农用动力机械agricultural power machinery为农业生产、农副产品加工、农田建设、农业运输和农业设施用的作业机械提供牵引力或驱动力的机械。常用的有拖拉机、内燃机、电动机、水轮机、风力机等。 在农业中用机械动力代替人力和畜力,能提高劳动生产率,减轻劳动强度;增强抗御自然灾害能力;及时可靠地完成农业作业。 发展简史 19世纪以前,农业生产用的动力机械主要是水轮机和风力机(见农用动力)。19世纪50年代,北美开始用蒸汽机驱动固定式农业作业机械,如饲料粉碎机、轧花机等。19世纪末农用蒸汽机演变成蒸汽拖拉机,用于驱动固定式谷物脱粒机,北美部分地区曾用它牵引大型犁,在英国和中欧则用它作绳索牵引犁的动力。20世纪初,装备内燃机的拖拉机出现后,由于蒸汽拖拉机笨重、运行不方便而渐被淘汰。从20年代起,拖拉机开始大量使用,成为主要的农用动力机械。20年代末,拖拉机装用了动力输出轴;30年代初,拖拉机装用充气轮胎和液压悬挂系统。从此,使拖拉机的应用更为广泛。 中国在20世纪20~30年代试用过拖拉机, 二次世界大战后, 开始少量地使用拖拉机; 20~40年代,曾引进并小批量生产小型内燃机和电动机, 供排灌、碾米、磨面、轧花之用; 从50年代开始, 逐步建立了内燃机、拖拉机和电机工业。也曾一度发展过由小型蒸汽机和锅炉组成的锅驼机以及燃用发生炉煤气的煤气机。在50~60年代,中国东南沿海地区风车较多, 1959年江苏有风车约20万台。随后机电动力渐增, 风车减少。中国牧区则在50年代以后开始引用风车。 装备水平 平均每公顷耕地的拖拉机千瓦数和平均每个农业劳动力的拖拉机千瓦数是表示一国的农用动力机械装备水平的重要指标, 见下表。1988年底,中国农用动力机械总功率保有量增加到2 652亿瓦, 其中包括15千瓦以上的农用大、中型拖拉机87万台, 小型及手扶拖拉机596万台, 以及农用排灌动力功率657亿瓦。合每公顷耕地占有拖拉机功率约0.7千瓦,每个农业劳动力有拖拉机功率约0.25千瓦。 就农用固定式动力装置来说,日本、意大利和美国的内燃机总功率历来比电动机的总功率多,而英、法、苏联则在农业机械化开始阶段,内燃机总功率比电动机的总功率多,后来则电动机所占的比重超过了内燃机。 中国农用固定式动力装置中,先是内燃机总功率超过电动机总功率,1957年排灌动力中柴油机占82.6%,电动机占17%,60年代中期以后,二者比例大致相等,1983年以后,电动机比例明显增长,1988年,用于排灌的电动机总功率为353亿瓦,占53.7%,而柴油机则为300亿瓦。这些机电装置均以小型为主,就柴油机而言,9千瓦的占70%;就排灌用电动机而言,平均每台约10千瓦。 特点和发展 农用动力机械经常在多尘土、有泥水的露天条件下作业,故要求有较高的防尘防水性能。作业时负荷变化较大,要求拖拉机及某些农用固定式动力装置应有较大的扭矩贮备系数。拖拉机为自走式动力机械,绝大部分用内燃机作动力装置,用于田间和场上作业以及运输。电动机、固定式内燃机、水轮机、风力机则为固定式动力装置,多用于提水、脱粒、烘干、清选、剪羊毛、农副产品加工等。小型内燃机可由人背负或手提从事植物保护或采茶作业。内燃机还可用作自走式农业机械的动力,如谷物联合收割机、水稻插秧机等。电动机、风力机和水轮机对环境污染主要是噪 世界部分国家1986年农用动力机械装备水平 
注:❶1985年数据; ❷计算中总人口为1986年数据 声和振动。内燃机则还排放有害气体。水轮机、风力机平均每千瓦初置费用比电动机和内燃机高,使用费用则比电动机和内燃机低,而电动机及内燃机无论初置费用或使用费用均比拖拉机低,用拖拉机作固定动力不经济。 今后,农用自走式动力机械仍将以拖拉机为主。中国除国营农、牧场外,农业经营规模一般不大,中小型农用动力机械占有相当重要的地位。为了缓和石油不足的矛盾,以下几方面的动力机械将得到继续发展。❶发展电动机并以此作为农用固定动力,使用费用较低又有利于减少环境污染。 ❷石油系矿物性燃料,地下蕴藏量日益减少。燃用各种再生能源如甲醇、乙醇、沼气、植物油的内燃机将得到不同程度的发展。一些地区仍应用煤气机作为固定动力。 ❸水轮机在运行期间,可以省去燃料费用,在水力资源丰富的地区用水轮机作动力机械,发展水电站最为适宜。 ❹在有条件的沿海和偏僻地区,只要年平均有2000~4000小时,3~4米/秒以上的风速,就有发展风力机的价值。中国一般以小型风力机为主。 ❺利用太阳能、潮汐能、地热能的农用动力装置,一些地区正在研究、试用。农用动力机械farm power machinery将存贮于自然界中各种形态的能源直接或间接转变为机械能,供给农业生产原动力的各种动力装置的总称。如利用燃料的化学能、水的位能、风的动能产生原动力的装置。按能源的不同,分为热能动力机械(热机)、水能动力机械(水机)、风能动力机械(风机)及电能动力机械(电动机)等。其中热机和电动机在工、农业生产中应用广泛,而水机、风机的使用受到地区、气候、应用范围及使用效率等限制,只在局部地区广为使用。农用动力机械应满足农业生产条件、使用条件及各种用途的需要。在结构工艺、性能指标、可靠性、耐久性、多用性、操作维修、制造成本等方面有其特殊要求。 |