山區(qū)小型農(nóng)用機械的應用及研發(fā)

黎章文

（湖南高速鐵路職業(yè)技術(shù)學院，湖南衡陽 421002）

山區(qū)農(nóng)業(yè)的發(fā)展不僅與農(nóng)民的利益聯(lián)系緊密，同時也是國家總體脫貧奔小康戰(zhàn)略的重要組成部分。在當今科技飛速發(fā)展的背景下，我國的大部分地區(qū)實現(xiàn)了機械化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，但是由于山區(qū)復雜的地勢環(huán)境等限制，普通的小型農(nóng)業(yè)機械很難在山區(qū)推廣使用，使山區(qū)農(nóng)業(yè)經(jīng)濟得不到有效發(fā)展，不符合國家的產(chǎn)業(yè)扶貧政策，所以開發(fā)及使用適合山區(qū)的小型農(nóng)業(yè)機械刻不容緩。

1 山區(qū)農(nóng)用機械的現(xiàn)實需求

由于我國城市化進程不斷加快，大部分山區(qū)青壯年轉(zhuǎn)向城市工作，致使農(nóng)村勞動力短缺，山區(qū)的土地存在嚴重的拋荒現(xiàn)象。為了有效解決這一問題，保證生產(chǎn)效率、提高農(nóng)作物產(chǎn)量，可以利用機械設(shè)備代替?zhèn)鹘y(tǒng)農(nóng)業(yè)勞作，在節(jié)省勞動力的同時更有效地利用各項資源，減輕農(nóng)業(yè)從事人員的勞動負擔。相對使用簡單工具的種植方式，利用機械設(shè)備的生產(chǎn)效率更高，能夠幫助農(nóng)民在一定的時間內(nèi)完成更多的農(nóng)業(yè)作業(yè)，提高種植效率，從而增加農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的經(jīng)濟收入。

隨著努力實現(xiàn)全面建設(shè)小康社會、建設(shè)新農(nóng)村的目標，我國政府對于山區(qū)的農(nóng)業(yè)經(jīng)濟發(fā)展更加重視，堅持實施農(nóng)機購置補貼政策，以調(diào)動農(nóng)民購機積極性，所以在山區(qū)推廣適合山區(qū)使用的小型農(nóng)業(yè)機械是一項利國利民的政策，在保證減輕農(nóng)民勞動強度的同時，促進農(nóng)業(yè)增產(chǎn)增效、農(nóng)民增收，幫助農(nóng)民改善生活，進入小康生活。

農(nóng)村勞務人員素質(zhì)的提高有助于使用機械代替手工作業(yè)。由于普及基礎(chǔ)教育、開展農(nóng)村職業(yè)教育以及農(nóng)村信息技術(shù)的應用等，不斷提高了農(nóng)村勞動人員的素質(zhì)。由于農(nóng)村勞動者素質(zhì)的提高，可以使很多返回家鄉(xiāng)的農(nóng)民工有條件進行創(chuàng)業(yè)，開展特色農(nóng)產(chǎn)品的生產(chǎn)及網(wǎng)絡(luò)銷售，這就可以使單位勞動力的產(chǎn)出能夠提高。高素質(zhì)的勞動者能接受機械化的生產(chǎn)方式，愿意投入資金購置適用的、可靠性高的農(nóng)業(yè)機械。高素質(zhì)的勞動者也能更好地選配、使用、保養(yǎng)維護好農(nóng)業(yè)機械，發(fā)揮出農(nóng)業(yè)機械的性能和優(yōu)勢。

2 現(xiàn)有小型農(nóng)用設(shè)備應用于山區(qū)存在的缺陷

2.1 售后服務的現(xiàn)實困難

為提高農(nóng)民購買欲望，機械生產(chǎn)廠家或者農(nóng)機服務機構(gòu)等，在山區(qū)各個地區(qū)建立完善的農(nóng)業(yè)機械服務站或者維修點，為農(nóng)民提供滿意的保障維修服務，并確保維修服務遍布各個地區(qū)。但是現(xiàn)有小型農(nóng)用機械品種繁多，性能參差不齊，配套零部件多，造成售后維修服務困難，維修服務點的投資收益差。在上述情況下，一些長期運行的維修點，會產(chǎn)生服務人員不足、服務人員專業(yè)性差、維修配件不足的問題，從而造成維修時間長、維修質(zhì)量不高，使小型農(nóng)機的使用者感覺到維修不方便、維修效果差。

2.2 機械自身性能結(jié)構(gòu)的缺陷

在山區(qū)，雖然“村村通”工程解決了村民的出行問題，但是田間地頭的坡高路陡，農(nóng)業(yè)機械行駛的道路條件較差，普通的小型機械行走方式不靈活，無法自行式轉(zhuǎn)移場地。一般的小型機械、自身的重量又比較重，在山區(qū)轉(zhuǎn)移場地時，主要依靠勞動者肩扛手抬的方式完成作業(yè)場所的轉(zhuǎn)移，轉(zhuǎn)移場地困難，效率低下，并且在轉(zhuǎn)移過程中存在一定的安全隱患。

現(xiàn)有的小型機械，通用性不足，閑置時間長。農(nóng)業(yè)機械生產(chǎn)受到農(nóng)作物生產(chǎn)周期的限制，一種作業(yè)裝置工作時間短，大部分的時間處于一種閑置的狀態(tài)。機械閑置，不能很大程度發(fā)揮出機械的作用，導致設(shè)備的浪費；機械設(shè)備在閑置期間，如果沒有得到很好保養(yǎng)的話，會生銹、出現(xiàn)故障，來年再次使用時可能導致無法使用，使得一些機械設(shè)備變成一次性消耗品，使得這些機械的經(jīng)濟效益差。

3 山區(qū)小型機械的研發(fā)及應用對策

3.1 加大機械產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整

機械生產(chǎn)廠家往往專注于研發(fā)、生產(chǎn)自動化程度高、利潤豐厚，并適用國內(nèi)外大型工程、生產(chǎn)規(guī)模龐大的機械。但是，現(xiàn)階段，國內(nèi)大型機械的競爭加大，同質(zhì)化非常嚴重、整機利潤空間下降，需要節(jié)約成本，或者從配件等方面來彌補其利潤。國家及政府應該調(diào)整部分產(chǎn)業(yè)政策，采取減稅或者科技支持，引導機械生產(chǎn)廠家轉(zhuǎn)移其研發(fā)技術(shù)投入的方向，匯聚科研院所、大型機械生產(chǎn)廠家的研發(fā)優(yōu)勢，使其專注于研發(fā)適合山區(qū)等特殊地形下的小型機械，生產(chǎn)一批適合山區(qū)使用的農(nóng)用機械，彌補該領(lǐng)域空白。

3.2 建立山區(qū)農(nóng)用機械的標準

建立山區(qū)農(nóng)用機械的標準，應該從安全、質(zhì)量、產(chǎn)品要求、使用年限、維修方便性、零件通用性、機械功率、產(chǎn)品系列化等方面建立統(tǒng)一的標準。參與農(nóng)用機械行業(yè)的廠家及研發(fā)單位，應該遵從標準，有針對性的開展研究及生產(chǎn)，提高其研發(fā)、生產(chǎn)、維修的專業(yè)化水平，有利于建立專業(yè)化的隊伍，降低山區(qū)農(nóng)用機械的生產(chǎn)、使用、維修的成本，使山區(qū)農(nóng)用機械能夠得到廣泛普及，形成良性循環(huán)。

3.3 采用性能良好的輕型柴油機

柴油機由于單位重量功率大、油耗低、使用故障率低等優(yōu)點得到廣泛使用。柴油機最低油耗可達205g/kW·h，汽油機最低油耗為384g/kW·h，由于柴油機的經(jīng)濟性好，在工程機械及農(nóng)業(yè)機械上得到廣泛的使用。

但是由于普通型柴油機的自身質(zhì)量大，不能滿足山區(qū)農(nóng)用機械的特點，應該從柴油機的結(jié)構(gòu)、零件及各系統(tǒng)的重新組合等出發(fā)，采用新材料、新技術(shù)、新工藝方法，優(yōu)化每個零部件的重量，降低小型柴油機的整機重量，適合單人操作的需求。如廢氣渦輪增壓技術(shù)、富氧燃燒等新技術(shù)應用于小型柴油機，提高柴油機單位重量的輸出功率。渦輪增壓裝置采用柴油機尾氣帶動渦輪，增加進氣的壓力，再附加供氧裝置，增加其充填氣體的有效空氣分子及氧氣的濃度，這樣使柴油機的功率輸出將增大70%。

如日本的小型機械，為了適應需要，研發(fā)生產(chǎn)了空冷式小型柴油機。采用這種小型柴油機的農(nóng)業(yè)設(shè)備，可以方便老人和婦女等弱體力者操作，當然也適宜山區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)需要。

3.4 研發(fā)適合山地行走的行走機構(gòu)

研發(fā)適于山地坡度較高的行走機構(gòu)，并且能自適應于高低不平的路面，具有較高的安全性。行走機構(gòu)能適應不同路面條件和工作條件，既適合于工作時對較高速度的要求，也適合于工作時對慢速行駛的要求；或者需要在慢速行駛和高速行駛之間切換時，行走機構(gòu)之間能夠快速方便地切換或更換。行走機構(gòu)也要適合地面附著力的要求，在旋耕、平整土地等作業(yè)時候有較大的牽引力。

如湖南農(nóng)業(yè)大學設(shè)計了可變形履帶行走裝置，是對該類行走裝置一種有創(chuàng)意的研發(fā)。該裝置設(shè)計一種采用三連桿運動變形機構(gòu)，由固定在行走架上的液壓缸驅(qū)動變形機構(gòu)變形，使得行走架在一定角度范圍內(nèi)處于水平的可變形履帶行走，適合較大坡度的行走，并能保證安全。

3.5 研發(fā)多功能的通用型機械和柴油機

根據(jù)農(nóng)作物的生產(chǎn)特點，農(nóng)用機械應一機多能，即一臺機械經(jīng)過簡單切換能夠完成農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程的大部分作業(yè)。需要研究農(nóng)用機械作業(yè)對象的特點，針對性研究開發(fā)通用型機械，在此基礎(chǔ)上研究開發(fā)改變或者安裝簡單的設(shè)備，就可改變機械用途，適應各種農(nóng)作業(yè)。

如多用途微耕機可以在田間自由行駛，便于用戶使用和存放，配上相應農(nóng)具可以滿足開荒、除草、耕地、打壟、播種、覆膜作業(yè)。耕作刀具也逐步多樣化、全面化，能夠滿足各地各種耕作的要求，現(xiàn)已開發(fā)出旱地刀具、水田輪、旱地復合刀（即防纏繞刀具）、加筋復合刀（水田復合刀）、深耕刀、六方滾筒刀、起壟器、開溝器、可調(diào)節(jié)犁、土豆挖掘器等。配上相應機具可以抽水、發(fā)電、噴藥、噴淋等功能，還可牽引拖掛車進行短途運輸，實現(xiàn)真正的多功能多用途。

利用模塊化的設(shè)計，幾種不同用途的農(nóng)用機械，采用同一臺柴油機，提高原動機的使用率。柴油機的價值占整個機械的價值比例較高，而且在長期閑置的時候容易出現(xiàn)故障，普通的農(nóng)業(yè)從業(yè)人員無法按照維修技術(shù)的要求進行維修，不利于發(fā)揮柴油機的功用。采用模塊化傳動方式和簡易、快捷的安裝聯(lián)結(jié)方式，從暫時閑置的設(shè)備上拆卸柴油機非常方便，安裝到即將投入使用的設(shè)備上也簡單易行，無須過多調(diào)試即可滿足要求，提高柴油機的使用率，降低整體成本。

4 小結(jié)

乘著國家精準扶貧的東風，研發(fā)并生產(chǎn)高效低耗、適用于山地陡坡耕地需要的機械裝備和技術(shù)，促進農(nóng)業(yè)機械化產(chǎn)品在農(nóng)村山地區(qū)域的推廣應用、轉(zhuǎn)化及產(chǎn)業(yè)化。新型山區(qū)農(nóng)用機械從整體規(guī)劃上設(shè)置行業(yè)標準，設(shè)計優(yōu)化柴油機的性能、重量及傳動安裝方式，并且從一機多能、多用途方面設(shè)計系列機具滿足不同的需要。在山區(qū)推廣使用適合農(nóng)民的特色小型機械，可以減輕農(nóng)民的勞動強度，降低單位畝產(chǎn)的成本，提高農(nóng)民的收入，為農(nóng)民的致富提供技術(shù)保證，實現(xiàn)小康社會的共同目標。