浅析机电一体化在农业机械化方面的发展论文_曹金桥

浅析机电一体化在农业机械化方面的发展论文_曹金桥

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摘要:农业生产效率的提高离不开生产工具的进步,而生产工具的进步离不开机械技术的运用和发展。将机电一体化技术应用于我国现代化农业发展中,能够促进我国农业生产效率的提高和农业现代化的进一步发展,这对提高农业机械化水平、改善农民生活、稳定国民经济发展也具有十分重要的意义。

关键词:机电一体化;农业;机械化;

1、机电一体化的概述

我国是一个农业大国,农业机械水平的高低直接关系着农业生产水平的高低。机电一体化是电子信息技术快速发展的产物,能够大幅度地提高农业生产力,并减轻农民的工作强度。可见,机电一体化是农业机械化的重要保障。机电一体化属于机械电子学,是将机械、电子、信息等技术融合在一起,是机械自动化的一种。机电一体化这一技术最早是由日本提出来的,后逐渐发展被人们熟知。机电一体化主要是将现代的信息技术和电子技术融合在机械装置中,配合电脑软件,以增加机械装置的处理能力和控制能力,并应用于农业生产中,提高农业产率,解决农业难题,是一种复合化的综合技术。机电一体化在农业机械中的研究以及应用,不仅增加了农业生产中的农业机械化程度,同时也促进了农业机械化的自动化、智能化以及人性化发展。

2、农业机械化发展中机电一体化优势

2.1提高操作安全性、减少机械故障次数

机电一体化设备通常包括机械故障自动诊断、电子监控等功能,因此在实际操作中难免会出现电力故障问题,为促进操作安全性,应根据实际情况来使用自动防护机制。将大量电子元器件应用到机电一体化中,可有效降低传统设备磨损发生率,使设备可靠性及灵敏度有效提升,使设备使用寿命得以延长,降低故障发生率。

2.2提高工作效率及产能

机电一体化技术应用在农业机械化中使设备电子信息自动化采集处理能力有效提升,提升机械作业精度及能力。机械自身自控系统的采用可确保机械操作动作的准确性,使人工操作失误率充分降低,进一步提高操作可靠性。通过机电一体化技术的应用还可大幅度提升农机设备自动化,使其工作产能全面增加。

2.3改善设备操作性

将机电一体化技术应用到农业机械中,还能实现机械设备、远程控制技术的有效结合,使设备操作人性化有效提升,让操作更加简单化。在实际操作中,可将机械设备自控系统作用发挥出来,对预设动作反复预设,根据实际情况对随机化处理合理调整,使作业效果全面提高。

2.4设备功能多、适应性好

通过机电一体化技术的运用,使机械设备功能多样化实现,农业机械设备功能逐渐丰富起来,使其成为具备设备自动调节、系统自动控制、作业自动补偿、操作员自动防护等功能的农业技术设备,使设备适应能力全面提高。

2.5设备安装调试与维护较简便

机电一体化技术运用在农业机械设备中,通过对系统的控制可实现设备安装调试目的,在实际操作中将源代码执行方式输入其中,能在不改变设备结构前提下实现功能的多样化,此外,设备自带的校验功能可及时找出故障,使设备维护难度大大降低。

3、机电一体化技术应用在现代农业中的方面

3.1计算机辅助技术应用于农业机械的研发设计过程中

计算机辅助技术(CAD)融合了网络通讯技术、数据库技术和计算机图形学等,被应用于农业机械的研发过程中。借助该技术,研发人员能够利用三维图形系统模拟并分析农机常用机构和农机空间的运动状况和受力情况、农业物料在机械上的移动轨迹和移动情况;还能够借助传动设计模块和数据库技术,以构件犁体数学模型的方式,进行联台收割机的整体设计。避免了繁琐复杂的计算,提高了农业机械的设计质量和创新水平,缩短了农业机械的研发周期,推动了农业机械使用率、农业生产效率和农业机械化水平的提高。

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3.2监控技术应用于农业机械的仪表系统中

通过应用监控技术,能够实现对农业机械作业状况的实时监测。在农业机械工作部件上安装摄像头,采集农业机械的作业画面,并通过农业机械的显示屏实时显现出来,机械使用者根据显示屏中的画面调节机械操作,实现农业收割的彻底性和高效性。除此之外,监控技术和自动化技术结合应用于农业机械中,能够对农业机械部件的运行状况进行实时监测,在发现机械故障时,系统能够进行自动调节,发出警报进行自我保护,防止机械受损程度的加深;系统还能够根据对外部环境的监测,自动调节作业方式,提高农业机械生产效率。

3.3在全球定位系统的应用

全球定位系统主要利用的是传感和超声等技术,主要应用在大型农业生产现场,进行集群农业机械化作业时,主要目的是实现农业机械化的协同作用,为农业生产提供给机械化的三维图形以及三维坐标等信息。根据全球定位系统,农业机械化操作人员可以及时准确地了解作业场地的环境以及作业机械的具体坐标位置,更加方便操作人员对农业作用现场及农业机械设备进行管理和现场调度,实现农业机械化的一个协同作用,最大限度地提高农业机械作业的集群效率,更好地为农业机械化服务。

3.4电子信息技术在农机现代化中的使用

随着信息时代的到来,在农业机械使用中,机电一体化也随之普遍,在农业机械设备中安装自动化控制系统,使机械在工作中能够进一步提高工作效率。农机化体系的建设必须实现电子系统设备的通用性与兼容性,只有这样,农业机械才能够得到广泛的推广与使用,降低维护维修费用。当前,我国农业机械电子信息技术应用最多的就是仪表设备。传统的仪表盘也被电子监视仪器所取代,并朝着人工智能的方向发展。在这一技术的应用上,不仅改善了操作者和机械的交互界面,还促进了人机接口技术向更高层次的迈进,受到了人们不断的重视,从而实现提高农业生产效率的最终目的。

3.5计算机视觉技术在农业机械上的应用

计算机视觉技术,主要指的是一种通过视觉图像采集与处理,分析相关数据、信息的技术,这种技术更加倾向于人的观察与思维方式,在多个领域当中,均可以得到有效的应用。以农业机械来说,通过计算机视觉技术的应用,其可以在运行过程当中,通过对田间作物的图像采集与处理,分析得到大量的农作物生长状态信息,如生长高度、成熟度、病虫害、品质监测等等,这对于农业的现代化、科学化生产而言,具有更加重要的作用意义。

3.6电液比例控制技术在农业机械上的应用

电液比例控制技术是现目前较为先进的一种机械控制技术,它在农业机械上的应用,主要是将电比例手柄采集到的动作信号,传递到控制系统当中,然后经过相关的处理,再传递给PWM值控制比例阀,最后通过农业机械上的传感器,来实现对农业机械的控制,这种控制可以是半自动的,也可以是全自动的,但不论如何都能够进一步减少人为操作的麻烦与错误,使得农业机械的运行更加高效、稳定

结束语

机电一体化是多学科的一个发展融合,涉及机械学、电子信息学等,其应用关系到农业机械化的发展。机电一体化与农业机械的融合,是农业生产力以及效率提升的一个必然结果和必然选择。机电一体化技术在农业机械设备中的应用,不仅能够降低操作人员的工作强度,使操作更加简洁、方便和科学,还能够显著地提高农业生产率以及农产品的质量,降低农业生产成本,利于我国农业的发展。

参考文献

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[5]邓海英.机电一体化技术在农机中的应用[J].湖南农机,1995(04):4-5.

论文作者:曹金桥

论文发表刊物:《基层建设》2019年第12期

论文发表时间:2019/7/17

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