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农业机械工作原理范文1
关键词:CAD;农业机械;机械工程设计
随着农业机械化的高速发展,农业机械在促进农业产业发展中起着越来越重要的作用。农业机械面临着快速投入市场、高质量、高效率、自动化、精密化的巨大挑战,传统手工制图存在制图速度慢、改型困难、精度差、设计还原度差等许多方面的不足,研究计算机辅助设计CAD技术在农业机械工程设计中的应用,具有重要实践意义。
1机械制图和计算机辅助设计CAD
1.1机械制图
机械制图是用图样表示结构尺寸、工作原理和技术要求的学科,机械制图的工作产品是图样(图纸),是表达设计意图和制造要求的重要技术文件。符合工程设计要求的机械制图至少应包含如下两个方面的内容:1)遵守国家标准[1]。在我国,国家标准对机械图样有严格的规定,图纸幅面、标题栏、比例、字体、图线、尺寸标注等具有明确标准规范。严格执行规范,图样才具有普适性和可读性,才能做到尽可能减少制造环节的理解歧义。2)严格执行正投影法和三视图要求[2]。正投影法是绘制和识读图样的理论基础,三视图是机械设计的制图技术基础。正投影法投影线垂直与投影面,能够表达物体的真实形状和比例。主视图、俯视图、左视图将立体器物用三个方向的投影平面视图绘制出来,构成实物结构、尺寸的完整表达。
1.2计算机辅助设计
CADCAD让机械设计从铅笔、直尺画图的繁琐劳动中解脱出来,让设计人员真正做到关注设计与构思。CAD绘图软件构建并保存大量的标准件库、零件库、部件库、常用件库等,且担负计算、信息存储等工作,极大提高了工程设计制图的效率。CAD技术在设计中的主要应用如下:1)丰富的图形及符号库。机械设计中,标准的图形符号会经常用到,一方面,CAD绘图软件提供大量的标准件库;另一方面,工程设计中可以不断积累行业所用的图形符号,形成自制件库。这些图形符号可以随用随调,通过图形符号的组合,“搭积木”式的构造工程设计构思和图样。2)高效的制图效率。制图是设计中将设计构思转化为制造图纸的途径,是机械设计中最为关键的步骤。传统基于纸媒介的手工绘制,任何一次设计或设计改型,必须一笔一划从头做起,耗时、工作效率低下。CAD软件提供了丰富的基础库,存储了应用模板等强大功能,使制图工作变得高效,准确并规范。对于设计改型类工作,更是可以调出原有图样,进行适应性修改即可得到新的图样,极大提高了新型改良机械设计效率。
2农业机械工程设计的特点
2.1农业机械种类繁多
农业机械设计手册根据我国农业机械发展现状,收录了二十五类农业机械[2]。其中包括以下几个方面:1)农业动力机械。包含拖拉机、农船挂桨挂机、农田基建机械。2)农田作业机械。包含耕地机械、整地机械、播种机械、水稻种植机械、中耕施肥机械、植保机械、喷灌微灌设备、潜水电泵、谷物棉花等多种类植物收获机械。3)畜禽机械。包含牧草青饲收储机械、饲料加工机械、畜禽饲养机械。以播种机械为例,又可细分为谷物条播机、精密播种机、旋耕播种机、铺膜播种机、免耕播种机、小区播种机等。仅谷物条播排种器就可分为外槽轮式、内槽轮式、滚齿式、摆杆式、纹盘式、离心式等多种类型。
2.2涉及机械工程设计所有子系统
农业机械几乎包含机械工程设计所涉及的全部子系统,如动力系统、传动系统、执行系统、操纵和控制系统等。以农业机械拖拉机机组为例,拖拉机将动力传递到农机具,构成拖拉机—农机作业机组,这个系统包含了液压悬挂装置、牵引和拖挂装置、动力输出轴以及动力输出带轮等复杂子系统,而其中的液压悬挂装置就由悬挂装置、液压系统、操作和耕深控制机构组成。由此可知,农业机械工程设计需要具有较高的系统构建能力、系统分解能力和工程设计水平。
3拖拉机液压悬挂装置CAD工程设计实践
CAD辅助工程设计,分为三大主要步骤,一是原理分析和方案设计,二是结构总体设计,三是绘图试制和分析。
3.1原理分析
以农业机械设计手册为参考,液压悬挂装置是挂接和升降机具,并向作业机具传递牵引力。液压悬挂装置设计要求包括:1)连杆位置和尺寸应符合国家标准,以保证牵引装置和不同农机具接口的互换性;2)应产生足够的牵引力,保证农机具具有良好的入土动能,能在较短摆动距离达到所需力量要求,并且保持稳定的牵引力;3)摆动不能超过一定范围,应设计限位机构;4)机具静态固定位置应满足运输要求。
3.2拖拉机悬挂装置组成图——方案设计
通常采用三点悬挂(有三个铰链),在履带式拖拉机中也有采用两点悬挂的,装置构成图如图1所示[2]。各装置部件的作用如下:下拉杆提升农具、传递牵引力;上拉杆调节农具纵向平面的俯仰;提升臂带动提升杆和下拉杆上升(下降是靠农具的重力);提升杆传递提升牵引力的中间部件。
3.3结构设计
结构设计是在原理图基础上明确构形、定材料、定尺寸等,并对功能面变形、联接变形、材料变形等做出规定。在拖拉机液压悬挂装置设计中,需要明确以下几个方面:1)后置三点悬挂装置与拖拉机有关的悬挂点尺寸。包括上下悬挂点的联接销直径、球接头宽度、锁销孔距离,以及下悬挂点到拖拉机中心平面的横向距离,下悬挂点的横向摆动量,下拉杆水平时动力输出末端至下悬挂点的距离等参数规范。2)提升高度、提升行程及水平调节范围。包括下悬挂点最低高度、水平调节范围、提升高度、运输高度(下悬挂点轴线与地面完全平行)、下悬挂点间隙、立柱调节范围、最高位置时最小高度、最低位置时最大高度、自由扭转浮动量等参数规范。3)悬挂杆件瞬心位置。包括水平汇聚距离和垂直汇聚距离尺寸规定。根据不同的拖拉机规格进行相应的参数选择,具体可以查看农业机械设计手册,当使用特殊农具时,可以改变部分尺寸。
3.4CAD辅助绘图与分析
3.4.1平面设计利用二维平面三视图绘制图样文件,主要包括以下文件:1)绘制原理图;2)绘制各零件图;3)绘制部件装配图;4)绘制总装配图;5)形成其他种类技术文件。
3.4.2三维立体设计必要情况下可进行三维模型绘制,三维模型绘制可用于计算机模拟装配,更能及早发现设计中的缺陷,有利于设计改正。三维模型绘制分层级包含:1)三维实体造型设计;2)三维零件设计;3)三维零件模拟装配;4)三维模拟装配实体动态行为仿真。
3.4.3计算机辅助有限元分析参考农业机械设计手册规定,利用结构刚度矩阵的组集,进行适当的边界条件处理,对农机机架、接头进行有限元建模,利用位移函数和刚度矩阵对机架梁、接头等承力部件进行有限元分析。由于边界条件的不同处理方式会对有限元方程所求解产生较大的影响,一般要求工程设计中保持相对一致的边界条件处理,并尽可能形成边界条件处理规范。
4CAD技术在农业机械工程设计中应用建议
4.1加强标准件、通用件的使用
农业机械使用的铰链以及组装接口部件要求选用标准件、通用件。尽量采用符合国家标准规范的连接部件,有保证农业机械组装灵活、适应性强、操作简便、获取和使用成本低等优势。若采用特殊规范自制件,接口普适性差,加工周期难以保证,制作成本高,且质量难以保证[3]。
4.2关注性能成本设计要素
农业机械要求功能合用,性能合理,结构紧凑,强度配比科学。设计中应注意评估农机具性能和安全余量,避免功能性能过剩引起不必要的使用成本浪费[4]。成本控制是一个综合因素,它体现在材料选用、结构用料、制作工艺、使用效率、保养维护等各个环节,关注设计中的成本控制,良好的设计成本控制是设计者知识和技能的充分体现。
4.3关注设计工艺性
农业机械工程设计输出图样是农机具制造和加工的依据,设计工艺性决定了工程设计的可制造性。设计工艺性是功能性能、生产加工、生命周期成本、可靠性、安全性、维护性等综合平衡的体现,采用符合现有生产条件、零部件规范、装配简洁的工艺性设计方法是成功设计和经济、合理、可靠制作设备的关键。
农业机械工作原理范文2
[关键词]农业机械 通用轴承 拆卸装置
中图分类号:[S23-9] 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)24-0054-01
我国农业正在逐步朝着现代化的方向迈进,我国农业生产中也采用了大量先进的农业机械,这些机械的采用极大的提升了我国农业的生产水平,减轻了农民的生产劳动强度,提升了农业生产效率,但是农业机械的损伤在所难免,尤其是轴承的损坏,给农业机械化发展带来了一定的阻碍作用,给农户也增添了负担,甚至因为机械故障会导致生产安全事故,威胁农民的生命安全。轴承的维修最大难度在于拆卸,本文主要针对农业机械通用轴承的拆卸装置的研制相关问题进行分析。
一、农业机械通用轴承拆卸装置
我国农业机械维修中轴承的拆卸是一个难题,为了将轴与轴承之间更好的分离,急需研发一种有效的轴承摘卸装置,以免轴承在拆卸过程中更方便和快捷。这种拆卸装置主要由形成可滑轨、周托架等结构共同组成,通过利用可调节长度的拉杆来对轴承进行拆卸,这样就有效的避免了以往拆卸设备中存在的弊端,使其能够对不同的轴承进行高效的拆除,进一步提高了农业机械通用轴承拆卸工作的效率。其次,由于轴承零件价格成本较高,而我国当前主要采用了两种拆卸工具,一是手动式拆卸工具,这种拆卸方式相对较为节约环保,具有很强的灵活性。但是,其最大的缺点就是实际操作复杂,总体拆卸效率不高,无法对大型的农业接卸设备轴承进行拆卸。二是液压式拆卸工具,其虽然能够解决手动拆卸方法中存在的不足,拆卸速度较快。然而,其在对农业机械设备轴承进行拆卸过程中,很容易造成不同程度的损坏,一旦任何一个拆卸环节出现错误,就会极大的威胁现场拆卸人员的生命安全。因此,现有的农业机械通用轴承拆卸装置仍旧存在很多的问题,还需要更加深入的研究和完善。
二、通用轴承拆卸装置的结构组成
1.结构组成
通用的轴承拆卸装置主要是由气源发生的部件、工作原件、控制元件以及相应的辅助工作原件共同组成。气源发生不见来产生压缩的气体,在通过控制元件来进入工作的状态,以此来进行气缸的各项功能,最后再由辅助的原件对其进行固定,做好相应的支撑工作。
2.工作原理
装置在拆卸轴承时,自一先将带轴承的轴置于卡盘和轴托架8两者之间。然后调整卡盘下半部分在卡盘架上的高度,使轴的中心与活塞杆的中心在同一水平线上;在调竹卡盘上半部分,与卡盘下半部分配合实现径向调竹使其抱紧轴承,然后调整卡盘架在滑轨上的位置,调整至轴与活塞杆之间的距离在20cm左右,确定调整完毕后拧紧锁紧装置上的螺母确保卡盘架不再移动;接下来启动气动系统。按动控制按钮实现活塞杆快进,当活塞杆快进至接近轴端而时,按下工进按钮使得活塞杆紧贴轴端而,并以给定速度慢慢向前推进轴,同时轴承被阻挡在卡盘内不能移动,经活塞杆和卡盘的配合,轴承即被拆卸下来;然后按下停留按钮,取走轴并注意轴承在卡盘内的紧合度,防比脱落造成不必要的损伤;最后启动快退按钮使活塞杆复位,放松卡盘使其不再抱卡轴承,取走轴承。
3.零部件的设计
(1)首先是对卡盘以及卡盘架的设计。传统的农业机械轴承拆卸工具室抓勾式卡盘,这种方式对设备会产生一定程度的损害,轴承的位置更是不容易掌握,难以对其进行固定,不利于工作的开展,严重的甚至会造成不必要的机械事故。新型的拆卸装置则是通过环抱式并可以进行调节的卡盘,简单的说就是由两个半环所组成的,在环的内部位置设有相应的卡槽,这也就避免了对机械设备的伤害,也可以适应工作对其进行调节,提高了工作的效率与适用范围。同时也可以进行高度的调节,这可以在一定程度上加强设备的通用性,实现横向与纵向的双向调节。
(2)行程可调节滑轨以及相应的锁紧装置。在对农业机械的轴承进行拆卸的过程当中,受到轴承与轴之间的位置影响,对拆卸设备的适用范围以及相应的可调节性有一定程度的要求。其主要是为了加强对卡盘以及活塞杆之间的位置进行调节,这也就在一定程度上加强了设置的适用范围,提高通用性,同时也加快了工作的效率。此外,为了保障卡盘在进行工作的过程中,不会受到荷载的影响造成设备的不稳定,就应该在卡盘的底部位置进行固定。滑块与滑轨之间的通过摩擦的方式进行活动,这也就在一定程度上加大了对滑轨的伤害,这就应该采用滚动摩擦的方式来降低对滑轨的伤害。
(3)元件的选取。这一装置是在气动系统的驱动之下来进行拆卸工作的,其也是设备工作的核心,在对其进行设计的过程中主要是以设备工作的步骤为依据来进行的。在实际的工作过程中,如果拆卸的力度不足,则可以将气动系统改为传统发的液压系统来进行,这样不仅可以加强设备的动力,也可以提高工作的效率。同时在对原件进行选取的过程中,应注意以下几点:分别是工作步骤的确立、气动系统的设计、对参数的计算。在对参数进行计算的过程中主要有几个重要的参数,分别是:活塞杆的参数、缸筒筒壁的参数计算、耗气量的计算。
三、 通用轴承拆卸装置的研究
在实际工作中,我们发现农业机械设备中的轴承型号并不统一,这点对农业机械轴承的拆卸装置的研制造成了不必要的阻碍作用,为了能够让农业机械的维修和使用更经济,更便捷,农业机械要确保型号的一致性。这样才能确保最终的研究结果更具有真实有效性。那么,在实际的农业机械轴承拆卸过程中,我们首先要解决轴与轴承之间的摩擦问题。特别是当摩擦面积逐渐增大时,相对的拆卸力度也要随之增加。这时,如果卡盘抱卡是处于稳定值时,卡盘表面会保持较好的平整度,无任何塌陷部位,这时我们可以确认启动系统是否正常运行,由此来判断出活塞杆的承受压力,确保农业机械设备始终保持在良好的运行状态。此外,农业机械设备通用轴承的拆卸范围较广,拆卸人员在对其进行拆卸过程中,必须高度重视拆卸质量,尽量将损坏程度降到最低,从而有效防止安全隐患的发生。
四、结束语
农通用轴承拆卸器的研制显著提高了工作效率,节约劳动力,降低劳动强度,工作安全可靠,性能稳定,没有运转故障,坚固耐用,拆卸范围广,可实现轴承在轴上不同位置的拆卸,使用灵活; 实现了行业上对拆卸工具体积轻巧,通用性强,易于操作,安全高效,可实现连续工作等要求(该装置在实际应用中适应了农机维修的需求,具有较高的推广应用价值。
参考文献
[1]房燕,韩世成,郭常有农业机械通用轴承拆却装置的研制田江苏农业科学,2012(09).
农业机械工作原理范文3
[关键词]农业机械;产品质量;三包服务
近年来,随着农村经济的发展,国家对农业的重视,以及农机购置补贴政策的逐年加大与完善。农机市场上的农机产品种类繁多,使不少欲购买机械的农户不知所措。为此,本文就农户如何选购农业机械提出一些浅显看法,供农民朋友借鉴。现代化的农业机械在很大程度上帮助了农民的农业生产发展,提高了农民的经济生活水平。但是,现代化的农业机械在花费上也是相对较大的,对于农民来说,一台现代化的农业机械可能会花费一户农民几年甚至十几年的积蓄,如此巨大的代价让农民对于现代化农机的选择和使用较为谨慎。现代化农业机械作为现代化农业的生产资料,购入的花费对于相当一大部分农民来说都是自己的血汗,如果在购买时出现不应有的错误,就会给农业生产带来巨大的阻碍和困难。
1农业机械在农业生产中的作用
我国作为一个传统的农业大国,农业经济的发展和农业产品的生产都在很大程度上影响着我国的现代化建设进程和经济发展。随着科学技术的逐渐改革创新,现代化的农业机械工具逐渐进入到农民的生产生活中,利用现代化的农业机械能够更好地为农业提供帮助,提升农业经济发展水平,提升农耕效率。同时,现代化农业机械的出现也极大地帮助了社会主义新农村建设的开展和实施,让农民群众享受到了科技发展所带来的便利,有更多的空余时间创造财富,缩小农村与城市的贫富差距,促进农业生产和农业经济的机械化,让农业机械更好地服务农业生产。由此可见,农业机械在农业生产和农业经济发展中起着重要的作用。
2农业机械购置前的准备工作
2.1根据需求选择所需购置的产品。首先考虑是自用还是作为商品使用,还应考虑经济承受能力;根据所处地理环境,应考虑是在当地作业,还是跨区域进行生产活动。2.2了解生产厂家。查阅资料了解生产该机械的主要厂家有哪些,再从中选择有品牌的产品。名牌企业相对规模大,研发能力强,质量有保证,产品的质量也相对稳定,三包服务也比较及时。2.3咨询老用户或农机部门。向拥有此种机械的农户咨询该机械的性能、品质及售后服务情况;或到当地农机主管部门咨询相关信息,尽可能购置农机主管部门指定的补贴机械产品。
3农业机械购置过程中的注意事项
3.1查看证件。看是否是获证产品,获证产品都贴有证章标志。要特别注意有的生产企业有几种型号的产品,可能一种产品有证,其他型号不一定有证。还要看其质量检验合格证、产品推广许可证、三包维修凭证及其他证件,要看证件与其产品是否相符一致[1]。3.2查看标识。检查铭牌上标注的产品名称、型号、执行标准号、出厂编号、主要技术参数以及生产厂家的名称、地址、邮编、联系电话和出厂日期是否齐全。国家强制性标准要求:可能产生危险的部位必须贴有警告标识,操作件上或附近应有操作标记。标识齐全可以反映出企业执行标准严格,也便于用户使用操作。3.3认真阅读说明书。说明书中必须介绍产品型号、名称、型号的含义、执行标准编号、适用范围、主要技术参数、安全警告内容、性能与保养以及一般故障与排除方法等内容。安全警告内容要突出表示,说明书中的各类参数指标要与铭牌一致。3.4详细询问三包服务。农机三包的期限和三包维修单位,并有三包维修记录表格。完善的三包服务是产品使用的有效保障,为今后生产过程中出现故障时解除后顾之忧提供方便。3.5仔细检查产品外观。正常情况下,产品外观质量直接反映出产品的内在质量;从不同的角度观察整台机械有无变形、损伤、磕碰;喷漆或烤漆有无脱落、流痕、鼓泡及翻新印迹;各个焊接部位是否牢固、平整光滑;各部位间隙应一致;密封面应无滴漏状况;铸造件应无缝隙及气孔砂眼,表面一定要平滑;钣金件及电渡件外观应光滑、光亮,没有锈蚀;各传动部位防护措施应齐全到位。国家强制规定农业机械易产生危险部位必须有防护措施[2]。3.6动力机械要进行试运转和实际操作。首先检查启动性能是否良好:让发动机连续启动几次。其次,空运转试验:在正常工作转速下,空运转时间不少于15min,检查机器是否平稳运行,有无异常声音和异常气味等情况。运转结束后检查结合面密封处有无滴漏;传动箱及各个轴承位置是否过热。检查操作是否灵便,有无走偏现象,刹车、离合、转向、油门及灯光是否灵敏可靠。3.7看配套是否合理。在购买农机之前,要考虑到机器的动力性能、配套设置是否合理,农机的发动机和与之配套的作业工具是否能在现实农业生产中得到充分利用,既要保证机器的发动机有充足的动力,又要注意避免不必要的浪费。购买时注意观察发动机动力输出与悬挂机构是否匹配,各个配套设施结构工作原理,方便及时安装和拆卸。
4确定购买后看备件是否齐全
当已确定购买某种农业机械时,要注意农机的出场编码、三包和合格证上的编码是否相同,农机的型号和规格与所开票据上的编号是否相同,检查农机的各个配件是否完整及其新旧,与生产厂家所描述的是否相同。最后,检查所要购买农机赠送的工具箱,与所购买的农业机械使用的维修、安装、拆卸工具是否一致。还要主动向销售商索要购机正规发票,以便产品出现质量问题后,可评购机发票和三包凭证到农机管理部门或消协投诉求助解决。同时,认真核对说明书中的随车工具和零配件,并详细阅读操作规程及保养手册等。
作者:孟凡绪 单位:商丘市睢阳区农业机械化学校
参考文献
农业机械工作原理范文4
关键词:农业机械;节能减排;保养维修;体系;发展趋势
我国是农业生产大国,农业机械化使用位居世界前列,农业机械水平相对较高,各类农机设备相对较为完善。随着农业机械水平的快速提升与发展,农户对农机购买需求日益提升,政府也出台相关政策推动农机的购买力度。农业机械由多种系统、机构及各种零部件组成,农业机械发生故障后的维修问题较为复杂。目前,农业机械维修方式及田间应用都存在严重的污染与有害气体排放等问题,对于发展绿色农业及生态友好型社会带来了巨大的挑战。在农业机械生产及维修中,大力发展节能减排技术,减少生态环境污染,对于提高农业生产效率、建立资源友好型社会具有重要的发展意义[1]。目前,我国农业机械多以柴油作为动力来源,柴油在燃烧或者不完全燃烧时会产生大量的有害物质,对周边农户、田间土壤、作物及大气环境都产生了一定的威胁,在进行农业机械维修时,也无法避免在操作时接触有害物质与气体,尤其是在柴油燃烧后形成的“碳灰”附着在农业机械表面,相关研究表明,“碳灰”是一种致癌物质,会增加农业机械维修人员患肺部疾病的风险。因此,加大农业机械节能减排技术的应用与发展是促进农业绿色可持续发展的重要保障,也是提高农产品绿色无污染的基础条件[2]。本研究针对目前在农业机械维修保养中存在的问题进行分析,提出未来农业机械在使用、维修及保养过程中的注意事项与发展重点,提高我国低碳、环保农业机械维修技术的运行,研究结果在提高我国农业机械化发展水平及绿色、生态农业发展提供技术参考与借鉴。
1推广农机维修节能减排技术的意义
我国农业机械化水平逐渐提高(表1),农业机械使用数量逐年提升,在农业机械使用与维修过程中的环境污染问题日益显著,对大气环境、作物生产及人体健康造成的安全问题不容小觑,因此,应该大力发展农业机械低碳、环保、高效地运行,改变传统农业机械使用、维修与保养方式。大力推广农业机械节能减排维修技术是提高农业绿色生产、改善农业生产质量的重要途径[3]。在农业机械维修中,推广生态环保技术,引进自主故障检修设备,减少维修技术人员在进行故障查询时的负担,提高工作效率。随着农业机械化水平的不断提升,农户购买农业机械的数量也日益激增,农业机械在使用过程中不可避免出现使用故障,给农户农业生产及经济都带来了一定的影响,因此,发展节能减排、低碳环保的农业机械维修技术,可以减少农户的维修成本,减轻农业机械污染物的排放。节能减排技术通过优化工艺参数在不进行零件频繁更换的前提下进行适当维修,不仅可以减少维修费用,还可以延长农业机械的使用寿命;在农业机械节能减排技术中,使用水基清洗法,可以替代传统的油清洗,节约成本,减少化学物质带来的环境污染,提高清洗质量,从而达到节能减排的目的。农用机械的节能减排技术应用在农业机械使用及维修作业工序,可以有效减少故障发生频率。如,定期对零部件进行检查,有磨损和破损的零部件应该进行及时更换,避免因为零件问题导致农业机械整体故障,定期更换油,检查油质量是否合格,保障动力系统的正常运行,减少由于柴油不完全燃烧带来的环境污染问题。
2常见的农机维修节能减排技术
2.1柴油机性能优化技术
我国农业机械体积大、农田环境较差,因此需要配备大马力的农业机械进行田间作业,因此多使用汽油和柴油,燃烧时产生大量的二氧化碳,在燃烧不充分时则产生大量的碳氢化合物、磷化物及硫化物等有害物质,对农田环境乃至大气环境都造成了一定的污染,对人体健康造成了一定的威胁。因此,对农业机械进行结构优化与升级是保障高效、节能农业生产的重要保障。
2.2尾气污染减排技术
农业机械及相关车辆等尾气排放是导致大气环境污染的重要来源之一,加剧了大气污染和温室效应。目前,针对农业机械及车辆尾气防护技术主要包括:1)技术改进,提高燃油燃烧效率,减少氧化物的排放;2)使用尾气过滤装置,通过净化尾气减少尾气向大气的排放量;3)改善燃油质量,改善农业机械燃烧结构,增加废气再循环装置,减少污染物的排放量,采用新材料或者新技术改善发动机结构,达到尾气控制排放。
2.3农机节油维修技术
发展农业机械节油技术可以减少农业油料的消耗,在进行油料更换时,注意避免与外界杂质接触,保持油箱清洁,提高燃油燃烧效率,定期进行供油系统的保养与维护,防止滴漏油情况发生,经常检查油管是否存在松动,并及时进行更换与维修,确保燃油系统处于正常工作状态。
2.4水基清洗技术
水基清洗技术就是用水基清洗剂替代传统的化学清洗剂和油类清洗剂进行农业机械设备及相关零部件的清洗,工作原理如图1所示,是目前较为高效的一种自体循环清洗技术,主要包括超声波清洗技术,具有较高的清洁效果,且投入成本较低,是目前应用最为广泛的一种农业机械清洗技术[4]。
3农机维修节能减排技术推广中存在的问题
3.1宣传力度不够
通过对相关农业技术人员及维修人员进行问卷调查可知(表2、表3),农户对于发展农业机械节能减排技术的意义了解不到位,在调查过程中,一些人认为发展节能减排技术只是对生态环境有一定的益处,对于农户的经济效益没有影响;农户及技术人员对发展节能减排技术的重视程度不够,依然按照传统的农业机械维修体系进行故障检查与维修,导致在农业机械节能减排的推广应用中受到限制;农业机械维修效率低,维修人员专业素质较低,知识水平低,导致无法及时对农业机械进行故障检修,影响农业生产的正常运行,耽误农时,影响农业整体生产效率。目前,关于农业机械节能减排技术宣传力度不够,宣传方式较为单一,应该充分利用当下较为热门的网络平台进行积极推广与宣传,并加大技术人员专业培训,将理论与实践相互结合,充分发挥农业机械节能减排技术的优势,达到绿色、环保、可持续的农业发展。
3.2未能有效结合农艺
在进行农业机械相关设计制造时,应该充分考虑农艺技术与田间种植管理模式的需求,针对不同地形、不同作物、不同作业工序都要更换不同的农业机械。即使是针对相同作物,在使用相同农业机械的同时也会出现农业机械与地形不匹配、农业机械与田间种植方式不统一等问题,需要在田间进行大量参数调节,参数不合适还会导致作业质量较差,限制了农业生产机械化的发展。由于相关农艺技术的缺失,导致了农业机械不能更好地与农业生产相互匹配,即使农业机械各个零部件的互相配合良好,整机工作性能良好,但是进入田间时,如果不能满足农艺生产的要求,导致农业机械故障发生,降低作业效率。
3.3缺乏经费支持
随着农业机械化水平的大力推进,农户开始逐渐购买各类农业机械进行田间作物生产,农业机械成本较高,且使用时间具有间歇性,使用后就会闲置很长一段时间,这段时间又需要进行定期的保养与维护,当农业机械出现故障时又需要投入大笔资金进行维修。如果是农户进行小面积种植,一般还是会选择传统农业生产方式,进行人工劳动,降低了生产效率的提升。因此,政府职能部门应该加大对农业机械购买、保养与维修的相关补贴,提高农户使用、购买农业机械的积极性;另一方面,农业机械节能减排技术的大力推广需要技术支持,需要对传统农业机械进行结构优化与升级,因此,需要技术研发资金的支持,只要加大资金投入,对技术人员进行培训,实现传统农业机械转型与升级,才是大力推进农业机械节能减排及结构优化的重要保障与基础条件。
4农机维修节能减排技术的推广策略
4.1完善农机维修制度,推广农机维修节能减排技术
加强农业机械维修保养技术体系,不同地区建立专业农业机械服务站点,保障农业机械出现故障时可以进行及时的维修与保养,并逐步完善服务体系,健全管理制度,为农户合理、安全、高效、放心地使用农业机械提高技术保障与服务支持[5]。由于农业生产不能错过农时,因此,应该提高农业机械整体维修水平与服务效率,防止误农时,影响农户正常农业生产。
4.2发展自动故障检测设备,提高维修效率
目前,车辆故障检测设备在汽车维修与服务中应用较为广泛,技术相对比较成熟,农业机械体型大、结构复杂,当不能及时人为发现故障源头时,应借助自动监测设备进行检测,减少技术人员的劳动强度,提高工作效率。
4.3不断提升农机专业人员的技术水平
组织一只技术水平高、服务效率强的农业机械维修与保养团队,可以高效地发挥与应用节能减排技术,更好地为农业机械保养与维修提供服务,提升工作效率与自主创新性,加快农业机械节能减排技术的顺利推广与高效利用。
5结语
随着农业机械化水平的不断提升,我国农业机械使用数量也在逐年攀升,农业机械在使用、保养与维修过程中环境污染问题日益突出,专业技术人员缺失导致人才匮乏、农业部门宣传不到位等也是限制农业机械绿色环保发展的重要因素,因此,在未来农业机械发展中,应该大力发展节能减排技术,转变传统观念,提高农业机械操作人员、维修技术人员的节能减排意识,提高农业机械质量与新兴维修技术的深入研究,发展农业机械安全故障自动检测设备,提高农业机械保养维修效率的可靠性。本文研究结果对于提升农业机械节能、减排、环保应用提高了技术借鉴与参考。
参考文献:
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[2]杨雪.浅析农业机械化技术推广及农机维修问题[J].中国设备工程,2021(15):224-225.
[3]胡道元.农机维修市场管理工作的措施及对策[J].农机使用与维修,2020(11):51-52.
[4]袁江明,赵晓顺,李建昌,等.农业机械工程中绿色技术的应用[J].河北农机,2020(11):38-39.
农业机械工作原理范文5
关键词滚动轴承;基本结构;识别方法
随着农业机械的推广和使用,一些不法商贩利用农民的惜投心理,将工厂废旧轴承经处理后销售到农村,给农业生产造成较大的破坏。现将滚动轴承的基本结构、相应作用以及几种识别滚动轴承伪劣的简易方法介绍如下。
1滚动轴承的基本结构及相应作用
以滑动轴承为基础发展起来的滚动轴承,其工作原理是以滚动摩擦代替滑动摩擦,一般由2个套圈,1组滚动体和1个保持架所组成的通用性很强、标准化和系列化程度很高的机械基础件[1-2]。由于各种机械工作条件不同,对滚动轴承在负荷能力、结构和使用性能等方面都提出了不同要求。但其最基本的结构是由内圈、外圈、滚动体和保持架组成。其相应作用为:对于向心轴承,内圈通常与轴紧配合,并与轴一起运转,外圈通常与轴承座或机械壳体孔成过渡配合,起支承作用。但是,在某些场合下,也有外圈运转,内圈固定起支承作用或者内圈、外圈都同时运转的。对于推力轴承,与轴紧配合并一起运动的称轴圈,与轴承座或机械壳体孔成过渡配合并起支承作用的称座圈。滚动体(钢球、滚子或滚针)在轴承内通常借助保持架均匀地排列在2个套圈之间作滚动运动,它的形状、大小和数量直接影响轴承的负荷能力和使用性能。保持架除能将滚动体均匀地分隔开以外,还能起引导滚动体旋转及改善轴承内部性能等作用[3-4]。
2简易检测方法
2.1眼观手感法
一是眼观。首先看外表,检查轴承上有无正规的出厂标记,无标记者多为不合格产品。然后,洗掉轴承外包装的油脂,认真检查轴承内、外圈的滚道及滚动体上有无麻点、凸坑、锈蚀等,凡有者均为不合格产品,不能使用。二是手感法。用右手指卡住轴承内圈,左手快速转动轴承外圈,好的轴承转动平稳、声音较小,无阻滞、冲击或颤动等感觉;而伪劣轴承在转动过程中则有“哗哗”的噪声,卡轴承的手指感觉到阻滞、冲击或颤动,这时轴承切不可用。
2.2量具测量法
滚动轴承是标准部件,轴承的内、外圈均经过磨削加工,误差极小。为判别伪劣,可用外径千分尺和内径百分表测量内、外圈的直径。经过处理后的轴承外径变小,内径变大。
2.3试插游隙法
一是塞尺检查法。各种滚动轴承,其游隙均有标准规定,伪劣轴承因各零件超差,如游隙就转不动,故一般偏大。使用者一般不具备按标准检查的条件,但可用塞尺(厚薄规)检查游隙。由于游隙小,所用塞尺很薄,强度低,且轴承又是曲面,硬塞不易塞进,可将塞尺塞在2个滚动体中间并靠近一滚动体的顶部,转动内圈,如滚动体能滚过且力度不大,所量值除以2即为轴承游隙值。如滚动时觉得太紧或太松,则应将塞尺适当加厚或减薄。应注意的是,插入塞尺后在滚动体滚动过后如感太吃力,不要强行滚过,以免损坏塞尺。应检查不少于3个滚动体,且都在允许公差范围内。二是保险丝压痕法。将细保险丝砸薄,滚过轴承滚动体顶部与外圈的间隙,所得厚度除以2即为游隙,其余与塞尺查检相同(此法一般不用于球轴承检查)。
2.4外圈径向跳动检测法
一是车床检测法。可在车床上加工1个芯轴,使芯轴的直径与所测轴承内径配合适宜,且有小锥度(应尽可能地小,以便装拆。磁力表座固定在车床导轨上,先测芯轴的跳动量,再将轴承套在芯轴上,将表头垂直打在轴承外圈中部,芯轴不动,转动轴承外圈。表针的变化量即为轴承外圈的径向跳动量。二是简易外圈径向跳动检测法。用上述检测法中所用芯轴,即可检测外圈的径向跳动,方法有2种:一种是将芯轴一端水平夹在台虎钳上,测试方法与车床检测相同;另一种是将芯轴垂直夹在台虎钳上,被测轴承套在芯轴上,在轴承外圈施加一定的力(内径φ10~30 mm为15 N;φ30~50 mm为20 N;φ50~160 mm为25 N)。现场测试时可用相同轴承数只,重量与要求相差不大即可。其检测方法与车床检测相同。当2个结果不同时,应以后一种方法为准。
2.5硬度检测法
轴承套圈硬度值为50~65 HRC,高或低于此值均为不合格轴承,检查点应在内圈或外圈的侧面,以免损坏轴承。
3结语
上述各项,经过经验判断有怀疑者,可根据现有的条件,逐项检测。对有1项不合格者就不必再进行其他项的检测。对检测值超标不多者,应继续检测其他项,考虑到检测条件和误差,对各项检测值均超标不多应视为合格。同时,农机用户应到规范市场去采购,注意保存好购货凭证,出现问题便于退货和索赔。在使用前一定要注意按上述方法检查,彻底杜绝漏洞,以减少对农业生产的损失。
4参考文献
[1] 林菊娥,李桂福.机械基础[M].北京:北京理工大学出版社,2009.
[2] 倪惠新,范国良.高级机修工艺学[M].北京:宇航出版社,1993.
农业机械工作原理范文6
关键词:类比;范例推理
一、概述
范例推理(Case-Based Reasoning, 简称CBR),就是指把当前所面临的问题或情况作为目标范例(target case),而把记忆的问题或情况作为源范例(base case)。粗略地说,范例推理CBR是由目标范例的提示而得到历史记忆中的源范例,并由源范例来指导目标范例求解的一种策略。它是一种重要的机器学习方法。基于范例推理就是由目标范例的提示而获得记忆中的源范例,并由源范例来指导目标范例求解的一种策略。范例推理中知识表示是以范例为基础,范例的获取比规则获取要容易,大大简化知识获取[1]。
二、范例推理方法的产生
基于范例推理来自认知科学中记忆在人们预期和决策时所扮演的角色,知识源是已经存在的实例,而不是规则。1982年Schank在《Dynamic Memory》一书中提出了CBR的认知模型,并在此基础上开发了一个CBR的应用系统[2]。基于范例推理是一种相似或类比的推理方法,其核心在于用过去实际中所用的实例和经验来解决新问题,它直接利用以往的设计结果(实例)进行推理,从而大大减少了知识获取工作量。在范例推理中,把当前所面临的问题或情况称为目标范例(target case),而把记忆的问题或情况称为源范例(base case)。粗略地说,基于范例推理就是由目标范例的提示而获得记忆中的源范例,并由源范例来指导目标范例求解的一种策略。范例推理中知识表示是以范例为基础,范例的获取比规则获取要容易,大大简化知识获取。对过去的求解结果进行复用,而不是再次从头推导,可以提高对新问题的求解效率。过去求解成功或失败的经历可以指导当前求解时该怎样走向成功或避开失败,这样可以改善求解的质量。对于那些目前没有或根本不存在可以通过计算推导来解决的问题。CBR产生的主要原因是传统的基于规则的系统在知识获取问题上存在困难,不能做实例的例外处理。,该系统是一个问答式的专家系统,它成为以后的许多CBR系统的基础。
三、原理和关键步骤
基于范例推理,其工作原理是从众多的已知范例中挑选出一个或多个和当前新问题最相似的范例,对它(们)的解决方案进行修改,从而得到新问题的解决方案。CBR系统的核心包括四个部分[3]:(1)范例库(case base):存储先前的经验;(2)检索机(indexing mechanism):用一种有意义的方法排列范例;(3)匹配算法(matching algorithm):比较新范例与旧范例的相似度;(4)调整机制(adaptation or inference mechanism):推演得出最后的解法。CBR系统的运作过程可概括为“4Rs”,即(1)提取(Reeduieve);(2)重用(Reuse);(3)修改(Revise)和(4)存储(Retain)。
以范例为基础进行推理,把人们以往的经验存成一个一个的实例。当求解新的问题的时候,可以对实例库进行搜索,找到合适的实例作为参考(这其实是实践经验的重用)。如果对找到的实例有不满,可以进行修改以适应当前情况,修改后的实例将再次被存入实例库,以便下次使用时作为参考(这其实是实践经验的自学习)。在这个过程中,范例推理的关键步骤包括:实例表示、实例检索、实例修改和实例存储。
(一)实例表示
在CBR系统中,问题求解的状态及其求解策略用一个实例来表示。实例的表示方式不仅决定着现实世界问题向实例的合理转换,同时对实例推理的效率也有着很大的影响。例如范例在农业的应用中,可以把我国31个省份看成一个个实例,把不同省份的土地看成更小的小实例。
(二)实例检索
实例检索是基于实例推理CBR系统的中心环节,检索速度和精度关系着整个系统的质量。由于是寻找类似的历史经验,CBR的检索有如下特点:带有一定的模糊性。总要求从各个角度去比较实例之间的相似性。如实例检索就是检索不同省份的土地适合种植什么样的农作物,如果没有实例检索做保障,我们就有可能在北方的土地上大量的种植水稻、橘子或芭蕉,这样不但造成笑话,更严重的就是造成不必要的土地浪费。
(三)范例调整或修改
把检索到的旧范例的解答复用到新问题时,首先要对复用结果进行评估,如果成功,就不需要调整或修改,否则需要对解决方案进行调整或修改。进行结果评估既可依据在实际应用后的反馈,也可通过向专家咨询完成。通过实例检索后,再进行范例调整或修改,我们就能更好的知道什么地方的土地适合播种那种农作物,不但做到了事半功倍的效果,而且极大地减少了土地的浪费, 于此同时,10年或20年以后,我们饿肚子的几率就会少些。
(四)范例存储
新范例的积累,保存成功和失败的范例,新问题一旦得到解决,其解决过程或方案可能会用于与之相似的未来问题[4]。因此,有必要把它加入到范例库中,这就是CBR的存储,也就是知识获取。保存成功的范例,修改失败的范例,为我们的子孙积累经验,使他们少走弯路,使我们国家宝贵的土地不再减少和浪费。
四、优点
基于范例推理和其它人工智能范式相比有许多优势。首先是获取知识相对容易。开发基于规则推理的系统时,需要领域专家和知识工程师密切合作获取规则或模型,而在许多复杂领域中,很难从对专家解决问题的的研究中获得能用语言符号明确表述的该知识领域中的规则和原理,导致知识获取的瓶颈问题。在CBR中,不需要对经验分解或抽象以形成规则,知识表征的单位是范例,而范例在许多领域容易收集,获取代价较低。其次是知识维护容易。随着系统的运行,知识系统常需要更新,在基于规则的推理系统中增加新规则可能会和原有的规则产生冲突,甚至导致非常大的系统变动;基于范例推理则不存在这样的问题,它可以不需要专家的干预而把缺少的范例添加到范例库中。三是解决问题范围的扩大。其它人工智能范式多为演绎推理模式,所有关于问题的答案都预先包含知识库中,不具有创新求解能力。CBR主要基于类比推理,通过适应性修改可以形成与旧范例的解决方案不同的创新解答。最后是用户接受度高。
五、基于范例推理方法应用
CBR已经成功应用在不同领域,它直接模拟人类思维模式,在遇到一个需要求解的问题时,首先在实例库中检索与该问题最相类似的事例,并对其进行修补,输出修补后的结果作为该问题的解。这可以解决在多种领域中的需要大量的成功经验来进行设计生产和决策的情况,因此,CBR的应用范围广泛,并且在不同行业中表现出不同的特点和适用性。在农业方面,广西大学机械工程学院实现了目前成熟实例较少的甘蔗收割机智能设计系统,在实例推理中采用ART网络进行分类,ART网络算法将实例库中的部件按其特征进行分类。西北农林科技大学机械与电子工程学院针对农业机械评标决策环境复杂、难以建立通用的评价标准以及传统评标方法的不足等问题,提出一种基于实例推理的农业机械标书评价方法。正在开发和探讨的范例推理在农作物中的应用。基于范例推理的根据是历史事实,事实胜于雄辩,因此对用户更有说服力。
参考文献:
[1]王亚英等.基于范例系统的不确定范例索引一检索方法[J].决策与控制,2000,(6).
[2]高阳等.CBR及其在专家系统中的应用[J].中南矿冶学院学报,1994,(3).