换轴承之外,还可以尝试在钢板弹簧与前轴支座平面后端之间加塞楔形铁片,使前轴后转再加大主销后倾角[2]。
1.4 转向沉重
当齿轮油泵供油量不足时,会发生转向沉重的状况,因此应检查齿轮油泵是否正常,油箱内滤网是否堵塞,及时进行清洗;还应检查转向系统和吸油管中是否有空气,如有应排除;安全阀弹簧弹力不足或钢球不密封,也可能造成转向沉重,应及时清洗安全阀并调整安全阀弹簧的弹力;另外,还要关注油箱的油位,避免转向油箱油位不足,及时清理和更换其他相关零件。
1.5 变速后自由跳档
由于拔叉轴槽磨损、拔叉弹簧弹力不足、连杆接头部分间隙过大等原因,拖拉机在运行过程中变速后可能出现自由跳档现象,此时应该及时修复定位槽、更换拔叉弹簧、缩小连杆接头部分的间隙,再挂档到位即可正常[3]。
1.6 柴油机烧机油冒蓝烟
柴油机烧机油冒蓝烟时,应考虑缸套活塞组磨损、活塞环弹力减弱、油底壳机油添加过量等原因,及时进行检修。如果排除这些原因之后,问题仍旧存在,则应该注意检查气门杆和气门导管之间配合的间隙是否过大[4]。
1.7 供油不足和漏油
供油不足时为了解决机油泵性能差的问题,应卸掉出油管或机油滤清器,从出油孔注满机油,再上好通向机油指示器的机油管。对于运行中突发性的供油不足,应考虑排除空气、更换或清理油嘴、柱塞。当出现漏油时,应更换漏油处接头的胶圈,拧紧螺栓。
2 农用拖拉机的保养技术
2.1 磨合
为了延长拖拉机的使用寿命,对新机和大修之后的拖拉机都要严格按照规定进行磨合。发动机空转磨合时应按照说明书规定的顺序启动发动机,使发动机以低速、中速到高速的顺序依次运行5 min。在过程中,要仔细检查拖拉机的工作情况,观察有无不正常的现象。如果发现有异常,应排除问题之后再重新进行磨合。
2.2 提供洁净充足的气、油、水
空气不洁净会加剧缸套和活塞的磨损。柴油不洁净会使供油压力不足,燃烧不完全,降低发动机功率。机油不洁净,严重者可能造成油道堵塞、拖轴烧瓦等事故。冷却水不洁净会增加冷却系统内部的水垢,使机件严重磨损。此外,若是气、油、水供应量不足,会导致发动机启动困难、冒黑烟、功率下降、机件严重磨损等现象,缩短拖拉机的使用寿命。
2.3 及时进行检查检修
受到振动的冲击和负荷不均匀等影响,在柴油机的使用过程中,各连接处的螺栓容易松动,影响拖拉机的正常使用,减少拖拉机的使用寿命,因此要及时进行检查,检修紧固。气门间隙和减压间隙要调整到合适的大小,供油提前角要调整到适宜的角度。保证轮胎充气量适当,防止因热胀冷缩导致轮胎爆裂。
2.4 按规定正确使用
拖拉机起动之前,必须先摇车,待各个部位充分后再起动。要合理装载,不超载,严禁长时间超负荷或低速作业。高温天气为防止发动机过热,应将负荷控制在额定负荷的90%以内。发动机过热时,应立即停机降温,当水温降至70 ℃以下时,向水箱内加入冷水。根据季节调节机油转向开关,使旋钮指向与季节相应。夏季为避免蓄电池水蒸发而加速极板硫化,要定期检查蓄电池,及时补加蒸馏水。根据温度变化,调整皮带的张紧度,避免打滑。冬季应在停车后水温下降后放掉冷却水。使用时还要根据土壤特点和耕作需要选择合适的档位,使耕作力与负荷相适合,避免损坏机件。
3 结语
在实际生活当中,很多拖拉机手的文化层次偏低,未受过专业的培训,维修能力较差,保养意识不高,从而加大了农用拖拉机发生故障的可能。因此,要组织拖拉机手参加技术培训,使其了解基本的机械工作原理,掌握常规的保养和维修技术,以提高农用拖拉机的利用效率,延长其使用寿命。
4 参考文献
[1] 谢德祥.农用拖拉机的正确使用与维修保养[J].装备制造,2010(4):271.
[2] 张伟欣.浅析农用拖拉机维修保养技巧及其应注意的问题[J].今日科苑,2007(8):148.
篇9
关键词:试验平台;渔药;混药比;STC12C5A60S2
中图分类号:S969 文献标识码:A 文章编号:0439-8114(2016)10-2645-04
DOI:10.14088/ki.issn0439-8114.2016.10.049
Abstract: STC12C5A60S2 MCU as core control chip, including the charge amplifier, the programmable amplifier, the low-pass filter and the peak detector. The software design of the system is under the environment of CCS, including main program design and interrupt program design. Based on this test bench, the test of the online jet mixing control is conducted under the circumstances of the rotate speed of centrifugal pump motor for observing the absorption dose, the mixture dose, the mixing proportion and the changing situation. The results showed that the mixing proportion can be controlled with different concentrations on proportional control experimental platform of online jet mixing drug. In this way, the range of the mixing proportion is wider and the precision of the automatic mixing is higher. It proves the feasibility of this experimental platform scheme and builds a solid foundation for the further application.
Key words: experimental platform; fishery drug; mixing proportion; STC12C5A60S2
中国的农业生产正逐渐由传统农业向现代农业转变。从20世纪90年代以来,中国的水产养殖发展迅速,水产养殖面积已超过6.1×106 hm2,水产养殖总量占世界的60%以上,但也存在问题,如设备不配套、作业主要依靠人力、缺乏小型水产作业机具、且作业环境十分恶劣。这不仅限制了劳动效率的提高和劳动条件的改善,还阻碍了渔业养殖向精准农业和现代化农业进一步发展[1]。养殖业作为一种现代农业生产方式,其进一步发展必然要求提高水产养殖的机械化和自动化水平。
随着渔药自动喷施技术的发展,能有效地解决中小型池塘渔药自动喷施的问题,但渔药原液和水的混合比例问题仍然没有得到很好的解决。采用传统人工预混的方式不仅混药质量不高、混药比例难以控制,而且渔药很容易接触到人体而对渔民的身体造成危害,所以人工预混药逐渐被在线混药所代替。目前,国内外对在线混药技术的研究多集中于混药装置的性能研究[2]、混药浓度的在线检测[3]、用于植保机械中的在线混药变量喷雾系统[4]等方面。而关于水产养殖的渔药喷施领域中能够调节水流量和药流量,并能实时控制混药比例的混药控制试验平台的研究在国内外基本是空白。本研究针对现有农药喷雾技术的局限性和缺陷,提出了一种适合于渔药自动喷施过程中自动吸药、水流量和药流量实时检测、精确计算混药比例的试验平台。该试验平台设计巧妙,结构简单,方便实用,可用于不同渔药混药比例试验和渔药喷施船或中小型挂接式渔药喷施机。
1 混药比例控制试验平台
1.1 混药比例控制试验平台的结构
在线射流混药比例控制试验平台结构示意图如图1所示,主要包括储水箱、底阀、变频器、离心泵、流量计、压力变送器、药箱、单向阀、单片机混药比例控制器等。储水箱和药箱中都安装有检测水量和药量的液位传感器,防止由于液体容量不足而导致试验失效。离心泵将三相异步电机和泵集成于一体,作为整个装置的动力源,利用变频器用来控制离心泵的转速,支管控制阀用来控制管路水流量,通过变频器和支管控制阀两者的配合使用来控制水流量和药流量以及压力的大小。自动吸药混药器利用管道中形成的负压自动吸入药液,可以实现药液与水的均匀混合[5]。通过检测得到的吸药流量的流量计数值与混合液流量的流量计数值的比值可以精确得到不同鱼药的混药比例,这是通过单片机混药比例控制器软件编程来实现的[6]。
采用在线射流混药比例控制试验平台具有的有益效果是:①针对不同渔药要求,实时调节水流量和药流量来控制混药比例,并能自动吸药;②渔药与空气不接触,不会导致渔药失效,且不会对操作人员的健康造成损害;③该试验平台可以直接挂接在渔药喷施船或中小型渔药喷施机上,操作方便、实用。
1.2 混药比例控制试验平台的工作原理
变频器控制离心泵,离心泵溢口处采用溢流管道直接连通到储水箱内,溢流管道末端连接防止水倒流至储水箱的底阀,离心泵的出口通过管路连接检测供水主管水流量的流量计构成供水主管路,供水主管路连接三通的入口,三通a的一个出口连接供水支管路,另一个出口连接比例混药进水支管;比例混药进水支管路与自动吸药混药器进口连接在一起,该管路上依次设置支管过滤器、检测混药器进口流量的流量计、检测混药器进口压力的变送器;自动吸药混药器出口通过比例混药出药支管路与三通b连接在一起,该管路上依次设置检测混药器出口压力的压力计和防止药液回流的单向阀,三通b的一个出口与供水支管路连接在一起,该管路上设置了支管控制阀,另一个出口连接回流管路,该管路上依次设置检测混合液流量的流量计、检测混合液压力的变送器;在自动吸药混药器的药液入口设有检测吸药流量的流量计,该流量计入口外接吸液管,该吸液管下端设有过滤器,插入到药箱底部;单片机混药比例控制器根据每一时刻通过流量计的流量实时计算混药比例[7-9]。
2 流量检测
本研究中所用的流量传感器均采用LWGY型涡轮流量传感器,如图2所示。该流量传感器测量范围广,下限流速低,压力损失小,具有较高的抗电磁干扰和抗振动能力。采用LWGY-32型流量计检测供水主管水流量,流量范围1.5~15.0 m3/h;采用LWGY-25型流量计检测混药器进口流量的流量计和检测混合液流量,流量范围1.0~10.0 m3/h;采用LWGY-15型流量计检测吸药流量,流量范围0.6~6.0 m3/h。
被测液体流经传感器时,传感器内叶轮借助于液体的动能而旋转。此时,叶轮叶片使检出装置中的磁路磁阻发生周期性变化,因而在检出线圈两端感应与流量成正比的电脉冲信号,经检出器中的前置放大器放大后传送至显示仪表。
3 控制系统硬件设计
为了实现渔药与水的精确混合比例试验,达到渔药混合比实时控制和监测的目的,构建了以STC12C5A60S2作为微处理器的控制系统[6]。该系统的硬件部分主要由电荷放大器、程控放大器、低通滤波器、峰值检测电路等通道和STC12C5A60S2单片机系统、键盘输入电路、输出电路组成,系统硬件框如图3所示。该系统的主要功能是将涡轮流量计的压电传感器出来的微弱电荷信号转变为电压信号,经过放大滤波后由单片机STC12C5A60S2自带的A/D转换器变成数字量,整形输出后得到规则的方波通过定时器进行记数,根据记数的结果,计算出流量和混药比相关信息。
系统的显示输出采用240×120图形点阵液晶显示器,具有以下优点:工作电压小、功耗低、驱动电路简单、器件体积小、显示清晰、内含驱动与控制电路以及串行通信接口,可与单片机方便对接,专用于流量、温度、压力等仪表,可显示14位8段式字符,满足该系统的要求。系统显示界如图4所示。
4 控制系统软件设计
控制系统的流程如图5所示。混药比是通过吸药流量的流量计数值和混合液流量的流量计数值来确定的,其流量是通过涡轮流量传感器检测得到的,其大小变频器所控制的离心泵转速高低的变化而变化。
该系统可以通过控制离心泵的转速即泵出口流量的大小来实时控制药流量和水流量的大小,从而控制混药比。
5 试验研究与分析
5.1 试验平台主要部件
在线射流混药比例控制试验平台主要包括:上位机系统、动力控制与泵水装置、试验台管路。涡轮流量传感器和压力传感器的型号、性能参数和安装位置如表1所示。
5.2 试验结果分析
流量控制是影响混药效果的主要因素,为了验证该控制系统的实际控制效果,对系统的软件及硬件进行综合测试,测试在离心泵电机转速变化的情况下,吸药流量、混合液流量和混药比的大小和变化情况,试验结果如表2所示。
通过上述试验表明,随着电机转速的增大,试验平台吸药流量和混合液流量逐渐增大,而混合液流量和吸药流量的比值即混药比也逐渐增大。在线射流混药比例控制试验平台可根据不同药液的浓度控制混药比,使混药比的可调范围广,提高了实时自动混药的精度。
6 结论
1)该试验平台设计巧妙,结构简单,适合于渔药自动喷施过程中自动吸药、水流量和药流量实时检测、精确计算混药比。
2)以单片机STC12C5A60S2为核心控制芯片,设计并开发了在线射流混药比例控制系统的软硬件。硬件部分设计了电荷放大器、程控放大器、低通滤波器、峰值检测电路等通道,同时系统采用点阵液晶显示器来显示界面,并在CCS环境下运用模块化的思想,设计了各个模块和程序。
3)在线射流混药比例控制试验平台可根据不同药液的浓度控制混药比,使混药比的可调范围广,提高了实时自动混药的精度,证明了试验平台方案的可行性,为进一步推广应用打下了坚实的基础。
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篇10
关键词:柴油机;冷却系统;经济性能;改进措施
中图分类号:U464.172 文献标识码:A 文章编号:0439-8114(2013)08-1943-04
中国是一个农业大国,四冲程柴油机因其动力大、适用范围广、可靠性好、使用方便等优点被广泛用于农业机械领域,如拖拉机、柴油发电机组等。农业机械的持续工作时间长是其工作特点之一,如农用灌溉柴油发动机经常会持续工作300~400 h,因此必须保证其工作可靠性,提高发动机的动力性、经济性[1]。冷却系统作为柴油发动机的重要组成部分,其作用效果不仅影响柴油机工作的可靠性,更直接影响其经济性能。
四冲程柴油机通过空气与燃料在气缸内部的混合、燃烧,把燃料的化学能转变为热能,推动曲柄连杆机构运动,向外输出扭矩,并把废气排入大气中。在此过程中,有相当一部分热量通过气缸壁传给冷却系统,由冷却水循环向周围的环境散热。常见的柴油机冷却系统由冷却水泵、发动机冷却腔、调温器、散热水箱、冷却风扇等组成。当冷却效果良好,柴油机能够运行在最佳工作温度时,发动机气缸内吸进的新鲜空气量充足,喷入气缸的燃油能与涡动的空气充分混合并完全燃烧,输出最高动力;各部件受热均匀,变形小;各相对运动部件间的间隙符合设计要求,油的性能得到充分的发挥,油不易变质,相对运动部件的磨损降低;排出的废气中对大气环境污染的成分减少。
衡量现代柴油发动机运行的经济性能,除了指示耗油率、有效耗油率、指示效率、有效效率等经济性能指标,还必须考虑在运行过程中各相对运行部件的过度磨损导致的零件损坏的损失,工作恶劣导致油提前变质而缩短使用周期的损失,发动机在工作过程中因不完全燃烧生成的HC、NOx、SO2、C等污染物造成对机件的腐蚀破坏,排放废气造成对环境的污染等。无论是经济性能指标,还是发动机在运行过程中引发的各种损失,都直接与发动机的冷却效果有关。发动机的冷却系统水温过低,容易增加废气排放,加剧零部件磨损,减小功率输出,缩短发动机的使用寿命及增加使用费用;水温过高同样会引起发动机新的磨损[2]。张铁柱等[3]对水冷式柴油机最佳冷却水工作温度的试验研究表明,WD615.67柴油机全工况最佳冷却水工作温度为86.3 ℃。有研究表明,当冷却水温度从80 ℃降到30 ℃时,零件的磨损速度会增加1~2倍[4]。
1 发动机冷却系统对经济性能的影响
在正常运行状态下,冷却水温度维持在80~90 ℃,发动机的经济指标比较高。由于农用柴油机的工作受环境影响比较大,工作条件比较恶劣,对冷却水的循环路径及冷却强度的调节一般使用机械的调节方法,无法及时地根据发动机的热负荷调整发动机冷却效果,造成发动机的运行功率不能充分发挥、额外损失大;另外,使用者的操作不当,导致冷却系统无法真正发挥其功能,进一步恶化发动机工作条件,增加柴油机的额外损失,甚至影响到发动机工作的可靠性。冷却系统对发动机的影响主要表现在以下几个方面。
1.1 冷却系统设计的缺陷,影响柴油发动机的经济性能
采用传统的石蜡型节温器改变发动机的冷却水流动途径,对柴油发动机冷却效果有一定的调节作用,可以实现发动机在冷却水水温86 ℃时,进行大循环运行。但是这种调节方式不能及时反映柴油机负荷的变化对冷却的要求,容易导致冷却需求偏离设计的标准,如在低温条件下,滞后反应使柴油发动机的散热过多,效果变差,磨损加剧;影响油气混合物的形成,燃烧过程产生的不完全燃烧产物又加剧磨损,污染环境。
采用直接驱动轴流式风机也无法使冷却效果达到最佳。由柴油机曲轴前端的皮带轮带动轴流式风机运转,风机的转速随着发动机转速的变化而变化,发动机转速高,轴流式风机的转速高,增加散热器的冷却效果。但在环境温度低的条件下,散热器本身具有足够的散热能力,轴流式风机的高速运转进一步加强了散热器的冷却效果,使冷却水温度更低,带走了更多的热量。一方面因曲轴皮带轮通过皮带直接驱动风机运转,消耗部分发动机的输出扭矩;另一方面因发动机的热损失加大,影响发动机的有效功率;另外,因燃烧产生的酸性氧化物在低温下与进入气缸的空气中水分结合生成无机酸,会对气缸造成腐蚀。
柴油机采用的湿式缸套悬挂在气缸体上,受发动机运转时活塞往复运动产生的侧向力影响,悬挂的气缸产生高频的振动;发动机的冷却腔设计、制造不当,容易使冷却腔内水流动的过程产生涡流现象;两者共同作用的结果易在冷却腔中形成低压区和高压区。因此在冷却腔的低压区容易产生气泡,高压区的气泡被压破产生极高的流速冲刷气缸套。张升明[5]研究有关柴油机缸套穴蚀后认为:在某种情况下,压力可达678 MPa,以超音速的速度冲向气缸套外侧。长期受极大冲击力的作用,气缸套的局部表面因疲劳剥落,容易形成穴蚀现象,严重时会引起气缸套的穿孔而失效。
1.2 工作条件恶劣,影响柴油发动机的经济性能
农用柴油机大多工作在田间、乡村道路等,空气中的灰尘多,尤其是拖动插秧机、收割机的柴油机,冷却水箱外侧、轴流式风机的风叶上容易附着泥土。风叶上的泥土不仅会造成受重不平衡增加额外负荷,还会影响散热效果;散热器上的泥土会降低热交换的效果,使发动机的气缸等机件因积聚过多的热量,导致温度过高。而温度过高会导致机件的热变形,破坏原有相对运动机件配合的间隙;油受温度高的影响容易变质,缩短使用寿命;油黏度变低,效果变差,导致摩擦力增大,磨损加剧;吸进气缸内的空气受温度的影响,密度减小,进气量少,进一步恶化燃烧过程,产生的残碳会增加磨损,产生超标的HC、CO、NOx、SO2等废气从而污染环境。
1.3 管理使用不当,影响柴油发动机的经济性能
农用机械的使用对象大部分是农民,由于受文化水平的限制,对柴油机的运行特性缺乏认识,往往只满足于发动机能运行即可,而对于发动机的工作性能、经济性能、排污影响等要求没有引起足够的重视。曾有柴油机的管理者因冷却水温度低而将发动机的节温器拆下来,最终导致发动机拉缸、活塞烧熔,因管理者使用不当引起的事故时有发生(图1)[6]。而将农田里的泥水直接添加到发动机的冷却系统中更是普遍现象,由于泥水中含有大量的Ca2+、Mg2+等杂质,这些杂质不仅在高温下能形成坚硬的水垢附着在冷却水流通管路内壁,减少流通面积,而且水垢的传热系数只有金属的1/30~1/15,严重阻碍了内部冷却水与外部空气间的热交换,使热量无法及时散发到大气中而导致温度上升,影响活塞与气缸内壁油膜的形成,破坏了原来活塞与气缸间的密封性,增加磨损。另外,由于泥水中含有O2、Cl-等,容易与气缸套中的Fe产生极化反应和电化学腐蚀,形成穴蚀,导致气缸套的失效。
2 改进冷却系统,提高柴油发动机经济性能的措施
提高柴油发动机的经济性能,不仅要提高发动机的有效功率,减少发动机的有效耗油率,还要减少发动机在各种负荷情况下的额外损失,减少对环境的污染。通过采用新型的冷却技术,对冷却系统进行改进,改善冷却系统的冷却性能,有利于提高能源的利用率,减少污染物的排出,获得良好的经济效益。
2.1 冷却系统调温器的改进
2.1.1 采用电控调温器的模糊控制技术代替原有的调温器 对发动机冷却水温度等实施实时监测,将水温等信号转变为电信号经发动机ECU处理后,控制电子调温器电磁线圈的供电情况,及时、准确地获得与发动机冷却水温度要求相匹配的阀门开度,控制冷却系统的水流循环途径;适时启动、关闭电动风机及改变风机转速,改善冷却强度,使发动机获得良好的燃烧性能,提高能源的利用率。周天翼等[7]模糊控制系统的实机试验结果表明,设定控制温度为90 ℃、环境温度为15 ℃时,冷却水温度为(90±4) ℃,可获得良好的控制精度。高镜惠等[8]、邓飞等[9]对发动机冷却系统的模糊控制研究认为:冷却系统智能控制装置实现了散热能力控制的智能化,可以精确自动地调节冷却水的温度,把发动机的工作温度限制在最佳阶段,延长了使用寿命,提高了工作效率,减少了故障率。该控制系统可根据车辆的行驶速度、发动机的冷却水温度来综合控制冷却系统,从而达到减少电耗、减少油耗的效果。具有性能稳定、工作可靠、节能潜力大等优点。
2.1.2 采用电控蜡式调温器代替普通蜡式调温器 改变普通蜡式调温器的温度-升程曲线固定不变的状况,以获得能根据发动机负荷、转速等因素灵活控制的温度-升程曲线。通过在普通蜡式调温器的感应体中嵌入电控加温元件,采用发动机ECU对冷却水温度等参数检测、处理后,按原先设置在发动机ECU内的温控MAP图,输出信号控制电控加温器的端电压,使石蜡融化的过程不再是以发动机的冷却水温度为主导,大大提高调温阀门的动作灵敏度。如德国贝洱公司研发的电控蜡式调温器,可以根据发动机负荷、转速、水温高低要求,由发动机ECU自动实现对加温器两端电压的控制,使其在0、4、9、12 V的范围内变化,电控蜡式调温器的反应时间由普通蜡式调温器的4.38 s缩短到1.16 s,从而提前达到最佳工况,减少损失[10]。
2.2 采用电控硅油离合器的轴流式风机代替直接驱动风机
电控硅油离合器是在双金属硅油离合器的基础上增加电磁感应线圈、转速传感器等。用电磁阀代替双金属阀,电磁阀的开闭程度受电控感应线圈控制,感应线圈由发动机的ECU根据发动机的水温、气温、转速、负荷等信息综合后发出控制指令;用于传递扭矩的介质是硅油,一旦受控的电磁阀打开,储油腔的硅油通过电磁阀进入工作腔,工作腔中的硅油由于受离心力的作用,靠近外边缘硅油的压力高,从回油孔流回储油腔,形成储油腔—电磁阀—工作腔—回油孔—储油腔流动的油路循环。ECU根据柴油机的冷却水温度等具体要求控制电磁阀的开度,即可控制进入工作腔的硅油量,使风机的转速发生相应的变化;只要电磁阀关闭,离合器的工作腔没有硅油,离合器即处于分离状态,风机停止工作。采用电控硅油离合器风机可以实现无级调速的目标;且由于不需要连续工作,与直接驱动的风机相比能够使柴油机负荷与冷却效果获得最佳的匹配,可节油约4.2%。3种驱动散热风机的性能如表1所示。
2.3 采用电控电动水泵代替直接驱动水泵
采用电控阀门和电控水泵取代传统的节温器和直驱水泵。改变水泵直接受发动机驱动的限制,冷却系统效能不仅受发动机转速控制,还受到发动机的散热损失等影响。通过发动机电控单元对发动机温度进行实时监测,对冷却水流量及在不同回路中的流量分配进行精确控制,满足不同工况下发动机的冷却要求,使发动机冷启动时间缩短,不同工况下发动机工作温度波动小、工作效率高。张钊等[11]对发动机电控冷却系统研究认为:与传统冷却系统冷却方式相比,解除水泵与主轴间的耦合关系,通过精确控制水泵转速及电控阀门开度,在满足发动机冷却需要的同时,使冷却水循环流量降到最小,使水泵平均功耗由1.50 kW降低至0.56 kW;发动机水温在效率最高点小幅波动,从而有助于降低燃油消耗率和有害气体的排放。
2.4 采用发动机冷却腔分流式冷却设计
柴油发动机理想的工作状态是气缸盖温度低于气缸套温度,较低的缸盖温度有利于气缸吸气和改善排放;较高的气缸套温度有利于油膜的形成,降低磨损。通过对发动机冷却腔结构进行改进,采用分流式冷却设计,可以分别使气缸盖和气缸套获得合理的冷却水流量、压力和流场分布。
气缸盖底部喷油器孔与进、排气阀座孔间是热负荷最大的部位,必须优先得到有效的冷却保证,可以在气缸盖的冷却腔中设置一块带孔的隔板,这样在气缸盖的冷却腔下部采用“横流水”设计以利于对高热负荷部位的冷却;在冷却腔的上部采用“纵流水”设计以利于减少流动阻力。对于进入气缸套冷却腔的水流进口设计为切向倾斜,有利于形成环绕圆周方向的流动,使气缸套周围的水流速度增大,提高换热系数。成晓北等[12]认为采用分流式冷却方案,能够获得较高的气缸体温度,使油耗降低4%~6%,在部分负荷时HC排放降低20%~35%。
2.5 冷却系统中冷却介质传热性能的改善
随着发动机的动力性能不断提高,传统的纯水、水与乙二醇混合液等冷却介质的传热性能已不能满足新的技术要求,寻找新型冷却介质备受各国关注。纳米流体是以一定方式和比例在液体中添加纳米粒子而形成的一种均匀、稳定、高热导率的新型传热介质,如氧化铝+水+乙二醇、铜+水等纳米流体。由于传热效果好,可以把发动机散热系统设计得更加紧凑;能在低压下运行及在较高温度下能保持单相流动,减少热损失,提高热效率。王玮[13]通过对纳米流体(氧化铝+水+乙二醇)研究发现,对流换热系数能提升20%~25%;搭建的车用散热系统使用60 nm的纳米流体,在冷却条件最恶劣的情况下,可将水箱的平均温度降低5 ℃,空气出口温度下降7.9 ℃,能防止水箱的“开锅”发生,又能有效地改善发动机舱的换热。高玉国等[14]等研究发现,采用纳米流体的发动机冷却系统可使重型汽车的冷却系统的尺寸和重量减少10%,这将增加大于5%的燃烧效率;而减少的空气流动阻力、减少冷却介质的流动损失及驱动风扇的损失,可节省约10%的油耗。
3 加强培训宣传,提高对柴油机经济性能的认识
柴油机的动力性能能否得到合理的发挥、经济性能的好坏、废气污染物排放量的高低,很大部分还取决于柴油机的使用。通过专业技能的培训和相关政策、法规的宣传,让广大农民对四冲程柴油机的构造、工作原理、工作性能的影响因素、使用方法、日常维护保养的重要性等有比较清楚的认识。就冷却系统而言,散热器肋片的检查、散热器盖的密封性对冷却系统的影响、水垢的形成与影响、风扇叶片的检查、冷却水温度对发动机工作的影响等都是专业技能培训的内容,使广大使用者认识到冷却系统对维持发动机正常工作、提高发动机经济性能、减少污染排放的重要性,在使用发动机过程中,自觉主动地按规范要求操作,提高柴油机的经济性能。
4 小结
随着我国农业机械化程度不断提高,农业机械柴油机的需求量和保有量日益增多,提高农用柴油机的经济性能迫在眉睫。冷却系统对柴油发动机的使用性能、经济性能、废气排放有着直接的影响,通过采用电控蜡式调温器代替普通蜡式调温器、采用电控硅油离合器的轴流式风机代替直接驱动风机、采用冷却腔分流式冷却设计、采用纳米流体等技术改进,使冷却效果与柴油机的工作性能更好地匹配,在工作过程中充分发挥柴油机的动力、减少废气排放,能够有效地提高柴油机的经济性能。另外,必须注重加强培训宣传,提高广大使用者的专业技能以及对柴油机经济性能的认识。
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