農(nóng)業(yè)機(jī)械環(huán)保節(jié)能設(shè)計(jì)的探討分析

田金云

（河北秦皇島中信戴卡股份有限公司 產(chǎn)品開發(fā)部，河北 秦皇島 066003）

1 農(nóng)業(yè)機(jī)械節(jié)能環(huán)保設(shè)計(jì)的意義

當(dāng)前，我國的農(nóng)業(yè)機(jī)械采用的是傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法，資源和能源消耗大，效益低，對環(huán)境污染嚴(yán)重，是一種高投入的粗放型生產(chǎn)模式。隨著農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化進(jìn)程的不斷發(fā)展，農(nóng)業(yè)機(jī)械也在向著高質(zhì)量、多功能、低能耗和低成本等方向發(fā)展。我國每年都有大量的農(nóng)機(jī)產(chǎn)品報(bào)廢，采用節(jié)能環(huán)保設(shè)計(jì)后可使構(gòu)成農(nóng)機(jī)產(chǎn)品的零部件能夠方便地分類回收并再生耗最小，減輕甚至消除農(nóng)機(jī)產(chǎn)品生命周期末端的壓力，·使廢棄物、垃圾污染程度降到最低。農(nóng)業(yè)機(jī)械節(jié)能環(huán)保設(shè)計(jì)不僅給社會提供了質(zhì)量高、成本低的產(chǎn)品，而且還可以帶動企業(yè)或整個農(nóng)機(jī)行業(yè)的振興與全面發(fā)展，提高我國農(nóng)機(jī)產(chǎn)品的競爭力，有效地占領(lǐng)國內(nèi)市場并擴(kuò)大出口。節(jié)能環(huán)保設(shè)計(jì)已成為農(nóng)業(yè)機(jī)械發(fā)展的必然趨勢。

2 農(nóng)業(yè)機(jī)械節(jié)能環(huán)保設(shè)計(jì)趨勢

（1）農(nóng)業(yè)機(jī)械的清潔性。常用農(nóng)業(yè)機(jī)械動力為內(nèi)燃機(jī)提供，內(nèi)燃機(jī)環(huán)境性指標(biāo)主要存在問題有:消耗一次性能源石油;噪聲、廢氣污染;熱排放和漏油污染。廢氣排放和漏油污染對環(huán)保農(nóng)業(yè)影響很大，廢氣中N OX,H C化合物直接影響農(nóng)產(chǎn)品的品質(zhì)和農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。農(nóng)業(yè)機(jī)械動力環(huán)保選型設(shè)計(jì)應(yīng)優(yōu)先選擇電力為動力的農(nóng)業(yè)機(jī)械，加快開發(fā)太陽能、氫氣、植物油、天然氣發(fā)動機(jī)。同時加速發(fā)動機(jī)環(huán)?；瘜W(xué)設(shè)計(jì)的研究，采用包括汽油無鉛化與汽油抗磨性，柴油低硫化與柴油潤滑性，生態(tài)燃料與生態(tài)摩擦學(xué)，汽油機(jī)沉積物與汽油清凈劑，柴油機(jī)顆粒與消煙助燃劑，潤滑油和添加劑與排放催化轉(zhuǎn)化，潤滑劑生物降解性與生物降解潤滑劑，催化助燃/補(bǔ)燃，發(fā)動機(jī)機(jī)械與化學(xué)材料制造等措施。減少石油消耗、噪聲污染、廢氣污染、熱排放和漏油污染。采取自適應(yīng)有源噪聲控制系統(tǒng)控制發(fā)動機(jī)噪聲。

（2）產(chǎn)品的可回收性設(shè)計(jì)?？苫厥招栽O(shè)計(jì)是在產(chǎn)品設(shè)計(jì)初期充分考慮其零件材料的回收可能性、回收價值大小、回收處理方法以及回收處理結(jié)構(gòu)工藝性等一系列問題，最終達(dá)到零件材料資源和能源的利用程度最高、對環(huán)境的污染程度最低的一種設(shè)計(jì)。例如，在農(nóng)業(yè)機(jī)械中常用的聯(lián)接件（螺栓、螺母等）的回收與再利用。

（3）產(chǎn)品的可拆卸性設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)人員要使所設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)易于拆卸與維護(hù)。在設(shè)計(jì)階段，可采用模塊化設(shè)計(jì)方法，即對一定范圍內(nèi)的不同功能或相同功能不同性能、不同規(guī)格的產(chǎn)品進(jìn)行功能分析，在此基礎(chǔ)上劃分并設(shè)計(jì)出一系列功能模塊，通過模塊的選擇和組合構(gòu)成不同產(chǎn)品，滿足不同需求。這樣既可以很好地解決產(chǎn)品品種規(guī)格、產(chǎn)品設(shè)計(jì)制造周期和生產(chǎn)成本之間的矛盾，又可為產(chǎn)品的快速更新?lián)Q代縮短設(shè)計(jì)周期，降低成本，有利于回收和重用，以達(dá)到節(jié)約資源和能源、保護(hù)環(huán)境的目的。

（4）環(huán)保產(chǎn)品的成本分析。由于在產(chǎn)品的設(shè)計(jì)初期就考慮了產(chǎn)品的回收與再利用等性能，因此成本分析時就要考慮到污染物的處理成本、產(chǎn)品拆卸和重復(fù)利用成本。

（5）材料選擇。環(huán)保材料是指應(yīng)來源豐富，便于利用，便于回收再利用且對環(huán)境影響小的材料。材料選擇是環(huán)保設(shè)計(jì)不可缺少的部分，它也是產(chǎn)品開發(fā)設(shè)計(jì)早期的主要的決策之一。材料選擇應(yīng)盡量減少材料種類，少用有毒、有害材料和貴重稀缺材料，盡量做好材料分類管理和廢棄及邊角料的回收利用。借助于環(huán)保材料的合理選擇可實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品對環(huán)境負(fù)面影響的最小化。當(dāng)前這方面的研究工作主要有:環(huán)保設(shè)計(jì)對材料要求的確定;環(huán)保材料的選擇原則;材料選擇的影響因素分析;環(huán)保材料的開發(fā)與應(yīng)用;新功能（指環(huán)保型）材料的開發(fā)與應(yīng)用;回收物資再資源化的應(yīng)用等。

3 環(huán)保設(shè)計(jì)在農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)中的應(yīng)用前景展望

環(huán)保設(shè)計(jì)的本質(zhì)特征之一，是在不影響產(chǎn)品的壽命、功能、質(zhì)量等指標(biāo)下，依靠技術(shù)手段和管理方法，以達(dá)到提高資源、能源利用率為目的的一種先進(jìn)設(shè)計(jì)方法。從經(jīng)濟(jì)學(xué)的意義層分析，環(huán)保技術(shù)是一種資源節(jié)約型有壞配置的相對增值的技術(shù)，即在運(yùn)用等量資源、能源的前提下，環(huán)保設(shè)計(jì)技術(shù)是力圖比傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法獲得數(shù)量更多質(zhì)量更優(yōu)的產(chǎn)品、使生產(chǎn)過程由粗放型轉(zhuǎn)向集約型的先進(jìn)設(shè)計(jì)技術(shù)。中國加人WT O以后，農(nóng)業(yè)機(jī)械產(chǎn)品的市場競爭將會日趨激烈，環(huán)保設(shè)計(jì)技術(shù)則是提高產(chǎn)品市場競爭力的有力武器。

綜上所述，農(nóng)業(yè)機(jī)械采用環(huán)保設(shè)計(jì)技術(shù)之后所擁有的一系列優(yōu)勢表明，農(nóng)業(yè)機(jī)械的環(huán)保設(shè)計(jì)具有良好的應(yīng)用前景。環(huán)保設(shè)計(jì)是人類實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展、擁有高質(zhì)量生存環(huán)境、享受健康生活的必然要求，也是未來技術(shù)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的大勢所趨。

[1]黃玉祥，朱瑞祥，等.現(xiàn)代農(nóng)業(yè)機(jī)械制造技術(shù)及發(fā)展[J].農(nóng)機(jī)化研究，2005，（5）.

[2]付榮利.環(huán)保理念對農(nóng)用機(jī)械設(shè)計(jì)的影響[J].農(nóng)業(yè)開發(fā)與裝備，2011，（5）.

[3]陸克久，代西良.農(nóng)業(yè)機(jī)械環(huán)保設(shè)計(jì)分析與對策研究[J].農(nóng)機(jī)化研究，2009，（5）.

[4]高峰，車剛，萬霖.現(xiàn)代農(nóng)業(yè)機(jī)械的綠色設(shè)計(jì)與應(yīng)用[J].現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)，2005，（5）.

[5]王泉.農(nóng)業(yè)機(jī)械綠色設(shè)計(jì)的探討[J].農(nóng)機(jī)使用與維修，2007，（5）.