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農(nóng)業(yè)機(jī)械液壓技術(shù)應(yīng)用發(fā)展趨勢(shì)分析
液壓元件以其功率大,安裝布置簡(jiǎn)便,易于受控,操作方便舒適,故障率低,便于維護(hù)等優(yōu)點(diǎn),非常適于結(jié)構(gòu)形態(tài)多變,工作條件惡劣的農(nóng)業(yè)機(jī)械的應(yīng)用。幾十年來(lái),液壓技術(shù)不僅在農(nóng)機(jī),機(jī)床,工程機(jī)械,建筑機(jī)械,航天航空設(shè)備等得到越來(lái)越多的應(yīng)用,而且形成了龐大的市場(chǎng)。全世界液壓元件市場(chǎng)銷(xiāo)售額已超過(guò)二百億美元,我國(guó)液壓行業(yè)產(chǎn)值已近80億人民幣。按其重要程度計(jì)算,在國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家,農(nóng)機(jī)用液壓元件市場(chǎng)份額始終屬于前5名,我國(guó)農(nóng)機(jī)用液壓元件需求量在四百萬(wàn)件以上,在國(guó)內(nèi)各行業(yè)中,數(shù)量**多。進(jìn)入二十一世紀(jì),液壓技術(shù)在農(nóng)機(jī)上的應(yīng)用,呈現(xiàn)出快速發(fā)展的勢(shì)頭。
國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家在農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化裝備上廣泛應(yīng)用電子,液壓,新型材料等高技術(shù),進(jìn)一步提高了農(nóng)機(jī)的操縱性、舒適性、方便性和智能化水平,保護(hù)農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境,為精確農(nóng)業(yè)提供新的裝備。
我國(guó)在“十五”期間,將以實(shí)現(xiàn)水稻、玉米生產(chǎn)全過(guò)程機(jī)械化的田間作業(yè)機(jī)械、節(jié)水裝備、農(nóng)用配套動(dòng)力和關(guān)鍵部件及農(nóng)用運(yùn)輸?shù)葞讉€(gè)領(lǐng)域產(chǎn)品為發(fā)展的重點(diǎn),進(jìn)行共性關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān),包括拖拉機(jī),聯(lián)合收割機(jī)動(dòng)力換檔及靜液壓驅(qū)動(dòng)技術(shù),聯(lián)合收割機(jī)電液自動(dòng)化作業(yè)監(jiān)測(cè)技術(shù)與控制技術(shù)。
我國(guó)到2005年,60%以上的重要農(nóng)機(jī)產(chǎn)品達(dá)到國(guó)際80年代末期水平,新開(kāi)發(fā)的品種70%以上達(dá)到國(guó)際90年代水平,拖拉機(jī),聯(lián)合收割機(jī)等重要產(chǎn)品平均無(wú)故障間隔時(shí)間接近國(guó)際80年代后期及90年代初期水平,到2015年,農(nóng)機(jī)綜合技術(shù)水平基本接近當(dāng)時(shí)的國(guó)際水平,這樣,液壓技術(shù)在農(nóng)機(jī)上的應(yīng)用,得到了契機(jī)。
綜上所述,在新世紀(jì)中,我國(guó)農(nóng)機(jī)行業(yè)將有明顯的進(jìn)步,液壓技術(shù)在農(nóng)機(jī)上的應(yīng)用將顯出強(qiáng)大的生命力,為提高農(nóng)機(jī)產(chǎn)品的技術(shù)含量,縮小與國(guó)外的差距作出重要貢獻(xiàn)。
我國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械是使用液壓元件,數(shù)量**多,品種**少,價(jià)格**低,因此是**具發(fā)展?jié)摿Φ男袠I(yè)領(lǐng)域。所謂數(shù)量**多,是農(nóng)機(jī)用液壓元件年需求量四百萬(wàn)件以上,始終處于國(guó)內(nèi)各行業(yè)之首。所謂品種**少,是農(nóng)機(jī)用液壓元件品種占國(guó)產(chǎn)液壓元件產(chǎn)品不足十分之一,所謂價(jià)格**低,是指農(nóng)機(jī)用液壓元件價(jià)格比工業(yè)用液壓元件價(jià)格低很多,甚至低幾倍,以齒輪泵為例,農(nóng)用齒輪泵售價(jià)幾十元到一百多元,而工業(yè)用齒輪泵要四,五百元,價(jià)格相差四,五倍。所謂**具發(fā)展?jié)摿Γ侵肝覈?guó)農(nóng)機(jī)是采用液壓技術(shù)**少的行業(yè)。國(guó)外先進(jìn)國(guó)家液壓元件產(chǎn)值占機(jī)械行業(yè)產(chǎn)值的3-4%,而我國(guó)僅為0.8-1%。其中重要的一個(gè)因素是液壓技術(shù)在農(nóng)機(jī)上應(yīng)用還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。這是由于我國(guó)農(nóng)民購(gòu)買(mǎi)力低,限制了液壓技術(shù)在農(nóng)機(jī)上的應(yīng)用。采用液壓技術(shù)的農(nóng)機(jī)質(zhì)量檔次提高了,價(jià)格也上去了,農(nóng)民很難接受,這樣主機(jī)產(chǎn)品質(zhì)量和技術(shù)含量難以有大的提高。因此,主機(jī)廠(chǎng)不得不以降低配置,改變配置來(lái)?yè)Q取市場(chǎng)使主機(jī)產(chǎn)品質(zhì)量和技術(shù)含量都下降。
隨著改革開(kāi)發(fā),農(nóng)民購(gòu)買(mǎi)力提高,尤其是我國(guó)農(nóng)民首創(chuàng)的聯(lián)合收割機(jī)易地作業(yè),推動(dòng)了我國(guó)農(nóng)機(jī)的發(fā)展,加快了農(nóng)機(jī)采用液壓技術(shù)的步伐,為更多的農(nóng)機(jī)產(chǎn)品應(yīng)用液壓技術(shù)打開(kāi)可前進(jìn)之門(mén)。因此,在我國(guó),農(nóng)機(jī)成為采用液壓技術(shù)的**為活躍,**具發(fā)展?jié)摿Φ念I(lǐng)域。
1.農(nóng)機(jī)市場(chǎng)的概況
我國(guó)農(nóng)機(jī)市場(chǎng)正面臨著巨大的機(jī)遇和挑戰(zhàn),我國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械化程度與國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家相比落后幾十年。國(guó)外先進(jìn)國(guó)家如美國(guó)在1940年,英國(guó)在1950年,日本在1967年實(shí)現(xiàn)了農(nóng)業(yè)機(jī)械化。我國(guó)在二十世紀(jì)末農(nóng)業(yè)機(jī)械化水平約50%。我國(guó)農(nóng)業(yè)需要各種農(nóng)機(jī),尤其是設(shè)施農(nóng)業(yè)和精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)的發(fā)展所需的各種裝備,還遠(yuǎn)遠(yuǎn)地滿(mǎn)足不了需要。正因?yàn)槿绱耍覈?guó)存在著巨大的農(nóng)機(jī)市場(chǎng)。目前,我國(guó)機(jī)耕面積為58%,機(jī)收面積,小麥約為30%,水稻為4%,玉米為1.7%。在2005年,每年聯(lián)合收割機(jī)的需求量為:小麥聯(lián)合收割機(jī)4萬(wàn)臺(tái),玉米聯(lián)合收割機(jī)2.5萬(wàn)臺(tái),水稻聯(lián)合收割機(jī)為2.5萬(wàn)臺(tái),其他經(jīng)濟(jì)作物收割機(jī)約1萬(wàn)臺(tái),僅聯(lián)合收割機(jī)市場(chǎng)總量逾百億元,大中型馬力拖拉機(jī)約8萬(wàn)臺(tái),如此巨大市場(chǎng),早已令外商垂延欲滴。二十世紀(jì)九十年代末期開(kāi)始,日本水稻聯(lián)合收割機(jī)大舉進(jìn)入中國(guó)市場(chǎng),目前售價(jià)20-24萬(wàn)元一臺(tái),年銷(xiāo)售1200多臺(tái),且供不應(yīng)求,農(nóng)民甚至持幣待購(gòu)。不難看出,隨著中國(guó)加入WTO,外國(guó)農(nóng)機(jī)、農(nóng)產(chǎn)品將會(huì)加速涌進(jìn)中國(guó)市場(chǎng)。我國(guó)農(nóng)機(jī)面臨著前所未有的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。只有加快農(nóng)業(yè)機(jī)械化水平,提高農(nóng)機(jī)質(zhì)量,才能鞏固占領(lǐng)中國(guó)市場(chǎng)。盡管我國(guó)農(nóng)民購(gòu)買(mǎi)力相對(duì)較低,但農(nóng)民已經(jīng)意識(shí)到購(gòu)買(mǎi)農(nóng)機(jī)不僅僅是解決溫飽的生產(chǎn)工具而是一種創(chuàng)造更多財(cái)富的投資行為。更由于政府對(duì)農(nóng)業(yè)的高度重視,為農(nóng)機(jī)發(fā)展創(chuàng)造十分有利的條件,也帶動(dòng)了液壓技術(shù)在農(nóng)機(jī)上的應(yīng)用。
2.農(nóng)機(jī)對(duì)液壓技術(shù)的需求
農(nóng)業(yè)機(jī)械本身形態(tài)多樣,結(jié)構(gòu)復(fù)雜,工作條件惡劣。農(nóng)機(jī)對(duì)液壓元件有許多特殊要求,如價(jià)格,可靠性高等。農(nóng)機(jī)對(duì)液壓技術(shù)的需求主要包括:
1)節(jié)能技術(shù)
我國(guó)農(nóng)機(jī)動(dòng)力已達(dá)4.5億千瓦。節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用不僅可使主機(jī)性能得到優(yōu)化,減少對(duì)環(huán)境的污染,而且能耗每降低一個(gè)百分點(diǎn),就意味著節(jié)省450萬(wàn)千瓦的動(dòng)力,其巨大的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益吸引許多科技人員為之投入巨大的精力和智力,并且取得許多成果和進(jìn)展。
2)對(duì)靜液壓驅(qū)動(dòng)技術(shù)的需求
靜液壓驅(qū)動(dòng)裝置可以無(wú)級(jí)變速,易于布局,比功率大,調(diào)速范圍寬,低速穩(wěn)定性好。特別適于結(jié)構(gòu)形態(tài)多樣化,行駛速度不高的農(nóng)業(yè)機(jī)械,路面機(jī)械。采用靜液壓驅(qū)動(dòng)的聯(lián)合收割機(jī)比機(jī)械傳動(dòng)的聯(lián)合收割機(jī)工作效率高及輔助工作時(shí)間少,工作效率提高10-30%,比機(jī)械傳動(dòng)的聯(lián)合收割機(jī)收凈率高1-2%,操作方便,舒適,減輕勞動(dòng)強(qiáng)度,易于維護(hù)保養(yǎng),故障率低,目前國(guó)產(chǎn)機(jī)械傳動(dòng)聯(lián)合收割機(jī)故障30%是由于變速箱引起的,變速箱振動(dòng)大,影響其他工作部件的使用壽命。靜液壓驅(qū)動(dòng)的聯(lián)合收割機(jī)可使發(fā)動(dòng)機(jī)在客觀定工況下工作,保證其他部件的恒速工作,并有**佳的**低穩(wěn)定行駛速度,適于收獲高產(chǎn)作物及倒伏作物。而機(jī)械傳動(dòng)聯(lián)合收割機(jī)越是豐產(chǎn)越易堵塞,給農(nóng)民帶來(lái)的不是豐收的欣喜,而是不必要的精神損傷。
3)無(wú)泄漏技術(shù)
泄漏、噪聲,這些早期故障是液壓行業(yè)的頑癥,也是限制液壓技術(shù)應(yīng)用的重要因素。目前,液壓技術(shù)中的無(wú)泄漏技術(shù),將廣泛應(yīng)用,其中包括:新型管接頭組件的開(kāi)發(fā),螺紋式插裝閥。組合密封,液壓系統(tǒng)污染控制技術(shù)等,這些共性技術(shù)的逐漸推廣,對(duì)我國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械性能的提高,起著重要的作用。
3.液壓技術(shù)在農(nóng)機(jī)的應(yīng)用前景
液壓技術(shù)在農(nóng)機(jī)上的應(yīng)用前景十分廣闊,我國(guó)的農(nóng)機(jī)液壓件的應(yīng)用,應(yīng)該說(shuō)是方興未艾。隨著我國(guó)農(nóng)民購(gòu)買(mǎi)力的提高,農(nóng)民正從追求價(jià)格便宜向追求性能好,操作舒適方向發(fā)展,這對(duì)農(nóng)機(jī)應(yīng)用液壓技術(shù)創(chuàng)造了有利條件。因?yàn)橐簤杭夹g(shù)的應(yīng)用,將使我國(guó)農(nóng)機(jī)質(zhì)量和技術(shù)含量有顯著提高,對(duì)縮小與先進(jìn)國(guó)家的技術(shù)差距,鞏固占領(lǐng)國(guó)內(nèi)市場(chǎng)起著根本性作用,對(duì)農(nóng)民減輕勞動(dòng)強(qiáng)度,提高生活質(zhì)量水準(zhǔn),增加投資收入,影響非常顯著。
液壓技術(shù)將在下列農(nóng)機(jī)上大顯身手:
1)新型大馬力拖拉機(jī)及其作業(yè)機(jī)具,如耕種機(jī)具,精播機(jī)、高地隙拖拉機(jī)和配套機(jī)具。
2)農(nóng)業(yè)基本建設(shè)機(jī)具——水渠門(mén)砌機(jī)械,閘門(mén)起閉機(jī),開(kāi)溝機(jī)、清淤機(jī)、裝載機(jī)、拖拉機(jī)、平地機(jī)。
3)大型植保機(jī)械——高地隙寬桿噴霧機(jī)、平移式噴灌機(jī)等。
4)高產(chǎn)作物栽培和收獲機(jī)械——小麥、玉米、棉花間套作機(jī)械、水稻收獲機(jī)械、高速插身機(jī)。
5)農(nóng)業(yè)機(jī)械人、設(shè)施農(nóng)業(yè)機(jī)械人、機(jī)械手和自動(dòng)化成套設(shè)備:精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)作業(yè)機(jī)具、智能化播種機(jī)、施肥機(jī)及植保機(jī)械。
6)農(nóng)林作業(yè)機(jī)具——鉆孔機(jī)、林業(yè)拖拉機(jī)、木材搬運(yùn)機(jī)。
7)漁業(yè)機(jī)械——啟網(wǎng)機(jī)、吊裝機(jī)、干冰制造機(jī)。
8)農(nóng)用運(yùn)輸機(jī)械——多功能作業(yè)的農(nóng)用汽車(chē)。
9)牧業(yè)機(jī)械——牧草收獲機(jī)、飼料造粒機(jī)、高密度打捆機(jī)。
10)經(jīng)濟(jì)作物機(jī)械——采棉機(jī)、水果收獲機(jī)、馬鈴薯、紅薯、甜菜、甘蔗收獲機(jī)、高地隙蘆葦收獲機(jī),花生、菜油收獲機(jī)。
隨著科學(xué)技術(shù)水平的發(fā)展,符合我國(guó)國(guó)情的農(nóng)業(yè)機(jī)械將不斷得到發(fā)展,各種新產(chǎn)品將不斷問(wèn)世,液壓技術(shù)的應(yīng)用也將不斷擴(kuò)大。可以預(yù)言,二十一世紀(jì)是液壓技術(shù)在農(nóng)業(yè)上大放異彩的時(shí)代,每一個(gè)液壓技術(shù)人員應(yīng)努力用自己的智慧和汗水為這個(gè)時(shí)代增光添彩,為我國(guó)農(nóng)機(jī)事業(yè)的發(fā)展作出自己的貢獻(xiàn)。
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