我国农业机械化科学技术研究的任务 [复制链接]

第7版()
专栏：

我国农业机械化科学技术研究的任务
北京农业机械化学院农业机械系主任　曾德超
我国农业机械化的科学技术研究既要紧密配合生产和建设的需要，又须迎头赶上世界先进水平。农业生产的机械化不仅可以节省劳力、扩大耕地面积、改进耕作质量、提高单位面积产量，而且是在农业生产中采用科学成就和先进技术的基础。只有将农业生产建筑在大规模机械化生产的基础上才能永远摆脱农村的落后和贫困。因此，农业机械化是祖国社会主义建设的主要内容之一。随着全国农业合作化高潮的到来，组织起来的农民普遍要求使用拖拉机耕作；例如由于北京郊区各农业生产合作社的需要，北京拖拉机站今年的机耕任务就从去年的十万亩增加到三十多万亩，一年间增长到三倍。为了满足五亿农民的要求和开垦荒地，以大量生产粮食，如果要在三个五年计划期间达到全国可机耕地面积的大部分用拖拉机耕作，估计需要拖拉机约七十五万标准台（每台十五匹牵引马力），谷物康拜因二十多万台，主要农业机械二百万台以上。这些机器将构成二千多万制动马力的动力，五百万吨以上的钢铁量，每年消耗油料估计要达三百五十万吨，这样的规模和速度将是极其宏大的。这些机器的创造、设计、大量制造和在农业生产中运用，将发生一系列的技术问题。毫无疑问，我们必须大力展开研究工作，在各个发展阶段解决一些关键性问题和提高技术，才能保证任务的完成和完成得既好又省。
需要研究的首先是适合不同地区的农业机械（包括新式畜力农具）、拖拉机、农用原动机的选型和改造，或者是针对着我国的特殊情况进行研究创造完全新的机器，在这个基础上进而建立起我国自己的完整的机器系统。否则工业部门就无从着手大量制造，或者引起制造业和农业生产的极度混乱和造成惊人的浪费。我国的农业生产在长期封建社会生产关系的束缚下，根本没有农业机器。要在短期间内获得合用的机器，最简便的办法是广泛引进世界各国特别是苏联的机器，在实验室和全国各地区的生产条件下进行试验，必要时加以改造使之合乎我国农业要求，然后选定型号，进行制造。根据几年来国营机械化农场的生产经验，在平地旱作地区，一般看来，苏联的拖拉机和农业机械基本上是适用于我国情况的：双轮双铧犁、五铧犁、德特54拖拉机就是例子。但是由于我国农业条件的不同，对许多机械都有必要进行不同程度的改造，几年来各个场站都是这样做的。例如，C—6谷物康拜因在东北各农场的黑钙土田地上经常发生陷车，阻力大、效率低，遇到天雨更是长时间下不了地。1952年东北各机械化农场由于康拜因下不了地造成的损失就达谷物产量的30％，丰产不丰收。C—6谷物康拜因适用于低产量和矮茎秆的作物，每亩产量在二百七十斤以上、茎秆高达一米以上时脱粒清选就发生困难。这样一来，在大量制造康拜因供应这个地区以前，就不能不加以深入研究和改进。同样，二十四行播种机、四十八行播种机虽然基本上适用于谷物条播，如要兼用来条播大豆、玉米（我国许多场站是这样要求的），就会发生播种不均匀；如要用来旱直播水稻，就嫌每行的播幅过窄，都需要研究改进。四行棉花播种机行距为七十厘米，不能调整，我国各地棉花要求行距为四十五、五十、六十厘米不等，我国农具制造厂已把它改为五十厘米，但仍不能满足各地要求；起落机构、复土机构也还要根据农业要求改造。五铧犁在一般旱地上用得很好，但是在生荒地上、在一些水稻旱直播农场、在一些土壤粘重而低湿的农场，德特54拖拉机只能牵引由五铧犁改成的三铧犁；这时由于牵引线的不合理，经常影响耕作质量，增大阻力，问题也需要研究解决。至于适应我国特殊耕作制度和情况的机器，如水田机械，为提高复种指数、实行间作、套作所需的机械等等，则完全有待我们自己研究创造出来。水田机械之所以困难，不仅是由于机器的下陷，划成深沟、增大阻力，也由于打滑而引起的动作失调和拖拉机的效率过低，耗油率过高，耕作不经济。最近报载拖拉机下水田犁地和畜力插秧机试验的成功是这方面工作的良好开端，但要保证耕作的质量好、效能高，仍有需要继续从多方面、从各种可能的方案研究试验、比较改进。非液体燃料拖拉机和原动机的研究创造也很重要，因为农业每年耗用的巨量石油，将使我国石油工业负担过重，在农业上尽可能使用固体和气体燃料是必要的，也是可能的。所有这些直接引进、经过改造或是自己创造的各种机器，不论是拖拉机、原动机、犁或是播种机，还需要进一步研究，建立起最适当的系统（犁的系统、播种机的系统、拖拉机的系统等等），以求做到每种机器型号少，同时又能保证在全国不同地区各种特殊条件下，满足质量要求，并能在一年中最适宜的农业期限内以最少而最均匀的劳动时间来完成作业。
在大量制造这些定型的机器以供应农业需要的过程中，也将发生一系列技术问题，需要研究解决。我国拖拉机制造业和农业机械制造业的发展速度以及钢铁的生产量，远不能满足农业的需要。如何进行简化机构、节省钢材、省略制造工序的拖拉机、农业机械设计，仍是研究工作者的重大课题之一。农业机器与其他机器不同，它是有地域性和季节性的。制造厂的部署、规模大小、是专门制造一两样供应全国还是随着季节多制造几样供应附近地区，这些有关制造业的全面规划问题，具有重大的意义，需要研究安排。至于产品的系列化，机器、部件、工作机构等的通用化，质量、技术过程等的标准化，生产设备、加工方法与工艺等的合理化等，对农业机器来说，不论从使用维护修理的观点或是从制造观点看，都具有重大的经济意义，需要深入研究和妥善处理。总的说来，农业机器所用材料、制造工艺和生产组织与一般机器制造没有太大的差别，然而也不是没有特殊的地方。这些农业机器特用材料、特种制造工艺和特殊的生产组织都需要大力研究。直到目前，世界各国的拖拉机和农业机器，在制造质量上还不是完全没有缺点的。例如C—80拖拉机的减速齿轮易坏、曲轴磨损快，德特54拖拉机的喷油嘴寿命不够长、调速器易因磨损而工作不准确，五铧犁地轮轴易生变形等等。况且我国条件特殊，机器在水田中工作磨损将更要增加；例如拖拉机在盐碱地上耕作，炼轨板肖子的寿命，根据国营盘山农场的资料，就从正常的四千到六千小时降到二千到三千小时。因此，我们大量制造出来的机器，其工作的可靠性、零件的耐磨性，在一定的程度上将取决于这方面研究工作的成效。
农业耕作同工业中金属加工比起来可说是粗放的：耕地深度的精确度只要求达到一厘米，播种深度的精确度只要求达到零点五到零点七厘米；而金属加工精确度的要求往往是百分之几或千分之几毫米。但是这只能说明两者问题所在各不相同而已。农业耕作的特点是需要消耗大量的能量和加工对象的复杂而多变。要在全国十多亿亩的广大面积上以最少的劳动力，最低的燃料材料消耗，在规定农业期限里完成合乎质量要求的各种作业，为国家生产大量农产品并且避免浪费，就需要解决一系列的技术问题。首先是国营机械化农场、拖拉机站和修理工厂的部署、规模和系统规划，以及各种场、站、厂内部的技术装备和规划问题，需要研究安排。根据国营友谊农场的例子，一个四十万亩的小麦农场就可能配备达一万四千多马力的动力设备（包括拖拉机、汽车、康拜因上的发动机和固定动力厂等）和八百多台各式主要机器。虽然一般场站不一定全部具有国营友谊农场的同等规模，但是每个场站所装备大量动力和作业机器的生产组织、生产工艺和定额管理需要研究提高，作业过程中装卸运输及辅助工作的机械化、操作调整的自动化也要逐步研究，以求将农业生产提高到工业水平，只有这样才能提高劳动生产率。农业机器在田中移动，震动大、工作条件差，经常同灰尘、泥土、水分和植物酸接触，容易发生调整的变动、联结和零件的破坏、故障和磨损。因此，农业机器维护和修理上的问题特别多，影响生产也特别大。在这方面需要研究的不仅是维护修理的组织和工艺，操作规程和定额，排除故障的方法和特种修理加工工艺的方法，同样重要的是积极性的计划预防制度和减少零件磨损的研究。
畜牧业繁重劳动过程机械化电气化和电能在农业生产过程中的应用，目前虽然没有农业生产过程机械化那么迫切急需，但由于我国水力发电的资源丰富、居民点集中、石油产品不足，电能在农业中的应用，具有提早发展的可能性，因此在十二年中仍然有必要根据生产的发展逐步展开这方面的研究工作，其中有些项目尚且有必要尽早着手开始。
为了能很好地完成研究任务，迅速地提高技术，赶上世界水平，在每一项的研究中，不仅需要深入分析和结合我国的具体情况，而且需要采用和研究世界先进科学技术的新成就。战后世界各国在农业机械化方面的科学技术都有显著的发展，尤其是苏联。在拖拉机发动机方面，各国已把柴油机的耗油率从每马力小时二百二十克降至一百八十甚至一百七十五克，西德已成功地大量采用空气冷却于中马力发动机，启动机构亦已大为简化，重量减轻。从使用观点看，多级或无限级传动（使能在各种负荷下充分利用发动机功率）、独立动力输出（改善所牵引农业机器的机构传动）、四轮主动（改善牵引性能）、悬挂农具的拖拉机（减少农具重量，提高效率）及能悬挂多种农具的自动车架等等，都是值得注意的发展方向，世界各国在这方面已经有了不少的成就。在农用原动机方面和农业机械设计、制造、运用、修理方面，也都有了巨大的成就。所有这些成就都值得在我们的研究工作中学习和考虑，其中有许多项目，还有先于生产一步、提前研究的必要。
在研究解决各方面问题的同时，又必须加强理论的研究。这里只举几个例子来说明农业机械理论研究的作用：在资本主义国家，犁壁曲面是用多次反复试验的方法发展出来的。苏联舒契金教授在高列契金院士的犁的一般理论基础上发展出平行原线扭柱型犁壁画法后，把犁曲面的设计置之于科学的基础上，犁壁曲面的设计就不再是困难费时而是通常的设计业务了。瓦西连科院士利用概率分析藁杆筛的工作而提出了提高谷物康拜因生产率的理论，为今后康拜因的改进设计打下了科学基础。保勤斯基院士对拖拉机和农业机器所构成的机组在田间工作中所受阻力的不稳定性进行了理论分析，打下了使用中合理编配机组的理论基础。斯维舍夫斯基院士在农业机器运用方面的全面理论工作，在具有世界最高水平的苏联运用技术和生产组织的发展上起了重大的作用。农业机械化方面的理论工作是多端的，主要应包括对加工对象性质的了解，加工后应得产品的详细而具体的要求，加工工艺过程本身的实质的了解，等等。农业机器的加工对象是生物体及其环境，加工过程的种类又很多，要了解各个地区各个季节中多样性的农业物质和各种加工过程，就需要找出研究的方法和仪器，尽可能找出模型规律和各种相似规律，才能事半功倍，才能真正反映物性和过程的本质。为了把各过程特质的描述建筑在科学基础上，往往有需要找出其数学力学关系式，这时就要借助于数学解析、统计数学、运用学、结构力学、土力学、水力学等基础科学；为了解决具体技术问题，又须引进其他科学技术部门的新成就，如示踪原子、电火花加工，等等。基本理论研究的成果将有助于具体应用性质的研究，而具体应用性质的研究将促进生产和建设的发展。
农业机械化方面的研究问题是这样的繁多，我们的研究力量又是这样的单薄，只有分别轻重缓急，把问题排个队，才能收效。我们既要全面发展又要重点使用力量，既要解决当前问题又要为迎头赶上布下一着棋。目前，从生产需要上来看，计划预防修理制和修理厂的设计与工作组织，机耕作业过程的组织和定额，机具选型和改进是急待解决的问题。在这方面各农场、拖拉机站和工厂已在生产实践中摸索到一些经验，但限于技术和科学水平，问题的解决受到一定的限制，有待研究机构（在筹备中的农业机械化电气化研究所和农业机械制造研究所）总结这些经验，把工作放在较为严密的科学基础上，有步骤地解决各项问题。从目前的情况来看，高等学校是一支比较大的研究力量，根据高等学校工作的特点，可以进行生产问题的研究，也可以进行理论问题的研究，但是我们的意见是：多偏重些理论研究更能符合长远的利益。
不论是研究机关、高等学校或是生产部门的研究工作，都有必要创造条件尽可能遵循苏联的、由高列契金院士所创的农业机械学派的道路：把研究工作建筑在理论——实验的基础上。忽视理论偏重试验的道路是比较容易的，但是效果也是受到限制的。加强有关部门间的联系将会促进研究的进展。团结全国的农业机械工作者，使设计、制造、运用、修理工作者之间经常发生联系，对工作会有很大的好处。在这方面中国农业机械学会将起其应有的作用。
大力收集世界各国农业机械样品和资料文献，大力购置和制造试验用仪器、工具、设备，大力培养新生研究力量和配备辅助人员以便充分发挥现有研究力量，也将是推进农业机械化方面研究工作的有效措施。
我国农业机械化事业是解放后才开始的，农业机械化方面的科学技术也是解放后才萌芽的，比起其他技术科学部门来是甚为年轻的。虽然任务极其繁重艰巨，但是，在党和政府的正确领导下，我们完全有信心完成党和人民交给我们的这个光荣的任务。