农业机械装备制造中的节材途径

苏怡燕

(福建省南安市农业机械管理站,福建 南安 362300）

这几年来随着经济的快速发展,农业机械化也得到了快速的发展。农机购置补贴大幅增加投入，农业机械装备水平明显提高，大大提高了生产效率。目前，资源、能源及环境保护的问题日益突出，农机产品科技含量不断提升，节材与节能减少了对环境的污染，保护了我们赖以生存的生态环境。因此在机械工程中节材是社会可持续发展的必然要求。并必将成为新的经济增长点。

1 农业机械装备制造中用材消耗的现状

节材的本身就是节能，而不同材料的生产耗能不相同。据统计，我国材料生产能耗高发达国家一倍。如果材料和产品得到轻量化，则可以大大节省能源。据统计，农业机械装备制造以金属材料尤其钢铁为主。其中材料消耗钢材占93.13%，有色金属占1.85%，工程塑料等非金属材料占5.02%。

（1）原材料费用占产品成本比例高。根据国家有关部门对机械系统近万个企业进行的统计结果表明：机械行业每年消耗钢材1000万t以上，占全国的15%~20%，原材料费用占产品成本的60%以上。

（2）原材料利用率低。据统计，我国机械工业钢材利用率仅为60%，与发达国家有10%~15%的差距，每提高一个百分点就意味着节约10万吨钢材。国家应该进行专门的燃油作业补贴。再次，要加强农业机械装备建设以节能环保型农用动力机械、保护性耕作机械装备、种肥药精准施用装备、农作物秸秆储运机械、新型节水装备等为重点，促进农业由资源消耗型向节约型与可持续发展型转变。

（3）废品率偏高。我国机械工业的铸、锻件综合废品率偏高，造成原材料和能源的浪费，在过去几年中原材料如生铁、焦炭和钢废料的价格急剧上涨也给这个行业造成了负面影响。由于成本高质量低，利润也降低。现在中国铸造业的废品率高达20%，在今后几年中，铸造企业的改革方向是投资先进设备和先进技术来增加效率，提高产品的价值和减少废品率。

2 农业机械装备制造中材料节约的途径

农业机械生产过程是节约材料的重点过程，能节约大量钢材等金属材料。从技术经济角度来看，农业机械装备制造节材必须考虑以下四个方面：降低产品的材料消耗；减少制造过程中的材料消耗量；提高产品质量。

（1）采用先进制造技术，提高材料利用率。当前农业机械由于其自身应用的特点和工作对象的复杂性，尤其是农机制造行业的设计加工手段比较落后，创新少，制造质量比较粗糙，产品寿命相对较短。为了提高材料利用率，农机制造企业应采用先进制造技术。大大提高材料利用率。采用先进的热处理技术，提高零部件寿命；采用材料表面处理技术，提高材料表面性能，实现节材低耗；对于关键基础体，以及行之有效的热处理和表面热处理新技术，延长其使用寿命。

（2）采用先进防腐蚀技术，提高设备使用寿命。农业机械在制造和使用过程中，大部分都是在室外作业，受到严重的大气、环境等因素的影响，同时还伴有接触土壤和农作物的磨损腐蚀，接触农药化肥这些介质的化学腐蚀等恶劣环境和气候的腐蚀，极大降低了工程农业机械产品的使用寿命。据报道，全世界每年因金属腐蚀造成的直接经济损失约达7000亿美元，我国因金属腐蚀造成的损失占国民生产总值（GNP）的4%。全世界每年金属的腐蚀损失约为全年总产量的20%，意味着全世界每年约有1亿t金属因腐蚀而损失掉。可见，腐蚀是自然界最大浪费之一。随着科学技术的飞速发展，防腐蚀技术也在不断提高。

（3）扩大应用新材料，改善用材结构。扩大应用新材料，改善用材结构，提高用材水平，积极推广各种高强度低合金钢、冷成形钢、冷拔钢管等高效钢，使用切削钢、新型模具钢、感应淬火钢等节能节材新材料；扩大硬质合金材料的使用，开发应用工程塑料和复合材料。用于农业机械上的工程塑料有如下性能特点:①密度小。塑料的密度均较小,相当于钢密度的1/4~1/7,约为铝的1/2,因此比强度及比模量较高,这对于减轻农业机械的自重具有重要的意义。②良好的耐腐蚀性。塑料大分子链是共价键结合,不存在自由电子或离子,不发生电化学过程,故没有电化学腐蚀问题。同时又由于大分子链卷曲缠结,使链上的基团大多被包在内部,只有少数暴露在外面的基团才能与介质作用,所以塑料的化学稳定性很高,能耐酸、碱、油、水及大气等物质的侵蚀。③良好的减摩和自润滑性。

（4）提高产品设计水平，充分发挥材料潜力。由于目前农机企业普遍采用传统设计方法，在应用现代设计方法上远远落后于航天、汽车等其他行业，农机企业之间重复型设计多，企业信息资源利用率低，造成农机产品型号杂、产品标准化程度较低，产品质量提上不去，影响企业效益。

在实际工作中，想方设法充分发利用各种原材料，做到降低材料的消耗，全面使用电脑计算机CAD设计，，提高设计水平，从设计对象的防腐蚀性，使用寿命等方面考虑长远设计，做到可回收性设计、产品的可拆卸性设计，使农业机械装备改造达到可靠安全、结构紧凑、合理用材；努力提高原材料的使用强度等级，充分利用原材料，降低原材料在使用过程中的消耗。如某种小型甘蔗联合收割机，对其结构进行优化和改造，保证在材料需用应力范围内，使其重量由275.68kg下降为256.29kg，降低了约7%材料分配趋于合理。

3 农业机械装备制造中材料节约的机遇和展望

（1）随着全球经济一体化的飞速发展，大力推广再制造业是紧跟潮流的有效手段，使用再制造产品将使农业机械装备制造过程中明显降低成本，节约资源，减少污染。

（2）原材料的节约是贯穿于农业机械装备制造的全过程。因此在农业机械装备制造中要大力研发和使用先进技术工艺和装备，加速产业技术升级。大幅度提高我国农业机械装备制造水平。

4 结语

我们必须重视在现代工业技术迅速发展的今天，材料的节约和能源的节约会相应的使环境的污染减轻，无疑更有利于生态环境的保护。同一个地球，同一个家园，积极倡导全世界人类的可持续发展战略，努力节约人类赖以生存的原材料，是现今在农业机械装备制造工程必须重视的问题之一。