潘梅梅
摘? 要:隨著社會經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展,環(huán)境污染問題日漸凸顯,環(huán)境保護(hù)工作逐漸受到社會各界的關(guān)注,人們逐漸認(rèn)識到生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)水平的提升不能以犧牲環(huán)境來實現(xiàn),需要應(yīng)用環(huán)保綠色技術(shù),推動生產(chǎn)發(fā)展?;诖?,該文主要以農(nóng)業(yè)機(jī)械工程為研究對象,說明了農(nóng)業(yè)機(jī)械工程中綠色技術(shù)的應(yīng)用,并對該技術(shù)的推廣進(jìn)行展望。
關(guān)鍵詞:農(nóng)業(yè)機(jī)械工程;綠色技術(shù);技術(shù)展望
中圖分類號:S220? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A
0 引言
綠色技術(shù)是以生態(tài)環(huán)境保護(hù)為基礎(chǔ)實現(xiàn)的一種循環(huán)利用技術(shù),能夠有效地保證資源的使用效率,避免出現(xiàn)資源浪費的情況。同時,還能減少污染排放,或者零污染。綠色技術(shù)是科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展的結(jié)果,也是實現(xiàn)國家環(huán)境、經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵。因此,更需要提高對綠色技術(shù)應(yīng)用的重視程度,關(guān)注其在農(nóng)業(yè)機(jī)械工程中的應(yīng)用,助力農(nóng)業(yè)機(jī)械轉(zhuǎn)型升級[1]。
1 農(nóng)業(yè)機(jī)械工程中綠色技術(shù)的應(yīng)用
1.1 協(xié)同技術(shù)
在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中,農(nóng)業(yè)機(jī)械存在成本消耗高、效率低下等問題,容易浪費大量的人力、物力和資源。因此,將綠色技術(shù)應(yīng)用于農(nóng)業(yè)機(jī)械工程中,能夠有效地解決這些問題。所以,在農(nóng)業(yè)機(jī)械工程中應(yīng)用綠色技術(shù),對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)能夠產(chǎn)生良好的效果。將綠色技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)結(jié)合起來,共同應(yīng)用于農(nóng)業(yè)機(jī)械生產(chǎn)中,能夠有效提升生產(chǎn)效率。借助網(wǎng)絡(luò)技術(shù),能夠及時掌握機(jī)械在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的情況,及時發(fā)現(xiàn)問題并處理。同時,在實際操作過程中,還能對各類數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,確定最佳生產(chǎn)方案,實現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)時間的有效節(jié)約。如近兩年出現(xiàn)的深受農(nóng)業(yè)生產(chǎn)者歡迎的無人機(jī),就是綠色技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)綜合使用的見證之一。另外,還能利用電腦實現(xiàn)遠(yuǎn)程操作,不需要人工機(jī)械操作,并對能源的使用量進(jìn)行精確計算和分析,避免出現(xiàn)能源浪費的情況[2]。
1.2 模擬樣機(jī)技術(shù)
以往的農(nóng)業(yè)機(jī)械制造過程中采用圖樣繪制、樣機(jī)制作、實驗操作和機(jī)械改進(jìn)等方式來實現(xiàn),在這個制造過程中存在一些不足,過程較為復(fù)雜,而且需要消耗大量的人力和物力。如果通過不斷的實驗操作對機(jī)械進(jìn)行改進(jìn),這樣不僅可以實現(xiàn)節(jié)約資源,還會大大降低農(nóng)業(yè)機(jī)械制造的成本。同時,由于機(jī)械樣機(jī)存在著一定的不可確定性,可能會對實驗人員造成生命安全威脅,與綠色制造相違背。因此,在農(nóng)業(yè)機(jī)械工程制造過程中,融入綠色技術(shù),能夠針對傳統(tǒng)機(jī)械制造過程中出現(xiàn)的問題,利用模擬樣機(jī)技術(shù)進(jìn)行反復(fù)操作和對比實驗,對其進(jìn)行修正和整改,進(jìn)而獲取適合的機(jī)械。而且不需要生產(chǎn)出樣機(jī),應(yīng)用靜力學(xué)技術(shù)、動力學(xué)技術(shù)等在網(wǎng)絡(luò)上實現(xiàn)機(jī)械模擬,并在對比實驗過程中,得到最佳的機(jī)械生產(chǎn)方案。這樣一來,通過農(nóng)業(yè)機(jī)械提前模擬,能夠了解可能會出現(xiàn)的問題,并對其進(jìn)行解決。這樣不僅能減少材料和資源上的浪費,而且還能有效提高機(jī)械生產(chǎn)的效率,符合綠色環(huán)保的要求。但是,模擬樣機(jī)技術(shù)在實際應(yīng)用過程中可能會存在一定的難度,需要將多種技術(shù)結(jié)合起來應(yīng)用,要求網(wǎng)絡(luò)技術(shù)滿足模擬樣機(jī)的需求,這樣才能將其效果發(fā)揮出來[2]。
1.3 綠色維修技術(shù)
在農(nóng)業(yè)機(jī)械工程中,綠色維修技術(shù)主要是將環(huán)境和資源統(tǒng)籌分析后對農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備進(jìn)行維修,能夠保證農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備在實際應(yīng)用中的質(zhì)量。將綠色維修技術(shù)應(yīng)用于農(nóng)業(yè)機(jī)械工程中,要考慮到維修工作中產(chǎn)生的有害物質(zhì)以及廢棄物等,盡可能地減少這些物質(zhì)的使用量。還可以將磨削技術(shù)、噴涂技術(shù)等融入其中,恢復(fù)正常農(nóng)業(yè)機(jī)械的外形和功能。應(yīng)用切削技術(shù)實現(xiàn)綠色化處理,例如干式切削、濕式切削以及低溫切削等技術(shù),這些技術(shù)都具有一定的經(jīng)濟(jì)性和環(huán)保性。同時,針對農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備中的一些細(xì)小零件,可以在對其進(jìn)行修復(fù)的過程中使用電阻焊接技術(shù),代替?zhèn)鹘y(tǒng)使用的堆焊接技術(shù),這樣能夠避免在農(nóng)業(yè)機(jī)械維修過程中出現(xiàn)資源浪費的情況。另外,在對農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備故障檢查的過程中,還可以采用模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行診斷,主要是構(gòu)建系統(tǒng)模糊故障診斷模型,由分析診斷過程中實現(xiàn)診斷,診斷方法主要是根據(jù)最大隸屬度原則和擇近原則。最大隸屬度原則主要是設(shè)定A是定論域U上的一個模糊子集u1、u2、……,un是U中的n的待選擇診斷對象,假如,μA(ui)=max(μA u1),(μA u2),…,(μA un),確定ui優(yōu)先隸屬于模糊子集A,擇選隸屬度最大的為診斷對象。擇近原則主要是設(shè)定A1、A2、…、An為已知論域U上n個模糊子集,B也是U上的一個模糊子集,假如σ(B,Ai)=max(σ(B,A1),…σ(B,An)),則確定B歸屬于Ai,確定B和Ai最接近,在這里σ()表示一種貼近度。
1.4 智能技術(shù)
智能技術(shù)也就是機(jī)械自動化技術(shù),將其應(yīng)用于農(nóng)業(yè)機(jī)械工程中,能夠促進(jìn)機(jī)械設(shè)備向著高效率、高質(zhì)量的方向發(fā)展。智能技術(shù)在農(nóng)業(yè)機(jī)械中的應(yīng)用主要包括自動駕駛技術(shù)、智能播種技術(shù)和智能收獲技術(shù)等。其中自動駕駛技術(shù)主要是應(yīng)用感知和定位技術(shù),對農(nóng)業(yè)作業(yè)環(huán)境和位置進(jìn)行分析,并結(jié)合液壓控制技術(shù)和路徑規(guī)劃技術(shù),對農(nóng)業(yè)機(jī)械進(jìn)行控制,使根據(jù)規(guī)劃好的路徑實現(xiàn)自動駕駛,例如農(nóng)業(yè)無人機(jī)駕駛技術(shù)。智能播種技術(shù)主要是在農(nóng)業(yè)機(jī)械中安裝攝像頭,對種子拋灑的過程進(jìn)行神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)記錄,進(jìn)而識別播種位置,精準(zhǔn)把握種子和種子之間的距離,并結(jié)合農(nóng)作物的陽光、水分、營養(yǎng)攝取,構(gòu)建良好的生長環(huán)境。智能收獲技術(shù)主要是應(yīng)用于農(nóng)作物收割機(jī)械中,能夠?qū)崿F(xiàn)小麥、水稻和玉米等農(nóng)作物的智能化收割。對于小麥?zhǔn)崭顏碚f,能夠?qū)L筒轉(zhuǎn)速和凹板之間的間隙進(jìn)行調(diào)整,并對小麥脫離、分離、清選等環(huán)節(jié)進(jìn)行控制,而且還能在機(jī)械運行過程中,控制行駛速度和割臺高度等,實現(xiàn)精準(zhǔn)控制,這樣能夠避免在農(nóng)業(yè)機(jī)械作業(yè)過程中造成農(nóng)作物資源浪費,滿足綠色環(huán)保技術(shù)要求[3]。
在農(nóng)業(yè)機(jī)械工程中實現(xiàn)定位控制,需要對農(nóng)業(yè)機(jī)械作業(yè)的路線進(jìn)行規(guī)劃,并對總路徑進(jìn)行最短優(yōu)化,如圖1所示??傋鳂I(yè)路徑S主要是整個農(nóng)田地塊農(nóng)業(yè)機(jī)械走過的所有轉(zhuǎn)彎路徑長度S1和直線作業(yè)路徑長度S2的總和,已知農(nóng)田地塊是矩形,圖中已經(jīng)顯示4個頂點的坐標(biāo),進(jìn)而能夠獲取矩形邊的方程,例如,直線AB的方程為:
同理,直線BC、CD、DA也可以根據(jù)上述方式獲取。當(dāng)農(nóng)業(yè)機(jī)械作業(yè)從點A1開始,坐標(biāo)為(x1,y1),經(jīng)過點B1(x1′,x2′)為第一條作業(yè)路徑,其長度為:
以此能夠計算出整個直線總長度:
根據(jù)圖2所示,農(nóng)業(yè)機(jī)械行走的路線是一個半徑為w的半圓周長,農(nóng)田作業(yè)有m條邊,那么機(jī)械行走所轉(zhuǎn)的彎數(shù)為m-1,總路徑計算公式如下:
那么農(nóng)業(yè)機(jī)械所走的總路徑S=S1+S2,從而選擇最佳作業(yè)方向。
2 農(nóng)業(yè)機(jī)械工程中綠色技術(shù)的應(yīng)用推廣展望
我國政府從2004年開始至今實施的農(nóng)業(yè)機(jī)械購置補(bǔ)貼政策就充分體現(xiàn)了國家對綠色技術(shù)在農(nóng)業(yè)機(jī)械應(yīng)用中的重視和支持。對此,需要政府更加重視方向引導(dǎo),積極推動綠色產(chǎn)業(yè)發(fā)展,并結(jié)合不同區(qū)域農(nóng)作物生產(chǎn)情況,加強(qiáng)農(nóng)業(yè)機(jī)械化發(fā)展導(dǎo)向引領(lǐng)。另外,隨著科學(xué)技術(shù)的日新月異,相關(guān)農(nóng)業(yè)機(jī)械科研機(jī)構(gòu)也不斷地研究出新的農(nóng)業(yè)機(jī)械技術(shù)、手段、方式和成果。在這種情況下,農(nóng)業(yè)機(jī)械生產(chǎn)企業(yè)也需要同科研機(jī)構(gòu)開展合作,借助科研成果,不斷提升自身機(jī)械制造水平。
3 結(jié)語
總而言之,隨著農(nóng)業(yè)機(jī)械工程技術(shù)的不斷發(fā)展,越來越多的公民意識到環(huán)境保護(hù)和環(huán)境治理的重要性,樹立起綠色節(jié)能環(huán)保以及可持續(xù)發(fā)展理念,在實現(xiàn)資源節(jié)約,減少污染排放的同時,保證農(nóng)業(yè)機(jī)械生產(chǎn)效率和效能,實現(xiàn)精準(zhǔn)作業(yè),促進(jìn)我國農(nóng)業(yè)機(jī)械制造向著高精尖方向發(fā)展,為推動中國從制造大國向制造強(qiáng)國邁進(jìn)做出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。
參考文獻(xiàn)
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