动力机械是将自然界中的能量转换为机械能而作功的机械装置。 动力机械深刻地影响着人类生产力的发展,但是,动力机械的噪声、特别是热力发动机的排放物又给人类造成了日益严重的危害。
动力机械是将自然界中的能量转换为机械能而作功的机械装置。 动力机械深刻地影响着人类生产力的发展,但是,动力机械的噪声、特别是热力发动机的排放物又给人类造成了日益严重的危害。19世纪末至20世纪初,随着汽轮机、燃气轮机、喷气式发动机、火箭发动机的发明,交通工具的速度大大提高,人们的交往更加方便,人类活动的领域更加开阔,航天事业得以开拓,从而进一步带动和促进了其他科学和工业部门的发展。
动力机械按将自然界中不同能量转变为机械能的方式,可以分为风力机械、水力机械和热力发动机三大类。有风帆、风车(风力机)、风磨等。二十世纪出现了直接应用风力的发电装置,但受到自然风区分布的限制,因为一般认为风速大于4米/秒才有利用价值。据估计,地球上蕴有风能约达10吉瓦,已经利用的不及百分之一,故风能大有开发的前景。有水车、水磨、水轮机等。20世纪以来,利用水轮机发电的水电站日益增多,因为水电站具有运行费用低、无污染、取用不竭等优点。但是兴建水库、水坝,初始投资较大、建设时间较长,而且对生态平衡、地质力态平衡也有影响。
中国水能蕴藏量约为680兆瓦,居世界之首,很有开发和利用的余地。包括蒸汽机、汽轮机、内燃机(汽油机、柴油机、煤气机等)、热气机、燃气轮机、喷气发动机等。在工业、农业、交通、采矿、兵工等部门,内燃机的应用最为广泛。船舶、机车、汽车、物料搬运机械、土方机械、坦克、排灌机械、小型发电装置等无不以内燃机为动力。
传统的农业机械主要以燃油为动力,虽然具有功率大的有点,但是其结构笨重、操作空间小。而现代农业机械采用电动力,在设计时使结构更加简单紧密,体积较小,操作灵活方便,更适合在丘陵、山地、大棚等特殊场地操作。近几年,我国成为能源消耗大国,石油依靠进口的程度越来越高,石油价格也是水涨船高。而电力作为可再生资源,成本相比燃油降低了近80%,并且电力驱动极其结构简单,维修和使用成本较低,容易控制。同时电力也作为环保能源,实现了污染物零排放。
二十世纪60年代以来,由于世界性的石油危机,以及柴油机具有较高的热效率,因此应用范围也日益扩大。一些过去采用汽油机的领域,如小轿车、轻型卡车等采用柴油机作为动力的日渐增多。我国的当前的电动力农业机械主要包括两种类型,一种是有线电动力农业机械,另一种是移动电动力农业机械。
有线电动力农业机械主要存在于农产品加工和排灌机械类别。有线电动力农业机械结构简单紧密,体型较小,操作灵活方便,使用和维护成本较低,已经成为农业机械中普遍使用的机械类型。
移动式电动力农业机械的最关键的特点在于以蓄电池等可移动电源作为动力,一般功率较小。主要有以下两种:一是园林植保电动力机械。园林植保电动力机械的要求主要是功率较小、便于携带,所以主要的代表机械为小型喷雾器,输出功率较小,但是可以供操作人员背带使用。我国通过积极引进英国技术,成功仿制出手持式电动喷雾器。该类农业机械的动力源主要采用蓄电池和干电池,整台机器的重量不超过5kg,得到广大农民群众的一致喜爱。
从全球通机市场来看,通用动力机械产品每年需求量估算超过6,000万台,主要市场是欧洲、北美等发达地区,其消费量约占全球市场的50%,终端产品以园林机械和发电机组为主。美国是目前全球通用动力机械产品最大的消费市场,以发电机组、家用草坪机、扫雪机、油锯等产品销量最高。
根据中研普华产业研究院发布的《2023-2028年动力机械行业深度分析及投资价值研究咨询报告》显示:
受益于全球产业转移的大背景,生产制造规模得到了较大增长,成为全球第一大生产国。随着我国一批具有规模优势、品牌优势的企业自主研发和技术创新能力的提升,产品档次和性价比不断提高,向新型节能、环保、安全、个性化方向不断发展,产品得到世界各国采购商的认可,国际市场需求的增长和产业转移的加快,将带动了我国通机产品出口市场的进一步扩大。
目前我国通用动力机械产品生产企业主要集中在重庆、山东、江苏、浙江和福建等省市,产品以出口为主,出口量占比大约为80%,且主要销往欧美发达国家、部分东南亚国家、非洲和中东地区。2015年我国通机行业累积完成工业总产值达到3,000亿元,实现利润总额200亿元。
从动力机械制造技术来看,采用先进工艺、提高机械化自动化水平、大力扩展计算机的应用范围,优质、高效地生产出轻量化、精密化的铸造毛坯,是国内外动力机械工艺发展的总趋势。
科技不断进步,农业也面临巨大的改革,近几年出现了新技术自动化温室大棚,为有线电动力农业机械的使用提供了必要的环境,为发展多功能温室机械的开发提供了可能,一旦实现将一次性实现耕地、播种、施肥等操作。有线电动力农业机械满足温室大棚作业要求,大大提高了操作效率,而且保证了绿色环保的前提,未来市场前景一片大好。
随着“中国制造2025”、“一带一路”等国家战略规划的陆续实施,基础建设的需求大量增加,未来通用动力机械将得到新的发展机会。同时国家推行产业升级,提升机械化水平,通用汽油机、发电机组、水泵等终端产品的国内市场需求也会维持稳步增长。
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