机电一体化在农业机械上的应用--毕业论文

郑州交通职业学院毕业论文论文题目：机电一体化在农业机械上的应用所属系别机电工程系专业班级机电一体化2班姓名牛少鹏学号201008030202233指导教师宋芳撰写日期2013年3月摘要开篇阐述机电一体化技术对农业机械化发展的作用及影响，通过将传统农业机械设备与应用了机电一体化的设备进行对比，彰显了后者的优势；联系国外农机自动化技术发展迅猛而国内相关领域起步较晚的实际情况，探讨了我国农业工程技术发展方向并提出应对措施。关键词：机电一体化，生产，农业，机械AbstractAtthebeginningoftheelectromechanicalintegrationtechnologyandeffectsofagriculturalmechanizationdevelopment,thetraditionalagriculturalmachineryandequipmentandapplicationoftheelectromechanicalintegrationequipmentarecompared,showingtheadvantagesofthelatter;thedevelopmentofforeignagriculturalmachineryautomationtechnologyanddomesticrelatedfieldsstartlate,developmentofagriculturalengineeringtechnologyinChinaandandputforwardthecountermeasuresKeywords:electromechanical,integration,manufacturing,agriculture,machinery目录1引言......................................................................................................................12机电一体化的基本特征........................................................错误！未定义书签。3发展的作用及影响.................................................................错误！未定义书签。4机电一体化技术产品的优势...............................................................................54.1操作人员的人身安全得到保障，机械故障率降低..........................................54.2工作效率和产能得以提高.............................................................................64.3操作性能得以改善........................................................................................84.4设备功能多样且适应性强.............................................................................84.5设备便于安装调试和维护.............................................................................95国内外农机自动化的实际情况.........................................................................106当代农业工程技术发展趋势及应对措施........................................................107总结.....................................................................................................................11参考文献................................................................................................................12致谢........................................................................................................................1211引言自电子技术一问世，电子技术与机械技术的结合就开始了，只是出现了半导体集成电路，尤其是出现了以微处理器为代表的大规模集成电路以后，机电一体化技术之后有了明显进展,引起了人们的广泛注意。“机电一体化”这个词是日本安川电机公司在上世纪60年代末作商业注册时最先创用的。当时及70年代，人们一直把机电一体化看作是机械与电子的结合。国内早期将“机电一体化技术”与“机械电子学”并用，近年来“机电一体化”更流行使用。2机电一体化的基本特征机电一体化发展至今也已成为一门有着自身体系的新型学科，随着科学技术的不但发展，还将被赋予新的内容。但其基本特征可概括为：机电一体化是从系统的观点出发，综合运用机械技术、微电子技术、自动控制技术、计算机技术、信息技术、传感测控技术、电力电子技术、接口技术、信息变换技术以及软件编程技术等群体技术，根据系统功能目标和优化组织目标，合理配置与布局各功能单元，在多功能、高质量、高可靠性、低能耗的意义上实现特定功能价值，并使整个系统最优化的系统工程技术。由此而产生的功能系统，则成为一个机电一体化系统或机电一体化产品。此外，机电一体化技术与产品应用于化工部门，能预先报警，减少停车事故造成的损失。减少电能和化工原料消耗，并提高产品质量应用于电力部门，能提高发电输电稳定性，优化电力分配并避免重大事故：应用于生活方面；电子化家用器械减少了人们的家务劳动量；应用于现代管理部门。自动化办公机械大大提高了管理效率和辅助人们决策实施各种战略方案。3发展的作用及影响民以食为天。我国是农业大国，农业是国民经济的基础，而农业机械化是现代农业的重要组成部分。农业机械的广泛应用，极大地解决了农业生产中重点作物和关键环节的农业工程技术，解决了困扰农民几千年来的生产效率低、劳动强度大等问题，如机械耕作取代人畜犁耙；机械插秧解决人工插秧问题；联合收割机解决人工收割水稻、拖拉机代替肩挑人扛运输等问题。由此可见，大力发展农业机械化，提高农业生产力水平，拓宽农民增收渠道，是实现农业现代化的重要依托和牢固支撑。时代在发展，社会在进步，现代高新科学技术开始辐射社会化生产的方方面面，并逐步应用于农业生产，农业机械化、农机设备自动化，最终达到农机设备控制人工2智能化，这一发展趋势不可逆转是广大科技工作者的共识。而机电一体化技术在其中的地位和作用尤其重要！应用了机电一体化技术的农业机械设备不仅能够提高农业生产劳动效率，还使困扰农业生产中的农民“耕、种、收三弯腰”情况得到了极大的改善，减轻了农民的劳动强度。世界已经进入了“地球村”时代，我国加入WTO之后，贸易与关税壁垒逐渐失去作用，大量国外质优价廉的农产品蜂涌而至，给我国农产品出口带来极大压力，我国农业想要生存和发展，只能修炼“内功”，即节省农业生产成本，提高农产品产量、质量，对产品进行精、深加工，提高农产品附加值！想要得到上述目的，农业向机械化、自动化、智能化方向发展是必然的选择！4机电一体化技术产品的优势机电一体化又称机械电子学，英语称为Mechatronics，它是由英文机械学Mechanics的前半部分与电子学Electronics的后半部分组合而成。它最早出现在1971年日本杂志《机械设计》的副刊上，随着相关技术的蓬勃发展，机电一体化的概念逐渐被国人所接受，并得到了普遍应用。机电一体化是在以机械、电子技术和计算机科学为主的多门学科相互渗透、相互结合过程中逐渐形成和发展起来的一门新兴边缘技术科学。是在机械产品中的机构主功能、动力功能、信息处理功能和控制功能上引进电子技术和计算机技术，并将机械装置和电子设备以及计算机软件等有机结合起来构成的系统总称。随着机电一体化技术的快速发展，其产品有逐步取代传统机械电子产品的趋势，而这一切将对我国的农业机械化发展产生深远影响。机电一体化技术与传统的机械电子产品相比，优势明显4.1操作人员的人身安全得到保障，机械故障率降低应用了机电一体化技术的农业机械设备通常具有电子监控、电子报警、机械故障自动诊断、出现意外时自动防护功等功能。在操作过程中，突发各种电力故障时，能根据具体情况自动采取防护机制，规避人身和机械安全风险，使操作人员人身安全得到有力保障。因为在生产工艺中广泛采用电子元件，使其产品设备中传统的传动机构和易磨损部件大大减少，实现了机身各部位模块化，从而使设备的灵敏度和可靠性得到极大提升，机械使用寿命得以延长，机械故障率得以降低。4.2工作效率和产能得以提高应用了机电一体化技术的农业机械设备基本上都具有电子信息自动采集处理、系统自动控制等功能。这就使其控制机械作业、检测电子信息的灵敏度、明确作业精度、3规划作业范围等能力有了较大提高。通过机械本身的自控系统，可精准指挥机械的工作部完成预定的作业动作，这也使操作人员的主观因素影响降到最低，实现最佳作业操作，继而获得最高工作效率。由于农机设备实现了作业的自动化，其产能也得以大幅提高。4.3操作性能得以改善应用了机电一体化技术的农业机械设备由于采用了数字技术和程控技术，其操作部件得以减化，更符合人体学设计要求，作业操作变得更加便捷。其作业过程依据使用前预定的程序逐步由机械自身的自控系统指挥实现，可重复所有预设作业动作。更高级的设备还能通过预先存储的作业对象数学模型和作业环境参数变化随机处理，通过自控系统获得最适合的工作程序，从而实现自动最佳作业。4.4设备功能多样且适应性强与传统机电产品技术、功能单一不同，应用了机电一体化技术的农业机械设备功能强大，技术多样，基本都具有系统自动控制、作业自动补偿、电子信息自动校检、设备自动调节、系统和操作员自动防护和控制终端人工智能化等多重功能，适应各种作业场合和工作领域，可按用户需求随时随地进行调整。4.5设备便于安装调试和维护应用了机电一体化技术的农业机械设备在安装调试时可通过改变系统控制程序来实现作业方式的转变，以应对不同用户的需求及作业现场参数的变化。这些程序由于可以用多种方式手动输入到设备控制系统中，从而不必改变原设备的任何作业零部件；而具备信息存储功能的设备，由于预先存储了多种可供参考的预定作业程序，只需根据作业对象的不同而输入不同的信息代码，便可使设备按预设作业程序操作执行，完成作业。设备的电子信息自动校检和电子监控功能可对作业过程中出现的故障采取自动纠错措施，从而使作业正常进行。5国内外农机自动化的实际情况时至今日，国外农业机械化技术已相当普及，农业机械设计开始向提高作业速度、加大作业宽幅、加大农机功率、让农机驾驶员操作时更加舒适的方向发展。机电一体化技术在农业机械上的应用也翻开了新的篇章：一些著名农机厂商将信息数据自动采集控制、数据信息批量处理、GPS全球定位系统和激光扫描、信息遥感等现代尖端技术、装备应用于农业机械上。如农用激光平地机就是利用激光调平传感微机处理技术，经一次地面平整作业，即可成形，且能达到寸水不露泥的精度。美国的4约翰·迪尔公司所生产的水稻联合收割机就安装了专用的精密作业系统。该系统能提供产量或收获量信息、湿度、待收获作物总质