農業(yè)機械液壓系統(tǒng)應用發(fā)展歷史

液壓傳動是一種以液體作為動力傳遞介質，通過液壓元件轉換液壓能為機械能的傳動方式。液壓傳動的發(fā)展歷史可以追溯到17世紀，但其應用范圍和技術水平的飛速發(fā)展始于20世紀。

17世紀，英國科學家羅伯特·博義發(fā)明了第一個液壓設備——水壓鐘。19世紀，法國工程師約瑟夫·布拉莫和英國工程師威廉·喬治·阿姆斯特朗分別發(fā)明了液壓起重機和水力壓力機。20世紀20年代，美國工程師威廉·奧伯林發(fā)明了可控液壓元件，實現(xiàn)了液壓傳動的自動化控制。

20世紀30年代，德國工程師漢斯·德魯克（Hans Druck）發(fā)明了液壓放大器，大大提高了液壓系統(tǒng)的功率輸出。20世紀50年代，瑞典工程師英格馬·蘭德克維斯特發(fā)明了液壓控制閥和壓力補償裝置，實現(xiàn)了更加精準的液壓控制。

20世紀60年代，液壓傳動逐漸應用于重型機械領域，如挖掘機、起重機等。20世紀70年代，隨著工業(yè)自動化的發(fā)展，液壓傳動得到了廣泛應用，如機床、塑料機械、冶金設備等。

21世紀：隨著高科技產業(yè)的快速發(fā)展，液壓傳動正在向著高效、環(huán)保、節(jié)能等方向發(fā)展，如液壓混合動力汽車、智能液壓系統(tǒng)等。

液壓傳動最早在農業(yè)機械上的應用可以追溯到20世紀20年代初期。當時，美國的約瑟夫·戴維德·波索克（Joseph David Bowsack）發(fā)明了第一臺帶有液壓傳動的玉米收割機。這臺收割機采用液壓傳動控制刀具的上下移動，可以實現(xiàn)快速調節(jié)和操作。

之后，液壓傳動逐漸應用于其他農業(yè)機械上，如聯(lián)合收割機、拖拉機等。液壓傳動的應用使農業(yè)機械的操作更加便捷、高效，提高了農業(yè)生產的效率和質量。同時，液壓傳動的應用也促進了液壓技術的發(fā)展和創(chuàng)新，為液壓技術在其他領域的應用奠定了基礎。

今天，液壓傳動已經成為農業(yè)機械的主要傳動方式之一，涵蓋了種植、收割、加工等各個環(huán)節(jié)。液壓技術的不斷發(fā)展和應用，為農業(yè)機械的現(xiàn)代化和智能化提供了更加廣闊的空間和前景。

液壓系統(tǒng)一般由以下元件組成：

液壓液體：液壓液體是液壓系統(tǒng)中的動力傳遞介質，通常使用液壓油。液壓油應具有高溫穩(wěn)定性、低粘度、良好的防腐蝕性能和良好的密封性能。

液壓泵：液壓泵是液壓系統(tǒng)中的主要動力源，其作用是將機械能轉換成液壓能，并將液壓液體壓入系統(tǒng)中，提供動力源。

液壓閥門：液壓閥門是液壓系統(tǒng)中的重要元件，用于控制液壓液體的流量和壓力，實現(xiàn)各種運動和控制。

液壓缸和液壓馬達：液壓缸和液壓馬達是液壓系統(tǒng)中的執(zhí)行元件，用于轉換液壓能為機械能，實現(xiàn)物體的移動、提升、推拉等運動。

液壓油箱：液壓油箱是液壓系統(tǒng)中的儲油器，用于儲存液壓油，以及對液壓油進行冷卻和過濾。

液壓管路和接頭：液壓管路和接頭是將液壓元件連接起來的管路和接頭，它們必須具有足夠的強度和密封性，以承受高壓液壓油的流動。

液壓系統(tǒng)的具體結構和元件配置因應用需求而異。例如，對于農業(yè)機械來說，液壓系統(tǒng)的元件結構相對復雜，包括多路換向閥、增壓閥、緩沖閥、先導閥等；而對于汽車制動系統(tǒng)來說，液壓系統(tǒng)的元件相對簡單，只需要液壓泵、液壓缸、液壓油箱和管路接頭等。

液壓系統(tǒng)根據(jù)系統(tǒng)中液體的循環(huán)方式，一般可分為閉式液壓系統(tǒng)和開式液壓系統(tǒng)兩種類型。

閉式液壓系統(tǒng)是指系統(tǒng)中的液體在循環(huán)時是閉合的，即液體從液壓泵進入液壓缸（或液壓馬達）后，再通過液壓閥回到液壓泵，形成一個閉合的液路。在閉式液壓系統(tǒng)中，系統(tǒng)的壓力和流量可以通過液壓泵和液壓閥來控制和調節(jié)，系統(tǒng)的動作比較平穩(wěn)，具有較高的控制精度和能量利用率。閉式液壓系統(tǒng)的缺點是系統(tǒng)的設計和維護較為復雜，成本也比開式液壓系統(tǒng)高。

開式液壓系統(tǒng)是指系統(tǒng)中的液體循環(huán)是開放的，即系統(tǒng)中的液體從液壓泵進入液壓缸（或液壓馬達）后，流回油箱而不是回到液壓泵。在開式液壓系統(tǒng)中，系統(tǒng)的壓力和流量受到液壓泵的輸出和負載的影響，控制精度和能量利用率較低，但系統(tǒng)的設計和維護較為簡單，成本較低，因此在一些較為簡單的機械設備中，開式液壓系統(tǒng)比較常見。

總的來說，閉式液壓系統(tǒng)具有高效、精確的控制特性，適用于高性能、高精度的液壓控制系統(tǒng)；開式液壓系統(tǒng)則更為簡單、經濟，適用于一些不要求過高控制精度的場合。

聯(lián)合收割機的HST（液壓傳動系統(tǒng)）一般采用的是閉式液壓系統(tǒng)。閉式液壓系統(tǒng)具有高效、精確的控制特性，適用于高性能、高精度的液壓控制系統(tǒng)，這與聯(lián)合收割機需要精準控制前進速度、切割刀和輸送器等機構的運動相符合。另外，聯(lián)合收割機作業(yè)環(huán)境復雜，需要更高的可靠性和耐用性，閉式液壓系統(tǒng)相對于開式液壓系統(tǒng)而言，更加穩(wěn)定、耐用，能夠更好地適應復雜的工作環(huán)境和高強度的工作條件。因此，聯(lián)合收割機的HST一般采用閉式液壓系統(tǒng)。

隨著現(xiàn)代化農業(yè)的發(fā)展，液壓技術在農業(yè)機械中的應用也在不斷發(fā)展。以下是農業(yè)機械液壓應用發(fā)展的一些趨勢：

智能化：隨著信息技術的發(fā)展和普及，智能化農業(yè)機械將成為發(fā)展趨勢。液壓系統(tǒng)在智能化農業(yè)機械中扮演著重要角色，可以實現(xiàn)多種功能，如傳感器監(jiān)測、自動調節(jié)、遠程控制等。

節(jié)能減排：在液壓系統(tǒng)中使用高效的液壓元件，如高效泵、電液伺服閥等，可以實現(xiàn)液壓系統(tǒng)的節(jié)能減排，降低農業(yè)機械的能耗和排放，提高農業(yè)生產的可持續(xù)性。

一體化設計：液壓系統(tǒng)的一體化設計可以減少液壓管路和接頭數(shù)量，降低液壓系統(tǒng)的泄漏風險和維護成本，提高農業(yè)機械的可靠性和安全性。

輕量化：隨著材料技術的發(fā)展，新材料的應用可以實現(xiàn)液壓元件的輕量化，降低農業(yè)機械的整體重量，提高機械的操控性和機動性。

集成化：液壓系統(tǒng)與其他機械系統(tǒng)的集成化將成為趨勢。例如，在拖拉機中，液壓系統(tǒng)可以與電氣系統(tǒng)、變速器系統(tǒng)等進行集成，實現(xiàn)更加智能化和高效的農業(yè)生產。

總之，隨著農業(yè)機械液壓應用的不斷發(fā)展和創(chuàng)新，液壓技術將在農業(yè)機械領域中發(fā)揮越來越重要的作用。