農(nóng)業(yè)機(jī)械裝備制造中的節(jié)材途徑

蘇怡燕

(福建省南安市農(nóng)業(yè)機(jī)械管理站,福建 南安 362300）

這幾年來隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,農(nóng)業(yè)機(jī)械化也得到了快速的發(fā)展。農(nóng)機(jī)購(gòu)置補(bǔ)貼大幅增加投入，農(nóng)業(yè)機(jī)械裝備水平明顯提高，大大提高了生產(chǎn)效率。目前，資源、能源及環(huán)境保護(hù)的問題日益突出，農(nóng)機(jī)產(chǎn)品科技含量不斷提升，節(jié)材與節(jié)能減少了對(duì)環(huán)境的污染，保護(hù)了我們賴以生存的生態(tài)環(huán)境。因此在機(jī)械工程中節(jié)材是社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的必然要求。并必將成為新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)。

1 農(nóng)業(yè)機(jī)械裝備制造中用材消耗的現(xiàn)狀

節(jié)材的本身就是節(jié)能，而不同材料的生產(chǎn)耗能不相同。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)材料生產(chǎn)能耗高發(fā)達(dá)國(guó)家一倍。如果材料和產(chǎn)品得到輕量化，則可以大大節(jié)省能源。據(jù)統(tǒng)計(jì)，農(nóng)業(yè)機(jī)械裝備制造以金屬材料尤其鋼鐵為主。其中材料消耗鋼材占93.13%，有色金屬占1.85%，工程塑料等非金屬材料占5.02%。

（1）原材料費(fèi)用占產(chǎn)品成本比例高。根據(jù)國(guó)家有關(guān)部門對(duì)機(jī)械系統(tǒng)近萬個(gè)企業(yè)進(jìn)行的統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明：機(jī)械行業(yè)每年消耗鋼材1000萬t以上，占全國(guó)的15%~20%，原材料費(fèi)用占產(chǎn)品成本的60%以上。

（2）原材料利用率低。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)機(jī)械工業(yè)鋼材利用率僅為60%，與發(fā)達(dá)國(guó)家有10%~15%的差距，每提高一個(gè)百分點(diǎn)就意味著節(jié)約10萬噸鋼材。國(guó)家應(yīng)該進(jìn)行專門的燃油作業(yè)補(bǔ)貼。再次，要加強(qiáng)農(nóng)業(yè)機(jī)械裝備建設(shè)以節(jié)能環(huán)保型農(nóng)用動(dòng)力機(jī)械、保護(hù)性耕作機(jī)械裝備、種肥藥精準(zhǔn)施用裝備、農(nóng)作物秸稈儲(chǔ)運(yùn)機(jī)械、新型節(jié)水裝備等為重點(diǎn)，促進(jìn)農(nóng)業(yè)由資源消耗型向節(jié)約型與可持續(xù)發(fā)展型轉(zhuǎn)變。

（3）廢品率偏高。我國(guó)機(jī)械工業(yè)的鑄、鍛件綜合廢品率偏高，造成原材料和能源的浪費(fèi)，在過去幾年中原材料如生鐵、焦炭和鋼廢料的價(jià)格急劇上漲也給這個(gè)行業(yè)造成了負(fù)面影響。由于成本高質(zhì)量低，利潤(rùn)也降低?，F(xiàn)在中國(guó)鑄造業(yè)的廢品率高達(dá)20%，在今后幾年中，鑄造企業(yè)的改革方向是投資先進(jìn)設(shè)備和先進(jìn)技術(shù)來增加效率，提高產(chǎn)品的價(jià)值和減少?gòu)U品率。

2 農(nóng)業(yè)機(jī)械裝備制造中材料節(jié)約的途徑

農(nóng)業(yè)機(jī)械生產(chǎn)過程是節(jié)約材料的重點(diǎn)過程，能節(jié)約大量鋼材等金屬材料。從技術(shù)經(jīng)濟(jì)角度來看，農(nóng)業(yè)機(jī)械裝備制造節(jié)材必須考慮以下四個(gè)方面：降低產(chǎn)品的材料消耗；減少制造過程中的材料消耗量；提高產(chǎn)品質(zhì)量。

（1）采用先進(jìn)制造技術(shù)，提高材料利用率。當(dāng)前農(nóng)業(yè)機(jī)械由于其自身應(yīng)用的特點(diǎn)和工作對(duì)象的復(fù)雜性，尤其是農(nóng)機(jī)制造行業(yè)的設(shè)計(jì)加工手段比較落后，創(chuàng)新少，制造質(zhì)量比較粗糙，產(chǎn)品壽命相對(duì)較短。為了提高材料利用率，農(nóng)機(jī)制造企業(yè)應(yīng)采用先進(jìn)制造技術(shù)。大大提高材料利用率。采用先進(jìn)的熱處理技術(shù)，提高零部件壽命；采用材料表面處理技術(shù)，提高材料表面性能，實(shí)現(xiàn)節(jié)材低耗；對(duì)于關(guān)鍵基礎(chǔ)體，以及行之有效的熱處理和表面熱處理新技術(shù)，延長(zhǎng)其使用壽命。

（2）采用先進(jìn)防腐蝕技術(shù)，提高設(shè)備使用壽命。農(nóng)業(yè)機(jī)械在制造和使用過程中，大部分都是在室外作業(yè)，受到嚴(yán)重的大氣、環(huán)境等因素的影響，同時(shí)還伴有接觸土壤和農(nóng)作物的磨損腐蝕，接觸農(nóng)藥化肥這些介質(zhì)的化學(xué)腐蝕等惡劣環(huán)境和氣候的腐蝕，極大降低了工程農(nóng)業(yè)機(jī)械產(chǎn)品的使用壽命。據(jù)報(bào)道，全世界每年因金屬腐蝕造成的直接經(jīng)濟(jì)損失約達(dá)7000億美元，我國(guó)因金屬腐蝕造成的損失占國(guó)民生產(chǎn)總值（GNP）的4%。全世界每年金屬的腐蝕損失約為全年總產(chǎn)量的20%，意味著全世界每年約有1億t金屬因腐蝕而損失掉?？梢?，腐蝕是自然界最大浪費(fèi)之一。隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，防腐蝕技術(shù)也在不斷提高。

（3）擴(kuò)大應(yīng)用新材料，改善用材結(jié)構(gòu)。擴(kuò)大應(yīng)用新材料，改善用材結(jié)構(gòu)，提高用材水平，積極推廣各種高強(qiáng)度低合金鋼、冷成形鋼、冷拔鋼管等高效鋼，使用切削鋼、新型模具鋼、感應(yīng)淬火鋼等節(jié)能節(jié)材新材料；擴(kuò)大硬質(zhì)合金材料的使用，開發(fā)應(yīng)用工程塑料和復(fù)合材料。用于農(nóng)業(yè)機(jī)械上的工程塑料有如下性能特點(diǎn):①密度小。塑料的密度均較小,相當(dāng)于鋼密度的1/4~1/7,約為鋁的1/2,因此比強(qiáng)度及比模量較高,這對(duì)于減輕農(nóng)業(yè)機(jī)械的自重具有重要的意義。②良好的耐腐蝕性。塑料大分子鏈?zhǔn)枪矁r(jià)鍵結(jié)合,不存在自由電子或離子,不發(fā)生電化學(xué)過程,故沒有電化學(xué)腐蝕問題。同時(shí)又由于大分子鏈卷曲纏結(jié),使鏈上的基團(tuán)大多被包在內(nèi)部,只有少數(shù)暴露在外面的基團(tuán)才能與介質(zhì)作用,所以塑料的化學(xué)穩(wěn)定性很高,能耐酸、堿、油、水及大氣等物質(zhì)的侵蝕。③良好的減摩和自潤(rùn)滑性。

（4）提高產(chǎn)品設(shè)計(jì)水平，充分發(fā)揮材料潛力。由于目前農(nóng)機(jī)企業(yè)普遍采用傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法，在應(yīng)用現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法上遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于航天、汽車等其他行業(yè)，農(nóng)機(jī)企業(yè)之間重復(fù)型設(shè)計(jì)多，企業(yè)信息資源利用率低，造成農(nóng)機(jī)產(chǎn)品型號(hào)雜、產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化程度較低，產(chǎn)品質(zhì)量提上不去，影響企業(yè)效益。

在實(shí)際工作中，想方設(shè)法充分發(fā)利用各種原材料，做到降低材料的消耗，全面使用電腦計(jì)算機(jī)CAD設(shè)計(jì)，，提高設(shè)計(jì)水平，從設(shè)計(jì)對(duì)象的防腐蝕性，使用壽命等方面考慮長(zhǎng)遠(yuǎn)設(shè)計(jì)，做到可回收性設(shè)計(jì)、產(chǎn)品的可拆卸性設(shè)計(jì)，使農(nóng)業(yè)機(jī)械裝備改造達(dá)到可靠安全、結(jié)構(gòu)緊湊、合理用材；努力提高原材料的使用強(qiáng)度等級(jí)，充分利用原材料，降低原材料在使用過程中的消耗。如某種小型甘蔗聯(lián)合收割機(jī)，對(duì)其結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化和改造，保證在材料需用應(yīng)力范圍內(nèi)，使其重量由275.68kg下降為256.29kg，降低了約7%材料分配趨于合理。

3 農(nóng)業(yè)機(jī)械裝備制造中材料節(jié)約的機(jī)遇和展望

（1）隨著全球經(jīng)濟(jì)一體化的飛速發(fā)展，大力推廣再制造業(yè)是緊跟潮流的有效手段，使用再制造產(chǎn)品將使農(nóng)業(yè)機(jī)械裝備制造過程中明顯降低成本，節(jié)約資源，減少污染。

（2）原材料的節(jié)約是貫穿于農(nóng)業(yè)機(jī)械裝備制造的全過程。因此在農(nóng)業(yè)機(jī)械裝備制造中要大力研發(fā)和使用先進(jìn)技術(shù)工藝和裝備，加速產(chǎn)業(yè)技術(shù)升級(jí)。大幅度提高我國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械裝備制造水平。

4 結(jié)語

我們必須重視在現(xiàn)代工業(yè)技術(shù)迅速發(fā)展的今天，材料的節(jié)約和能源的節(jié)約會(huì)相應(yīng)的使環(huán)境的污染減輕，無疑更有利于生態(tài)環(huán)境的保護(hù)。同一個(gè)地球，同一個(gè)家園，積極倡導(dǎo)全世界人類的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，努力節(jié)約人類賴以生存的原材料，是現(xiàn)今在農(nóng)業(yè)機(jī)械裝備制造工程必須重視的問題之一。