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试论植保机械设计制造技术研究现状及发展趋势

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    摘要介绍了植保机械设计制造技术发展的背景及研究意义,阐述了欧美等发达国家和我国植保机械设计制造技术的现状及发展趋势,分析了中国植保机械设计制造技术存在的问题,以期为我国植保机械设计制造技术的发展提供参考。
  关键词植保机械;设计制造技术;现状;趋势;问题
   
  随着人们对环境保护和动植物安全的重视,世界各国对农药的使用都做出了不同程度的限制,农药使用技术不断向低量、精确的方向发展,以确保农药在限制的用量范围内发挥出最大的效用。农药使用安全法律更加强调对农药使用者的安全保护,减少人与农药直接接触的机会。这些要求促进了植保机械在使用过程中不断地改进、完善。
  我国农作物种植面积居世界前列,但农产品的产量却远远落后于发达国家,农药残留超标事情经常发生。最主要的原因就是农作物在种植与生长过程中,缺乏先进的植保机械和施药技术对其进行保护。使用的植保机械作业效率低、性能差,农药使用技术仍停留在大容量、大雾滴喷雾技术水平上。中国农药的产量和使用量均居世界第一,而有效利用率只有10% ~30%,远低于发达国家50%的平均水平[1]。因此,研究设计制造具有自主产权的植保机械,解决植保机械的增效、雾化和漂移问题,具有十分重要的意义。
  1植保机械设计制造技术发展的现状
  1.1发达国家植保机械设计制造技术发展的现状
  欧洲与美国是目前国际上最主要的生产植保机械的国家与地区,其产品覆盖了全球的主要市场,其技术与设备都代表着当今世界的最高水平。欧美国家的植保机械大主要分为四大类:喷杆式喷雾机、风送式喷雾机;小型植保机械。
  (1)喷杆式喷雾机。欧美国家的喷杆喷雾机已由传统的机械传动、控制向液压传动、电气传动和控制转换。计算机监测、控制系统已大量应用;大型自走式机具大多采用四轮液压驱动,喷幅达到10~40 m,中型自走式机具采用先进的变速箱和发动机制造工艺,减震效果好、噪音小,操作舒适。
  (2)风送式喷雾机。欧美国家的风送喷雾机设计制造工艺十分先进,其喷射部件、风筒可做成各种形状,机具的风筒可以根据作物的形状任意弯曲、组装,可任意调节喷洒方向进行针对性喷洒,风管可任意弯曲、组装,以适应不同作物的喷洒要求;风机和喷射部件可任意旋转,以适应远程喷雾和射高喷雾,最大程度地提高了风能的利用率和雾滴的穿透率、附着率,反映了发达国家在设计理念上的先进性。
  (3)小型植保机械。小型植保机械主要包括背负式喷雾机和手动喷雾器2类,以日韩等人口多、土地少的发达国家为主,此类机具在欧美国家主要用于卫生防疫、庭院花卉施洒,数量和品种虽少,但产品的技术含量较高。从材质上看,以工程塑料为主,耐腐美观;从加工水平来看,无论是光洁度还是尺寸精度,都反映了较高的加工水平。
  1.2中国植保机械设计制造技术发展现状
  中国常用植保机械主要以小型背负式喷雾器为主,大中型植保机械市场几乎被欧美发达国家垄断。国产大中型植保机械,主要以仿造为主,难以形成自主产权,其核心部件如液泵、喷头及变速箱大部分靠国外进口。但自“九五”开始,国家加大了对植保机械的扶植力度,植保机械的设计制造正迎来较快的发展。“九五”期间,中国研制了系列低量喷头和24 m风幕式喷杆喷雾机;“十五”期间,中国研制出自动对靶喷雾机,利用红外线电子眼探测靶标[2]。目前,中国植保机械的种类和水平可归纳如下。
  (1)背负式手动喷雾器。目前在中国占绝对地位,占整个市场份额的80%左右。国产小型喷雾器产品制造技术水平低,喷射部件品种单一,喷嘴型号不全,整体加工质量不高;施药量大,雾化不良,作业功效低,农药浪费现象严重,给生态环境造成严重污染。
  (2)大中型喷雾器。以悬挂机型为主,喷杆长度一般在12 m左右,机械结构比较简单,喷量、喷杆高度、喷杆的折叠和打开大多由人力调节或操作,自动化程度较低[1]。部分植保机械公司生产的的自走式喷杆喷雾机,大都模仿国外机型,关键零部件的质量和种类受到了限制,使喷雾质量难以保证。

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