淺析農(nóng)業(yè)機(jī)械工程中綠色技術(shù)的應(yīng)用

潘梅梅

摘? 要：隨著社會(huì)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(huì)各界的關(guān)注，人們逐漸認(rèn)識(shí)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(lái)實(shí)現(xiàn)，需要應(yīng)用環(huán)保綠色技術(shù)，推動(dòng)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(duì)象，說(shuō)明了農(nóng)業(yè)機(jī)械工程中綠色技術(shù)的應(yīng)用，并對(duì)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(hào)：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(shí)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(fèi)的情況。同時(shí)，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(shí)現(xiàn)國(guó)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(duì)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(jí)[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(fèi)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(duì)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(lái)，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(shí)掌握機(jī)械在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的情況，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題并處理。同時(shí)，在實(shí)際操作過程中，還能對(duì)各類數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，確定最佳生產(chǎn)方案，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)時(shí)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(wú)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(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程操作，不需要人工機(jī)械操作，并對(duì)能源的使用量進(jìn)行精確計(jì)算和分析，避免出現(xiàn)能源浪費(fèi)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(shí)驗(yàn)操作和機(jī)械改進(jìn)等方式來(lái)實(shí)現(xiàn)，在這個(gè)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(shí)驗(yàn)操作對(duì)機(jī)械進(jìn)行改進(jìn)，這樣不僅可以實(shí)現(xiàn)節(jié)約資源，還會(huì)大大降低農(nóng)業(yè)機(jī)械制造的成本。同時(shí)，由于機(jī)械樣機(jī)存在著一定的不可確定性，可能會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)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(duì)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(duì)比實(shí)驗(yàn)，對(duì)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(dòng)力學(xué)技術(shù)等在網(wǎng)絡(luò)上實(shí)現(xiàn)機(jī)械模擬，并在對(duì)比實(shí)驗(yàn)過程中，得到最佳的機(jī)械生產(chǎn)方案。這樣一來(lái)，通過農(nóng)業(yè)機(jī)械提前模擬，能夠了解可能會(huì)出現(xiàn)的問題，并對(duì)其進(jìn)行解決。這樣不僅能減少材料和資源上的浪費(fèi)，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(shí)際應(yīng)用過程中可能會(huì)存在一定的難度，需要將多種技術(shù)結(jié)合起來(lái)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(lái)[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(duì)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(shí)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(shí)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(shí)，針對(duì)農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備中的一些細(xì)小零件，可以在對(duì)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(fèi)的情況。另外，在對(duì)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(shí)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(gè)模糊子集u1、u2、……，un是U中的n的待選擇診斷對(duì)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(duì)象。擇近原則主要是設(shè)定A1、A2、…、An為已知論域U上n個(gè)模糊子集，B也是U上的一個(gè)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(dòng)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(dòng)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(dòng)駕駛技術(shù)主要是應(yīng)用感知和定位技術(shù)，對(duì)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(duì)農(nóng)業(yè)機(jī)械進(jìn)行控制，使根據(jù)規(guī)劃好的路徑實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛，例如農(nóng)業(yè)無(wú)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(duì)種子拋灑的過程進(jìn)行神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)記錄，進(jìn)而識(shí)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(yáng)光、水分、營(yíng)養(yǎng)攝取，構(gòu)建良好的生長(zhǎng)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(duì)于小麥?zhǔn)崭顏?lái)說(shuō)，能夠?qū)L筒轉(zhuǎn)速和凹板之間的間隙進(jìn)行調(diào)整，并對(duì)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(yùn)行過程中，控制行駛速度和割臺(tái)高度等，實(shí)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(fèi)，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(shí)現(xiàn)定位控制，需要對(duì)農(nóng)業(yè)機(jī)械作業(yè)的路線進(jìn)行規(guī)劃，并對(duì)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(gè)農(nóng)田地塊農(nóng)業(yè)機(jī)械走過的所有轉(zhuǎn)彎路徑長(zhǎng)度S1和直線作業(yè)路徑長(zhǎng)度S2的總和，已知農(nóng)田地塊是矩形，圖中已經(jīng)顯示4個(gè)頂點(diǎn)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(diǎn)A1開始，坐標(biāo)為（x1，y1），經(jīng)過點(diǎn)B1（x1′，x2′）為第一條作業(yè)路徑，其長(zhǎng)度為：

以此能夠計(jì)算出整個(gè)直線總長(zhǎng)度：

根據(jù)圖2所示，農(nóng)業(yè)機(jī)械行走的路線是一個(gè)半徑為w的半圓周長(zhǎng)，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(jì)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(guó)政府從2004年開始至今實(shí)施的農(nóng)業(yè)機(jī)械購(gòu)置補(bǔ)貼政策就充分體現(xiàn)了國(guó)家對(duì)綠色技術(shù)在農(nóng)業(yè)機(jī)械應(yīng)用中的重視和支持。對(duì)此，需要政府更加重視方向引導(dǎo)，積極推動(dòng)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(yǔ)

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(lái)越多的公民意識(shí)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(shí)現(xiàn)資源節(jié)約，減少污染排放的同時(shí)，保證農(nóng)業(yè)機(jī)械生產(chǎn)效率和效能，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)作業(yè)，促進(jìn)我國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械制造向著高精尖方向發(fā)展，為推動(dòng)中國(guó)從制造大國(guó)向制造強(qiáng)國(guó)邁進(jìn)做出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。

參考文獻(xiàn)

[1]何秋實(shí)，杜慧，朱唐緣，等.綠色技術(shù)在農(nóng)業(yè)機(jī)械工程中的應(yīng)用與推廣研究[J].南方農(nóng)機(jī)，2020，51（3）：240，252.

[2]潘少玉.綠色技術(shù)在農(nóng)業(yè)機(jī)械工程中的應(yīng)用與推廣[J].農(nóng)機(jī)使用與維修，2020（1）：60.

[3]張仕庚.現(xiàn)代設(shè)計(jì)技術(shù)在農(nóng)業(yè)機(jī)械工程設(shè)計(jì)中的應(yīng)用研究[J].南方農(nóng)機(jī)，2019，50（14）：53.