三、發展係列和成套產品
七十年代初、中期,在周恩來同誌和鄧小平同誌主持中央日常工作期間,廣大科技人員抵製“四人幫”的幹擾破壞,新產品研製取得一定成績。一九七一年,開展了拖拉機、內燃機、水田機械、平原旱作機械等的科研工作。一些產品的研製開始由單機向係列成套的階段發展。在係列產品的研製中貫徹了標準化、係列化、通用化的原則。
一九七二至一九七六年,相繼研製成功水田犁係列、水田耙係列、旋耕機係列、NQ型潛水泵係列,與東方紅75、鐵牛55型拖拉機配套的推土機、清淤機、開溝機等農田基本建設機具,農用掛車係列、錘片式飼料粉碎機係列,以及北方旱田鏵式犁、圓盤耙、穀物聯合播種機、播種中耕通用機等係列產品,用係列產品逐步代替老產品。
在拖拉機和動力方麵,對自行設計的20、30、40、50、60馬力輪式拖拉機進行改進提高,力圖解決發動機性能不穩定,整機可靠性差,液壓係統工作不可靠等問題。柴油機以90、95、100、105係列為重點,解決氣缸蓋開裂、拉缸、缸套穴蝕等問題,以此提高使用壽命和可靠性。
在排灌機械方麵,根據江蘇、湖北、安徽、陝西等省大型水利工程的需要,繼2.8米、3米直徑的大泵試製安裝投入使用後,又由中國農機院、無錫水泵廠、武漢水泵廠等承擔了4米和4.5米大型軸流泵的試製任務,這種大泵的流量為每秒60立米,揚程6—10米,配套電機4,000—6,000千瓦。該泵技術複雜,水力模型和葉輪加工等都有許多難點,它的研製成功,標誌著我國自行設計排灌機械的能力有了很大的提高。
十年動亂和粉碎“四人幫”後的兩年,農機科技工作中仍存在著“左”的影響,表現在用群眾運動代替科學試驗;把自力更生與引進技術對立起來;產品單純追求指標的先進性與係列化,而忽視可靠性與實用性,把係列化理解為單一化;工藝技術貪大求新,忽視實際經濟效果;科技管理沒有建立起正常的管理秩序。據統計,一九七二至一九七八年部管新產品試製計劃完成340種,但隻有39%投入小批量生產,投產率低。這個時期科研院、所的基本建設處於最低水平,中國農機院僅完成投資90萬元,洛陽拖拉機所僅完成29萬元,有11個省級農機研究所被撤銷。
四、調整產品結構,恢複科技成果獎勵製度
中共十一屆三中全會以後,黨和政府高度重視技術進步和技術管理。因此,一九七九年恢複的農業機械部和後來的機械工業部,先後對農機科技工作和科技管理采取了一係列措施,使科技事業獲得了穩步發展。
(一)調整農機產品結構和科研內容,以適應農業生產的新形勢。中共十一屆三中全會以後,發展農業的指導思想和方針政策有了重大轉變。農業由單純發展種植業轉向農、林、牧、副、漁全麵發展,農村由單一農業向農、工、商、運輸、建築、服務多種經營發展。為適應這一轉變,相應地調整了農機產品和技術結構。從一九八一年起,農機科技工作對小型農機具、牧業、副業、漁業機械及節能產品給予了更多的關注。在一九八二年編製的農機工業“六五”計劃的後三年重點科技攻關規劃,及一九八三和一九八四年機械工業為農村經濟發展服務產品開發規劃中,都強調了從中國農業的特點、農業新政策和農村能源的實際出發,著重增加了一大批適合農村專業戶需要,促進農、林、牧、副、漁全麵發展和多種經營的小型多樣化的機械產品研製項目。
一九八○年以來,除了重點安排的商品糧基地用大中型農業機械研製項目外,主要安排了經濟效益顯著、廣大農村亟需的3—5馬力和6—8馬力手扶拖拉機,15—18馬力小四輪拖拉機,6個新係列柴油機,小功率柴油機係族,薯類、棉花、油料、糖料、茶葉、水果、啤酒花、亞熱帶經濟作物等生產和加工機械,小型風力發電機、牧草收獲、飼料加工機械、畜禽飼養、畜產品加工機械等。通過積極的研製,產品結構開始有了變化。一九七九至一九八四年共完成新產品306項,而且產品投產率有了大幅度提高。據統計,一九七九年至一九八二年研製成功的196種新產品中,已有128種投產,投產率達到65.3%。
(二)實行學位製,恢複評定技術職稱和科技成果獎勵製度,科技成果層出不窮。從一九七九年開始,陸續實行學位製,恢複了評定技術職稱和科技成果獎勵製度。國家頒布了國家發明獎、自然科學獎、科學進步獎勵條例,恢複了合理化建議和技術改進獎,製定了技術轉讓政策。同時,機械工業部和各省、市、自治區也相應地設立科技成果獎,這對調動科技人員的積極性起到了應有的作用。在一九七八年全國科學大會上,有75項農機科技成果獲得獎勵。
總之,中共十一屆三中全會以來,盡管農機生產經曆了一段曲滯銷到暢銷的轉變過程,但是農機科技事業卻獲得了健康而穩步的發展。
五、產品門類基本齊全
農機產品已由新中國成立初期以人、畜力農具為主,發展到具有拖拉機、內燃機、種植機械、農副產品加工機械、畜牧機械等各種機械化機具。據一九八二年的統計,中國有13大類85小類2,781種農機產品,到一九八四年已發展到16大類近3,000種,絕大部分是自行研製或改進的。在已有的產品品種中,有的達到了七十年代水平。中小型拖拉機和內燃機等產品已經向國際市場出口,這些產品基本滿足了廣大農村和國營農場的需要。其中,具有中國特點的榮獲國家發明獎的產品,主要有以下幾種:
(一)創製出具有中國特點的水稻插秧機。中國水稻種植麵積約占糧食作物種植麵積的四分之一以上。手插秧效率低,勞動強度大。一九五三年,華東農科所農具係(南京農機化所的前身)首次開展了水稻插秧機的研究,於一九五六年創製成中國第一台56型水稻插秧機。經過不斷研究改進和聯合設計,於一九六五年正式鑒定,定型了中國第一種人力插秧機——廣西65型。一九六七年十一月,經過部級鑒定,定型了中國第一種機動插秧機,使中國洗根大苗插秧機技術走在世界前列。隨著農藝的改變,於一九七九年又研製出適於大小苗的統型插秧機;一九八○年研製了帶土秧苗機動插秧機。這一創造性的科研成果,為結束千年來農民插秧時“臉朝泥土背朝天”的曆史,也為世界農機技術的發展作出了貢獻。
(二)成功地創製了機耕船,解決了中國深泥腳田的耕作問題。六十年代初開始研製機耕船,於一九七四年鑒定投產。在這項發明中,洪湖、紅安農業機械廠、湖北省機械研究所和湖北農機學院(現武漢工學院)等單位作出了較大的貢獻。這項發明獲得國家發明3等獎。機耕船與一般輪式拖拉機相比,它基本上不破壞水田硬底層,生產率和牽引效率較高。試驗證明,湖北12型機耕船較同等功率的手扶拖拉機的牽引力大40%,生產率高25—30%,畝油耗降低10—20%。
(三)研製成功星輪扶禾器立式割台。中國農機化科學研究院高級工程師馬驥,於一九七五年研製成功的星輪扶禾器立式割台,較傳統的日本立式割台在性能上有所突破和提高,它不僅解決了間套作小麥收割問題,而且為平作地區收割提供了較好的機型,已在全國推廣,並榮獲國家發明3等獎。
(四)研製出水輪泵。一九三九年,四川省首次研製成功水輪泵,並在當地安裝使用。一九五三年起,福建、湖南、廣西、四川等省又相繼研製出各種型號的水輪泵。一九六四年,組織全國聯合設計,研製出高產牌水輪泵係列,並通過鑒定推廣。經過七十年代和八十年代初的發展,水輪泵的揚程範圍不斷擴大,低自2—3米,高至300餘米,水輪功率由0.1千瓦至500千瓦,效率提高到70%左右,水輪泵的適用範圍不斷擴大。中國的水輪泵技術已被東南亞及孟加拉等十幾個國家引進,聯合國糧食農業組織和開發計劃總署把水輪泵稱之為“一種被部分埋沒的技術”。
(五)研製成大型軸流泵。六十年代以來,中國自行研製出葉輪直徑1.6米、2米、2.8米、3米、3.1米、4米、4.5米的大型軸流泵,安裝在16個省、市、自治區的100多座泵站,年受益農田麵積3,000餘萬畝。這種大泵采用液壓操縱全調節葉片機構,可根據水位變化調節葉片角度,保證泵經常處於高效區運行。在研製大泵過程中,中國農機化科學研究院劉大錚工程師,在組織製訂大泵科技發展規劃,建設大泵試驗室、大泵水利模型研製試驗中,做出了積極的貢獻。他刻苦鑽研,苦幹實幹,即使在一九七八年因胃癌動手術後,仍抓緊一切時間,力爭多做工作,一直到一九八一年去世為止,不愧是科技人員的優秀代表。他承擔研製的2.8米、3米軸流泵都榮獲全國科學大會獎。
農機工業的製造技術
農機製造技術與產品開發、技術裝備、材料工藝、企業管理等密切相關。因此,它對發展品種、提高產品質量、勞動生產率和經濟效益有著決定性的影響。農業機械產品種類繁多,工作條件惡劣,要在不同土壤、大氣、水質和作物等複雜的環境下使用,同時要求成本低、堅固耐用,因此,農機製造技術有其自己的特點。經過三十五年的發展,農機工業已擁有一支從事農機材料和鑄造、鍛造、壓力加工、焊接、機械加工、熱處理、裝配、測試等工種及學科的技術隊伍。有為全行業服務的工藝材料科研機構14個,其中部直屬單位8個,二類所6個,共有工藝與材料專業科技人員900餘人。
(一)鑄造。它在農機生產中占有重要地位,鑄件一般要占農機產品整機重量的50—80%,農機工業每年鑄件產量約120—150萬噸,占全國鑄件總產量的25%左右。因此,農機鑄造技術一直受到重視。
從一九五○年起,一些大的農機製造廠相繼掌握了可鍛鑄鐵、冷鑄鐵、球墨鑄鐵(以下簡稱球鐵)鑄造技術,翌年,華北農業機械總廠首次將球鐵鑄件用於農機產品。一九五六年,球鐵曲軸首先在無錫柴油機廠澆注成功。六十年代,利用中國豐富的稀土資源,采用稀土——鎂球化劑衝入法,並在熱處理、球化孕育處理工藝等方麵,進行了大量的試驗研究,使球鐵廣泛應用於農機產品。95、110、135、180毫米缸徑的係列柴油機上,曲軸、凸輪軸、齒輪等20多種零件,拖拉機的後橋半軸殼體、履帶板等30多種零件,農機具的犁柱、犁托等許多零件,都采用球鐵製造。其疲勞強度和耐磨性比鍛鋼件還有所提高,如110型柴油機鍛鋼曲軸平均斷軸率為1.5%,而球鐵曲軸僅為0.02—0.03%。由於球鐵製造技術的發展,有力地推動了農機工業,特別是中小型拖拉機和內燃機的發展。
一九五二年,沈陽農具廠工人楊守訓創造雙稱造型法,可提高工效1倍多,該法曾在全行業推廣。六十年代初期,試驗推廣了玻璃纖維增強塑料鑄模代替鋁合金模,縮短鑄模製造周期,用合成脂肪酸剩餘物,代替桐油等植物油作為砂芯粘結劑(通稱合脂砂芯粘結劑),獲得成功並大量推廣使用,當時被認為是中國鑄造用砂芯粘結劑的主要發展方向之一。農機製造業首先采用活化膨潤砂,提高了型砂的熱濕拉強度,解決了大平麵鑄件容易產生夾砂的缺陷,擴大了濕砂型的使用範圍。六十年代中期至七十年代,在農機製造廠建成了許多造型生產自動線。如一九七二年至一九七四年由第四設計院完成設計,一九七六年在清江拖拉機廠投產的高壓多觸頭造型生產線,一九七八年鑒定後獲得全國科學大會獎。七十年代後期至八十年代初期,為滿足內燃機向高速、強化發展的要求,在薄壁高強度鑄鐵的研究方麵邁出了新的步伐。研製了新型孕育劑;參加組織試驗鑄造用焦的生產、試用;改造衝天爐,提高鐵水溫度;在一些工廠推廣使用熱分析法,進一步控製鐵水質量。上海柴油機廠等單位研製成功的微處理機熱分析儀,為在鑄造工藝中應用電子計算機開辟了良好的開端。第一拖拉機製造廠和沈陽拖拉機廠與沈陽鑄造研究所合作,研究成功三乙胺冷芯盒製芯法,對改進製芯工藝,提高鑄件內表麵光潔度,有著重要作用。這些都是國外七十年代在生產中推廣使用的新技術。
設計研究院所和工廠相結合,形成了一支鑄造生產線和工藝裝備的設計隊伍。具有較高水平的高壓多觸頭造型自動線,氣動微震造型線,高度可調水平分型脫箱造型線已投產使用,為中國鑄造生產機械化自動化做出了貢獻。骨幹企業中的鑄工車間,絕大部分都有了機械化、自動化的鑄造造型生產線。
長期以來,中國沒有專門的鑄造用焦,機械工業衝天爐化鐵使用的是冶金焦、氣化焦或土焦,這是造成鑄件質量差,廢品率高,金屬耗量大,使用壽命短的重要原因之一。一九八二年,由冶金部、機械部組織鞍山熱能研究所,鎮江焦化廠和無錫柴油機廠等單位聯合研製鑄造焦,一九八三年試生產1萬噸,經46個企業的單排、雙排、多排和中央送風等4種爐型上擴大使用試驗,獲得良好效果。與冶金焦相比,衝天爐熱效率提高10—15%,焦炭投爐利用率提高110%,焦耗減少20—30%,矽、錳燒損下降5%,廢品率下降,為生產優質球鐵及薄壁高強度鑄鐵創造了條件。
到八十年代初,中國農業機械工業已經掌握了黑色和有色金屬的熔煉鑄造、熔模精密鑄造、有色金屬壓鑄、真空吸鑄等各種鑄造工藝,可以生產灰鑄鐵、球墨鑄鐵、可鍛鑄鐵、白口鐵、普通鑄鋼、低合金鑄鋼、高合金鑄鋼、高錳鑄鋼、各種鋁合金、銅合金鑄件,正在為提高鑄件的綜合機械性能並達到國際標準而努力。
(二)鍛造壓力加工。農機工業的鍛壓生產,在國內占有一定地位,模鍛錘擁有量占全國機械行業的四分之一。一些柴油機曲軸、連杆、凸輪軸,齒輪,農機覆蓋件,犁鏵等都采用鍛壓加工。精密鍛造,輥鍛,冷擠壓等新工藝已在生產中應用。一九八一年,在山東博山鍛壓廠建成的95型連杆輥鍛生產自動線年產鍛件40萬件,僅需13人操作,實現了自動上、下料、加熱、成型、整形、切邊、衝孔和校正。這項工藝獲得機械工業部一九八二年科技成果1等獎。吉林工業大學輥鍛研究所,一九八三年完成的製坯輥鍛模具的計算機輔助設計,在描述鍛件幾何形狀,自動簡化鍛件曲麵方麵,與國外常用方法相比有所創新。以設計連杆鍛件模具為例,設計效率比人工高20倍,成本降低60%,用於生產實際,可節省設備投資40%,提高生產率1倍,技術經濟效果顯著,具有國際先進水平。在冷衝壓力加工方麵,上海柴油機廠設計的整體衝壓皮帶輪,采用液壓成型工藝,減少了7道工序,加工過程全部衝壓化,產品質量得到保證,達到國外同類產品先進水平,一九六八年即在拖拉機汽車行業推廣。在冷擠壓方麵,山東濰坊拖拉機配件廠建成了活塞銷冷擠壓自動線,年產95係列活塞銷可達58萬件。此外,連杆螺栓等,全都采用冷鐓、冷擠工藝,材料利用率達80—85%,成本由原來每件0.70—0.80元,下降到0.50元,冷擠螺紋達到2級精度。山東煙台機械工藝研究所等單位,一九七五年研究成功並推廣應用了低熔點合金製模技術,簡化了製模工藝,為農機產品的更新換代,小批量多品種生產創造了有利條件。隨後又研製成功了低熔點合金鑲鋼複合模具,成功地解決了定型批量生產條件下大型薄板冷衝的簡易、速成製模技術問題,獲得國家頒發的創造發明3等獎。