1308041987111***47 孔微
摘要:近年来,随着科学技术的高速发展,实现农业机械化、智能化是我国农业发展的关注问题。机电一体化技术是多种技术的有机结合,应用在农业机械中具有更多的优势。
关键词:机电一体化;农业机械工程;应用
引言
现代化农业机械的应用在我国的农业生产中发挥了巨大的作用,农民通过合理使用农业机械,使生产过程的效率和作业品质都得到了明显的提升,从事生产过程的人力劳动强度显著降低,使农民进一步对农业机械产生认可,也说明了农业机械化生产合理性与先进性。从机械行业发展的角度来看,传统的机械产品在机电一体化技术的支持下,自动化程度得到了显著的提升,农机产品在设计和开发的过程中也能通过与机电一体化技术的融合来提高其使用性能,使农机产品的作业过程更加简单合理,为农业机械化生产提供更多助力。
1机电一体化技术的特点
机电一体化技术由于融合了多种技术,实现了多种功能,因此在技术上体现相应的特点。首先,具备强大的功能。机电一体化技术融合了多种技术形成了一个系统。在农业机械工程应用过程中,机电一体化技术能够提供多种功能,实现农业机械工作过程中的自动化、功能化以及高效率化,同时能够满足农业机械工作的多种需求,其中包括机械自动化控制、计算机信息技术及相应的传感技术、软件编程技术等,以确保在农业机械工作中,能够实现农业机械工作的稳定性和效率性。其次,具备人工智能化。机电一体化技术融合了多种技术,实现了水平上的智能化通过基本智能基础技术,能够在一定程度上代替人工的操作,体现机电一体化的智能化与人性化特点。再次,机电一体化技术具备较高的安全性与稳定性。除一些基本的智能技术外,机电一体化技术还包括自动安全系统的建立,例如,自动报警功能,自动监控功能以及自动保护功能,能够在一定程度上保护设备以及操作人员的安全,最大程度地减少、降低人身伤害及事故发生率,从而确保机械设备的安全稳定性。最后,具备高效率化。通常机电一体化技术是以计算机系统为基础,因此操作人员可以通过数字化的操作面板对机械进行相应控制,从而大大降低了操作难度,提高了生产效率。
2机电一体化在农业机械工程中的应用
2.1自动控制技术的应用
自动控制技术是通过可控制元件实现对农机重要结构位置和运转部件的控制。可通过控制界面实现对喷药泵转速的控制,从而实现生产过程中喷药量的调整;通过控制液压阀的开关,实现农机不同位置结构的自动升降和调整,有效减少了人工调整和操作的负担。在自动控制技术中,农业机械借助电控元件能够对农机的液压系统实现精确控制,这也是在农机自动控制中使用最广泛的技术形式,通过电子技术控制液压系统相对于传统的手柄控制来说,液压系统工作的精细度显著提升,液压系统所能实现的功能也得到了扩展,并减少了人为操作产生的失误问题。
2.2监控技术的应用
农业一体化技术在农业机械工程中的应用主要是为了实现人类的解放。因此在此过程中,操作者可以通过数据控制及控制面板,对相应的农业机械进行操控,从而完成相应的农业收割作业。为确保农业机械在工作过程中的相应参数以及数据的收集,需要实现机电一体化当中监控技术的实时开展,从而为机械正常工作提供保障。此部分监控技术包括传感器仪表、数据监控等部分,通过对相应数据的传感与收集,进行实时监控与传输操控,操控者通过相应数据的分析对比,对当前机械在工作中,是否处于正常状态进行确认,从而调整农业机械工作状态。
2.3计算机视觉技术的应用
计算机视觉技术也是现代化农业生产中应用的一项重要技术,其主要功能包括获取田间图像信息、辅助导航和作业状态检测等。视觉技术的信息获取元件是高清摄像头,获取的图像会根据计算机预设的算法和图像提取技术进行信息提取与图像简化,从而以视觉信息中分离出有效的信息,来指导农业生产的实施。视觉识别技术重点针对农作物的生长状态、病虫害情况、产量预测等工作展开,也可对农机智能导航进行辅助,使作业的精确度得到显著提升。
2.4柔性智能化
在未来发展进程中,农业机械机电一体化技术将呈现出即可独立工作又可为总体服务的自律分配系统化,即柔性化。这种情况下,即使子系统出现故障,控制终端也可以游刃有余地处理各种突发风险因子,不会对整体工作造成不利影响。进而保障农业机械利用效率,推动现代农业发展。
2.5农业机械CAD设计
CAD(计算机辅助设计)是一项将网络通信、计算机图形学、数据库等知识有机融合的综合性技术,利用CAD技术,可以对农业机械设备进行修改、设计优化、输出效果调整等操作,提高农业机械设备研发效率。相较于以往过程较为繁琐的作图法而言,CAD可以帮助农业机械研发者从运动学、动力学视角进行剖析,了解农业物料在给定轨迹、空间运动、平面运动中多作用力,充分适应现代农业对农业机械的需求。以基于CAD的犁设计为例,众所周知,犁是一种耕地用农具,由一根横梁端部的厚重刃组成,大多系在牵引他的机动车上,用于破碎土块并耕出沟槽,为播种做好准备,根据覆土犁特点,设计人员可以选择恰当的CAD软件,结合犁地、覆土、壅土、开沟、中耕除草需求及配套耕地整地机械特点,从犁尖端、犁体曲面、犁柱、安装座、调节机构等方面,进行逐一编辑。
结语
机电一体化技术近年来在农业机械领域得到了广泛的应用,农机产业也借助机电一体化技术实现了产品性能的全面提升,且农业机械的机电一体化技术也逐渐由单纯的机电一体化向着光机电液一体化技术发展,产品的功能集成性与结构简化特征也逐步显现,农机产品不仅实现了成本、功能、操作性能方面的优化,还将向着环保、低功耗、低成本、高收益方向继续进步。
参考文献
[1]林圣艮.机电一体化技术在农业机械上的应用及重要影响[J].现代制造技术与装备,2020,56(08):116-117.
[2]赵厚法,鲁红军,李伟.机电一体化的广泛应用加速了机械工程的发展研究[J].世界有色金属,2020,(06):51-52.
[3]杜岳峰,傅生辉,毛恩荣,朱忠祥,李臻.农业机械智能化设计技术发展现状与展望[J].农业机械学报,2019,50(09):1-17.
[4]古再丽奴尔·斯坎旦尔.机械化技术在农业生产中的作用及发展措施探讨[J].南方农业,2019,13(15):139-140.
[5]马建,孙守增,芮海田,王磊,马勇,张伟伟,张维,刘辉,陈红燕,刘佼,董强柱.中国筑路机械学术研究综述·2018[J].中国公路学报,2018,31(06):1-164.