农业机械化与节能减排技术_杨琳.pdf

管理与维护管理与维护管理与维护管理与维护清 洗 世 界Cleaning World第39卷第3期2023年3月当前我国农业机械化水平越来越高，各种各样机械设备的使用范围越来越广，但是随之而来的机械化导致的环境污染、能源匮乏等问题也日益突出。所以现阶段国家将农业发展的重点放在了节能减排层面，鼓励农业生产、机械使用过程中引进先进的绿色环保型技术，在推进机械化发展的同时，达到节能减排的目的。基于此，本文重点针对农业机械化与节能减排技术进行了深入分析，旨在为新技术的运用提供有价值的建议。1 农业机械化能耗现状当前农业发展基本实现了机械化，而大量机械设备的使用需要消耗大量柴油，这一部分柴油能源的消耗在全国总产量中占据了较高的比重，约 35%左右。2016 年开始，我国柴油产量高达 17 727 万 t，其中，在农业机械化发展中柴油的消耗量在其中的占比达到了 30%左右，再加之当前农业机械化程度越来越高，整体水平明显提升，在随后的几年内农业机械能耗量呈现出逐渐增长的趋势，2017 年上升至 32%左右。农业机械化发展中，柴油是非常重要的动力能源，同时能耗量也大，结合目前农业柴油消耗整体情况来看，2019 年全国范围内农业消耗的柴油总量在 5 275 万 t 左右，占全年柴油产量的比重30%，农业运输、农耕种植消耗总量占总消耗量的70%左右，占据了相当大的比例，农田建设、排灌等方面则低于 10%。农田种植中耕整土地时能源的消耗总量排第一位，收获、种植仅次。如果站在区域视角下，农业种植大省必然是能源消耗最明显的。2020 年农业种植机械中，拖拉机能耗占比在 10%左右，非农田种植中使用频率较高，运输机械占比在 25%以上，多用于农田种植，而且农业机械能源消耗比重整体来看占比较大，且上升趋势明显，所以积极采用节能减排技术非常必要。2 农业机械化节能减排技术2.1 喷油泵调试技术农业机械装置中，喷油泵是非常重要的元件，可结合操作指令对喷油量进行调节，借助油料燃烧将动能输送给农业机械。喷油泵喷射压力、雾化等都是油料燃烧中关键性指标。为了切实落实节能减排，可通过喷油泵调试技术的应用，在机械运动动力需求得到满足的情况下，充分燃烧燃油，促进燃油利用率提升的同时，收获较好的节能效果；柴油与汽油燃烧较为充分时，尾气内烃类物质含量会越来越少，同样也能够实现减排。所以，农机设备制造、维修过程中要根据行业要求及标准，采用合理的调试方法，调整喷油泵雾作者简介：杨琳（1987-），女，本科学历，初级职称，从事农业林业方面的研究工作。收稿日期：2022-11-13。文章编号：1671-8909（2023）3-0193-003农业机械化与节能减排技术杨 琳（山东省潍坊市青州市东夏镇人民政府，山东 青州 262514）摘要：我国一直以来都十分重视农业现代化发展，在推进此目标实现过程中，农业机械化成为重要举措，在产业结构优化、农业生产效率提高、农户收益增长方面发挥了重要作用。在国家提倡农业机械化发展的同时，也提出了节能减排、绿色环保新理念，如何在发展农业机械化过程中充分发挥节能减排技术优势便成为当前人们关注的重点问题。本文在对农业机械化能耗现状进行分析的基础之上，探讨了农业机械化节能减排常用的技术手段，并且梳理了农业机械化与节能减排技术发展前景。关键词：农业；机械化；节能减排技术中图分类号：S232.4 文献标识码：A194第 3 期清 洗 世 界化、调速器、密封性、工作压力数值等不同类型参数，保证农机设备正常运转的同时，最大限度节省能源。2.2 润滑油更换技术农业设备运行效率的提高、损耗的降低在很大程度上也会受到润滑油质量的影响。农业机械设备使用时环境恶劣，粉末、尘土、植物碎屑较多，润滑油极易被污染。若润滑油内存在较多的杂质，更换不及时，便会造成农业机械设备零件间的润滑度降低，不仅会对农机工作性能造成影响，而且零件磨损率提高，使用寿命缩短。润滑油更换技术的使用，可实时监测农机设备运行的情况，在机械设备运行一段时间以后会进行自动提醒，提示设备操作人员及时更换润滑油。除此之外，还要采用合理的保养方案，有具体的换油标准，明确润滑油品牌及用量，对润滑油零件磨损情况进行评估等。同时农机设备正常运行时要尽可能减少换油频率及换油量，避免产生较多的废油，进而达到节能减排目的。2.3 胶黏堵漏技术在农业机械化中，很多设备在经过一段时间使用以后，零件连接位置极易出现松动，当漏气、漏油故障发生以后，通过胶黏堵漏技术的应用可减少零件的更换，依然能够保证设备正常运行，维修成本大幅度降低。此技术采用的是特殊强力胶，在涂抹、挤压中使胶体材料与农机零件结合，也可以在管道内壁处涂抹强力胶，待胶体材料凝固以及干燥以后，便能够提高漏洞封堵的效果。例如，在农机油箱输油管路中使用的是塑料管材，长时间在高温、振动以及油污环境下工作，老化速度加快，管口和出油口接触位置极易出现松动、渗油现象。胶黏堵漏技术的应用无需将整条管路更换便能够解决渗漏问题，快速做好处理工作。2.4 柴油添加剂节油技术在农业机械中一些大型联合收割机依然使用的是柴油燃料，要想实现柴油燃烧性能的提高，尾气排放的减少，可采用柴油添加剂节油技术。当前市场中常见的柴油添加剂有纳米分子、清洁活化因子等，这些添加剂能够在很大程度上对柴油分子中长链碳键进行破坏，促进燃油的二次雾化，保证燃料的充分燃烧，同进尾气排放时的有害物质含量也非常少，同时还可以将柴油燃烧过程中热能的释放量提高，发动机做功效率也会越来越高，动力功能越来越大。与此同时，柴油添加剂清洗、防腐、润滑功能也较为突出，有相关研究显示，相同类型的柴油在使用了柴油添加剂节油技术以后，能够达到5%10%左右的节油目的。因此，农业机械化中柴油添加剂节油技术的大范围使用，有利于推进节能减排效果的发挥。3 农业机械化与节能减排技术发展前景3.1 低耗发动机的选用在农机机械系统运行中，发动机是非常重要的动力能源，同时也是影响环境以及消耗量较大的部件，噪音及排污较大。所以在农业机械与节能减排技术应用中，油耗低、排放低、噪音低、效率高的环保型水冷增压柴油机的选用能够在很大程度上降低对环境带来的负荷。而双泵分合流、液压负荷传感以及静液驱动等技术在发动机中的应用，同样也是农业机械化节能减排技术的重要体现，未来也有很好的发展前景。3.2 减振降噪减振以及降噪涉及到的是农业机械设备的设计，农业机械多在道路不平整的农田使用，各个部件间互相碰撞，在噪音及振动作用下油耗量也会增加，长时间如此会影响驾驶人员的健康，机械使用寿命缩短，所以这就需要在主结构系统设计时进行针对性改进，例如对液压管路排列优化，实现液压油泵振动、阀节流、油管振动噪音降低；也可通过机罩处设计粘贴吸音隔音材料减振降噪；可通过全密封整体式驾驶室的设计，坚持以人为本设计理念，达到较好的振动减小，噪音降低的目的。3.3 改进油脂润滑系统农业机械中多以手动注入润滑脂为主，此方法不仅浪费时间，且极易出现多余油液溢出，对周围环境造成较大污染。所以，在推进农业机械化发展中，要想实现节能减排目的，就要加快环保型农业机械自动化定时加注润滑脂设备的研制，例如集中润滑系统设计可通过自动定时给予不同类型铰销加注黄油，加油量是通过反复计算以后进而设定的，一方面确保了各销轴均能够得到较好的润滑，另一方面也不会有多余油溢出，环保且方便。针对小型农业机械，出于成本考虑，可使用密封销轴、新型材料特殊轴套、二级防尘结构设计等避免外部环境中异物进入到油箱内，同时也能减少内部油脂排出，实现了润滑油加注间隔的延长，环境污染降低。3.4 材料的选择农业机械各个系统及零件设计时选用可回收、195第 39 卷杨 琳.农业机械化与节能减排技术易分解、能够再生的，加工及使用时不会对环境造成污染的材料，尤其是结构件设计时以易装配、易分解、无毒害材料为主，保证机械材料再生率的提升，这些可再生材料的运用将是农业机械化节能减排发展的趋势。一般情况下，农业机械工作环境较为恶劣，机械设备零件使用寿命的延长不仅可以提高生产量，而且报废率的降低也能够减少环境污染；重量较轻的产品使用的材料少，资源的消耗低。因此，从环境负荷减少视角出发，农业机械节能减排发展应该考虑到不同类型产品相同零件互换、通用性。所以在保证主机不同性能参数情况下，尽可能使主机、附属作业装置、机具体积、重量的减少、减轻是农业机械化节能减排未来发展中的重点。而在农业机械产品设计时报废件处理的简化、低费用、低污染，零件解体方便快捷、易破碎、可焚烧或者能够进行燃烧回收同样也是未来的发展趋势。3.5 新能源的使用农业机械动力能源以柴油为主，虽然柴油动力较大，但是由于受到当前我国技术水平的局限性，柴油耗能以及污染较大，太阳能、天然气、电能等一些新型节能环保型能源在农业机械化节能减排中有着较好的发展前景。4 结语农业在我国经济发展中占有重要地位，而机械化的推进也是农业发展的必然趋势，如何才能平衡机械化发展与节能减排二者间的关系便成为现代农业发展中需要考虑的重点问题。所以在实现农业机械化发展中采用喷油泵调试、润滑油更换、胶黏堵漏、柴油添加剂节油等技术符合国家提倡的绿色环保、节能减排新理念，有利于农业现代化水平的大幅度提高，推动了农业机械化、规模化、系统化发展。参考文献：1 许书芹.加强农机新技术推广推动农机节能减排 J.农机使用与维修，2021(03):80-81.2 陈艳宇.提高农机维修节能减排技术的措施 J.农机使用与维修，2020(08):138.3 孙冬平.浅谈强化农机新技术推广促进农机节能减排 J.农家参谋，2020(10):100.表 1 各数据样本在不同算法中的 BPA 值样本序号算法正常运行故障 1故障 2故障 31DS0.51350.24530.10340.1432BP0.50140.03540.16430.3111SVM0.40610.12430.10350.3631本文算法0.85360.00530.01340.13322DS0.14340.47120.10430.2742BP0.18530.42350.08340.3053SVM0.12420.52350.12430.1751本文算法0.02640.85360.00340.11533DS0.21430.22430.36310.1953BP0.20530.11430.50340.1631SVM0.02420.21340.53240.2243本文算法0.01230.04530.87450.06324DS0.08540.14350.19530.5814BP0.17420.12430.36310.3324SVM0.10530.10530.28530.5032本文算法0.03050.01430.22430.85423 结语综上所述，因为污水处理过程中需要复杂的设备与材料，因为污泥或者其他外力破坏等原因，会提高故障的发生几率，导致企业出现巨大经济损失。本文创建的故障诊断模型能够精准定位故障发生部位，对比其他方案，能够使系统维护成本得到降低，使用效果良好。参考文献：1 龚瑞昆、张文庆、龚雨含、周国庆.污水处理设备的故障诊断与远程维护系统研究 J.自动化与仪表，2020,35(10):5.2 钱荣荣，谭涛.基于改进卷积深度信念网络的风电机组行星齿轮箱故障诊断方法 J.电力需求侧管理，2022(02):024.3 王龙洋，蒙西，乔俊飞.基于改进集合经验模态分解和深度信念网络的出水总磷预测 J.化工学报，2021,72(05):9.4 陈子兆，矫文成，孙慧贤，等.基于深度置信网络的通信控制设备故障诊断 J.探测与控制学报，2020,42(02):6.5 黄新波，马玉涛，朱永灿.基于信息融合和 M-RVM的变压器故障诊断方法 J.电力自动化设备，2020(12):40.(上接 192 页)