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淺談農業(yè)機械的環(huán)保節(jié)能設計

文檔作者：劉錫勇文檔來源：貴州省山地機械研究所		點擊數：	更新時間： 2021年01月29日
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建 材 與 裝 飾 2014 年 10 月
淺談農業(yè)機械的環(huán)保節(jié)能設計
劉錫勇
（貴州省山地機械研究所貴州貴陽550002）
摘要：隨著社會經濟的發(fā)展以及人們環(huán)保意識的缺乏，導致環(huán)境污染問題越來越嚴重，環(huán)保節(jié)能成為了21 世紀農業(yè)
機械研發(fā)及設計的全新理念，這也是國際能源危機背景下的環(huán)保要求。本文結合農業(yè)機械研發(fā)的實際工作經驗，分析農業(yè)
機械設計的環(huán)保節(jié)能趨勢，為農業(yè)機械設計的研發(fā)工作提供一些探索性建議。
關鍵詞：農業(yè)機械；設計；環(huán)保節(jié)能
中圖分類號：S220.2 文獻標識碼：B 文章編號：1673-0038（2014）43-0126-02
引言
“十二五”是我國現代農業(yè)建設深入推進的時期，在加快農業(yè)
科技進步、加速農業(yè)現代化的進程中，農業(yè)機械化背負著重要的
使命，農業(yè)機械化的水平直接決定著我國農業(yè)在國際領域中所
占的位置，加快農業(yè)機械化發(fā)展進度對發(fā)展我國農業(yè)地位、促進
農業(yè)和農村經濟發(fā)展具有重要的意義。
1 農業(yè)機械設計環(huán)保節(jié)能的發(fā)展趨勢
1.1 可持續(xù)性發(fā)展
環(huán)境保護意識的提高以及耕作技術的進步促進了農業(yè)的發(fā)
展，也減少了對于環(huán)境造成的破壞。研發(fā)農業(yè)環(huán)境保護及農業(yè)保
護性耕作技術所需的耕種聯合作業(yè)機械設備、減少化肥使用量
的耕作機械等一系列具備環(huán)保概念及可持續(xù)性發(fā)展理念的機械
設備，將成為我國農業(yè)機械設計環(huán)保節(jié)能的主要工作。
1.2 增強農業(yè)機械的可回收性設計
所謂的可回收性設計，是指在設計的初始階段，就對該產品
的構配件以及零件材料的回收可能性、價值以及回收處理方法
進行綜合考量，采用優(yōu)化設計，最終達到減少環(huán)境污染的目的。
這種設計理念節(jié)約了原材料的損失及加工中的能源消耗，如果
在售后服務中能夠通過積極開展廢舊機械產品的再制造和利用
等手段，必然能夠節(jié)約大量的制造成本。例如，在農業(yè)機械中設
計中采用標準化設計模式，其螺栓、螺母及孔距等采用統(tǒng)一的標
準，可以進行正常的更換而不必淘汰產品。而常用的聯接件可以
保障正常的回收與再利用，而對于回收價值小的零部件則建議
采用塑料及鋼鐵產品等進行設置。內燃機的工作原理如圖1 所
示。
1.3 選擇清潔型燃料
當前我國農業(yè)機械的運作主要是依靠內燃機，而內燃機有很
多缺陷，就環(huán)境性指標來說，其主要問題如下：消耗一次性能源
石油、噪聲廢氣污染、碳排放量高和漏油污染等等，經常會對農
業(yè)生產環(huán)境造成二次污染。因此在農業(yè)機械的環(huán)保節(jié)能設計中，
采取自適應有源噪聲控制系統(tǒng)控制發(fā)動機噪聲，提出優(yōu)先選擇
電力生物質柴油等為動力，同時加快開發(fā)太陽能、氫氣、植物油、
天然氣發(fā)動機，減少石油消耗、噪聲污染、廢氣污染、熱排放和漏
油污染。生物柴油是利用植物油脂和動物脂肪等可再生天然資
源制造的替代普通石油柴油的新型清潔燃料。與普通柴油相比，
生物柴油燃燒得更充分，排放的煙霧量極小，煙霧中的有害成分
含量遠遠低于普通柴油。因此在農業(yè)機械設計中，選擇可以使用
生物柴油進行驅動的內燃機，將有效減少環(huán)境二次污染及是石
油消耗量。生物柴油的生產如圖2 所示。
1.4 強化產品的易拆卸設計
因為農業(yè)機械一般都是反復使用的，其頻率會比較高，因此
其維護以及維修較為方便。而農業(yè)機械產品設計要杜絕復雜設
計，使所設計的結構易于拆卸與維護。在設計時一般要采用模塊
化設計方法，通過模塊的選擇和組合構成不同產品，通過改進產
品設計，提高產品壽命，從而降低機械產品材料消耗，提高工作
效率和產品可靠性，達到節(jié)能減排的目的。
1.5 研發(fā)節(jié)約型農業(yè)技術的機械設備
要想降低農民的耕作成本，就需要政府部門發(fā)揮主導作用，
加大科研和推廣力度，作為目前農業(yè)科技推廣體系的補充，進一
步強化農業(yè)科技推廣體系建設，研發(fā)運用節(jié)約型農業(yè)技術的機
械設備，按照建設資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會的要求，大力開
展節(jié)地、節(jié)水、節(jié)種、節(jié)肥、節(jié)藥活動，發(fā)展農業(yè)循環(huán)經濟。積極開
發(fā)運用各種節(jié)約型農業(yè)技術，大力普及節(jié)水灌溉、輕型簡化栽培
等技術，擴大測土配方施肥的實施范圍和補貼規(guī)模，提高農業(yè)資
源和投入品使用效率，拓寬農業(yè)發(fā)展領域，最大限度地提高資源
圖1 內燃機工作原理圖
圖2 生物柴油生產示意圖
經濟·管理·綜述
·126·
2014 年 10月 建 材 與 裝 飾
利用效率，實現經濟、生態(tài)和社會效益的統(tǒng)一。推廣應用生物有
機肥，走出一條低消耗、低污染、低排放、高效率的生態(tài)農業(yè)之
路。
2 我國農業(yè)機械化設備節(jié)能現狀
從我國的現狀來看，這幾年來農業(yè)機械化裝備的水平有了大
幅度的提高，在農業(yè)生產中發(fā)揮著越來越明顯的作用，尤其是步
入21 世紀以后，我國的經濟發(fā)展面臨著越來越大的壓力，特別
是在環(huán)境與資源保護方面，許多耗能高、污染嚴重的經濟增長方
式已經無法繼續(xù)下去。雖然我國的農業(yè)機械化節(jié)能工作有了大
幅度的提高，可是仍然存在著許多的問題亟需解決?？萍己科?
低、資金投入不足導致節(jié)能技術相對落后，這幾年來我國在農業(yè)
機械的研發(fā)上面進行的投資雖然略有提高，可是與整個農業(yè)機
械化行業(yè)的發(fā)展相比還是落后的。
在農業(yè)機械節(jié)能方面，無論是政策體系、績效考核體系還是
執(zhí)法監(jiān)管體系等都不夠完善，主要是因為農業(yè)機械本身的特性
以及農業(yè)機械作業(yè)的復雜性。這些就導致在制定相關的政策以
及考核監(jiān)管體系時會遇到許多的困難與阻礙。農業(yè)機械節(jié)能的
統(tǒng)計工作比較差，如梭統(tǒng)計信息不夠及時的話，那么就會影響到
農業(yè)機械作業(yè)節(jié)能工作做出正確的決策和制定出科學的管理方
案。地方農業(yè)機械管理部門以及廣大的農民缺乏節(jié)能意識，特別
是管理部門在宣傳節(jié)能工作方面缺乏必要的力度。
3 完善農業(yè)機械環(huán)保節(jié)能設計的措施
3.1 健全農業(yè)機械化環(huán)保節(jié)能的法規(guī)政策機制
建立和健全農機節(jié)能法律與政策長效綜合機制；健全法律法
規(guī)；完善農業(yè)機械化的節(jié)能和環(huán)保標準。建立和健全節(jié)能政府調
控機制和決策機制：包括兩個方面一對技術承擔單位合理分工，
實現強強聯合；二是運用新方法、新途徑挖掘和使用優(yōu)勢資源。
建立和健全節(jié)能企業(yè)與市場、激勵與制約綜合機制，各級政府采
用補助等方式支持農業(yè)機械節(jié)能技術的研發(fā)和推廣及節(jié)能管理
能力建設。
3.2 建設農業(yè)機械化環(huán)保節(jié)能的保障體系
加強領導，健全機構，明確分工合作：這需要統(tǒng)一認識，加強
組織領導以及建立健全農機節(jié)能工作責任制，把節(jié)能的工作目
標逐級分解到各地。實施促進農業(yè)機械化環(huán)保節(jié)能的約束激勵
機制：如制定激勵與懲罰措施相結合的財政政策，建立和完善與
農機節(jié)能相關的稅收體系，建立相應的農機節(jié)能專項資金。
3.3 加大農業(yè)機械化環(huán)保節(jié)能的監(jiān)管工作力度
深入調研，建章立制，推進聯合執(zhí)法，建立和完善農機產品能
效市場準入制度，編制發(fā)布農機產品節(jié)能監(jiān)管報告，發(fā)揮輿論監(jiān)
督作用。以科學發(fā)展觀的思想去提高規(guī)劃與管理農業(yè)機械化發(fā)
展；以農業(yè)化節(jié)能環(huán)保的源頭和潛力在科技上創(chuàng)新，節(jié)能減排應
該成為重要技術理念和要求，融入科研人員科技創(chuàng)新全過程。
4 農業(yè)機械節(jié)能環(huán)保設計的實現方法
4.1 在農機裝備機構方面要進行優(yōu)化
對于那些耗能高、排放高的農業(yè)機械，該淘汰必須淘汰，充分
地把國家在農機購置方面的補貼政策發(fā)揮出來，使農機的結構
裝備得以改善，引導農民多使用先進的、環(huán)保節(jié)能的、可靠安全
以及有很好的售后服務的農業(yè)機械。同時還要積極地引導農民
使用大中型的性能與功能都比較高的農機裝備。
4.2 大力推廣農業(yè)機械化環(huán)保節(jié)能減排技術
和國外相比，我國在節(jié)能減排方面還有很大的不足，當然也
有很大的發(fā)展?jié)摿ΑＳ傩枰粩嗟靥岣咿r業(yè)機械本身的性能；于
需要不斷地改善農業(yè)機械的使用條件；盂要在農機的管理和應
用上不斷地進行加強，相關部門對農業(yè)機械進行耗能檢測，并制
定與完善節(jié)能的標準體系，使所有的技術都能夠規(guī)范化并發(fā)揮
一定的效果。
4.3 修改機械化作業(yè)模式提高機械化技術
對不同作物、不同地區(qū)、不同生產環(huán)節(jié)、不同茬口的機械化作
業(yè)模式要進行研究，使機械化技術路線得以優(yōu)化。對不同的種植
制度的機械化作業(yè)模式也要進行研究，如不同的作物輪作的技
術路線和機械化模式等。另外，還應該對國外的機械化作業(yè)模式
以及技術等進行研究。
4.4 農業(yè)機械發(fā)動機燃料的選擇
內燃機是農機的動力，機械內燃機的燃料主要是柴油和汽
油。這類燃料燃燒后會產生大量含碳和硫的有害氣體，對農業(yè)生
產環(huán)境造成污染，影響農產品的質量和農業(yè)的持續(xù)發(fā)展。因而在
農業(yè)機械的環(huán)保節(jié)能設計中要開發(fā)清潔能源，如太陽能、氫氣、
沼氣、植物油等為燃料的環(huán)保型發(fā)動機，減少汽柴油的消耗，降
低噪聲廢氣等污染，并能夠減輕碳排放過多造成的溫室效應。
4.5 加強農業(yè)機械的易拆卸設計
春播時期農業(yè)機械的使用頻率會非常高，這就要求農機產品
在設計上不能太過于復雜，組件要易于拆卸，便于產品維修維
護。設計師在設計農機時可以采用模塊化設計方法，通過對模塊
的選擇和組合構成不同的產品，這樣不僅可以增加農機品種規(guī)
格，還可以縮短生產周期，降低生產成本，加快產品更新換代，降
低機械產品、材料消耗，提高產品工作效率，以此達到節(jié)能環(huán)保
的目的。
5 結束語
發(fā)展綠色經濟、低碳經濟和循環(huán)經濟，是當今世界經濟發(fā)展
的主旋律和新增長點，也是人類社會可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的基礎。農
業(yè)機械采用環(huán)保設計技術之后所擁有的一系列優(yōu)勢表明，農業(yè)
機械的環(huán)保設計具有良好的應用前景。通過分析當前農業(yè)機械
設計的環(huán)保節(jié)能關鍵環(huán)節(jié)和途徑，可知要完善農業(yè)機械設計的
環(huán)保節(jié)能，必須從機制和源頭上解決農業(yè)機械設計工作的應對
問題，加強新產品研發(fā)設計工作，提高產品科技含量，這樣才能
實現農業(yè)機械一體化的持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展。
參考文獻
[1]劉慧敏，張佳麗.淺談農業(yè)機械的環(huán)保節(jié)能設計[J].中國農業(yè)信息，2013
（3）：90~91.
[2]付榮利.環(huán)保理念對農用機械設計的影響[J].農業(yè)開發(fā)與裝備，2011
（5）：23~24.
[3]田金云.農業(yè)機械環(huán)保節(jié)能設計的探討分析[J].湖南農機：學術版，2012
（11）：11~12.
收稿日期：2014-10-8
作者簡介：劉錫勇（1963-），漢族，貴州興義人，工程師，本科，主
要從事農業(yè)機械方面的工作。
經濟·管理·綜述
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