基準(zhǔn)工業(yè)設(shè)計(jì)淺析農(nóng)業(yè)機(jī)械的設(shè)計(jì)

近年來(lái)，為提升我國(guó)農(nóng)機(jī)化水平，促進(jìn)農(nóng)機(jī)工業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)，適應(yīng)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展需要，我國(guó)加快推進(jìn)信息技術(shù)與農(nóng)機(jī)化的深度融合，并取得了可喜的進(jìn)步。

農(nóng)機(jī)的可持續(xù)發(fā)展在于把握用戶的真正需求，由此實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的轉(zhuǎn)型升級(jí)，從而抓住市場(chǎng)的制高點(diǎn)。因此，我國(guó)農(nóng)機(jī)工業(yè)的發(fā)展必須要走符合我國(guó)國(guó)情和順應(yīng)國(guó)際裝備制造業(yè)潮流的道路。

基準(zhǔn)工業(yè)設(shè)計(jì)對(duì)農(nóng)業(yè)機(jī)械行業(yè)做過(guò)專業(yè)研究，深入了解農(nóng)機(jī)行業(yè)的發(fā)展史、發(fā)展現(xiàn)狀、發(fā)展前景。

基準(zhǔn)工業(yè)設(shè)計(jì)作為中國(guó)的智能設(shè)備設(shè)計(jì)專家，在農(nóng)業(yè)機(jī)械領(lǐng)域已鉆研了數(shù)年之久，在農(nóng)機(jī)產(chǎn)品的升級(jí)迭代方面積累了深厚的經(jīng)驗(yàn)，我們關(guān)注農(nóng)機(jī)的外觀設(shè)計(jì)（微創(chuàng)新）、工藝優(yōu)化、成本優(yōu)化，先后設(shè)計(jì)過(guò)收割機(jī)、打草機(jī)、播種機(jī)、開(kāi)溝機(jī)等產(chǎn)品。下面根據(jù)我們的經(jīng)驗(yàn)，淺析農(nóng)機(jī)在工業(yè)設(shè)計(jì)方面的一些看法。

1、農(nóng)機(jī)的分類

▲屬于動(dòng)力機(jī)械的拖拉機(jī)

▲屬于工作機(jī)具的田間管理和植物保護(hù)機(jī)械

農(nóng)機(jī)，指農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中使用的各種機(jī)械裝備統(tǒng)稱。如:大小型拖拉機(jī)、平整土地機(jī)械等設(shè)備。

廣泛意義的農(nóng)業(yè)機(jī)械，其范圍較大，種類較多，可以說(shuō)凡是農(nóng)、林、牧、副、漁業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中所用的各種機(jī)械，統(tǒng)稱為農(nóng)業(yè)機(jī)械。農(nóng)業(yè)機(jī)械概括地可分為動(dòng)力機(jī)械和工作機(jī)具兩大類。

2、農(nóng)機(jī)的特點(diǎn)

我農(nóng)業(yè)機(jī)械化事業(yè)不斷發(fā)展壯大，主要有以下幾個(gè)特點(diǎn)：

   （1）農(nóng)業(yè)機(jī)械化裝備水平穩(wěn)步提高

   （2）農(nóng)田作業(yè)機(jī)械化水平顯著提高

   （3）農(nóng)機(jī)服務(wù)領(lǐng)域不斷拓展

   （4）農(nóng)機(jī)作業(yè)向市場(chǎng)化、社會(huì)化服務(wù)方向發(fā)展

   （5）國(guó)際間的農(nóng)機(jī)技術(shù)交流與合作得到加強(qiáng)

3、農(nóng)機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀

中國(guó)近期仍以發(fā)展中小型農(nóng)業(yè)機(jī)械為主。重點(diǎn)發(fā)展的項(xiàng)目是經(jīng)濟(jì)效益高、能提高抗御自然災(zāi)害能力、保證穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)和增產(chǎn)增收的農(nóng)業(yè)機(jī)械品種，如排灌、植物保護(hù)和施肥等機(jī)械。用于農(nóng)村多種經(jīng)營(yíng)的機(jī)械品種將得到較大的發(fā)展，例如各種農(nóng)副產(chǎn)品加工機(jī)械和禽畜飼養(yǎng)機(jī)械，以及養(yǎng)蜂、養(yǎng)蠶、池塘養(yǎng)魚(yú)和食用菌類培植等機(jī)械設(shè)備。

2017年初，農(nóng)業(yè)部印發(fā)了《全國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械化發(fā)展第十三個(gè)五年規(guī)劃》我國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式實(shí)現(xiàn)了從人畜力為主向機(jī)械作業(yè)為主的歷史性轉(zhuǎn)變，農(nóng)業(yè)機(jī)械化進(jìn)入由中級(jí)階段向高級(jí)階段快速邁進(jìn)的時(shí)期，為“十三五”時(shí)期我國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械化發(fā)展奠定了良好基礎(chǔ)。

4、農(nóng)機(jī)的發(fā)展前景

在10多年農(nóng)機(jī)購(gòu)置補(bǔ)貼政策的推動(dòng)下，我國(guó)農(nóng)機(jī)化水平不斷提高，農(nóng)機(jī)行業(yè)發(fā)展正呈現(xiàn)出日新月異的變化，其發(fā)展趨勢(shì)引起業(yè)界的高度關(guān)注，具體表現(xiàn)為：2月中國(guó)農(nóng)機(jī)市場(chǎng)景氣指數(shù)上升、加快開(kāi)拓國(guó)際市場(chǎng)、迎高校智能化變革。

2017年農(nóng)機(jī)行業(yè)的前景分析情況顯示，十三五期間我國(guó)農(nóng)機(jī)行業(yè)轉(zhuǎn)型速度將不斷提升，農(nóng)機(jī)企業(yè)也將不斷加大投入力度。

5、農(nóng)機(jī)的工業(yè)設(shè)計(jì)表現(xiàn)：

（1）色彩分析

①  從色彩三元素來(lái)考慮

明度高的色彩使人感到明快，明度低的色彩使人感到沉悶，設(shè)計(jì)時(shí)要注意色彩層次所產(chǎn)生的作用，如果明度過(guò)于接近，則會(huì)產(chǎn)生模糊、單調(diào)和不分明的效果。所以農(nóng)機(jī)產(chǎn)品一般以明度適中，低純度的色彩為宜，用色數(shù)量不宜過(guò)多，以2-3色為佳和要考慮所選各色在色相環(huán)上的距離遠(yuǎn)近而產(chǎn)生的配色效果。

②  從農(nóng)機(jī)使用環(huán)境來(lái)考慮

產(chǎn)品的色彩應(yīng)充分表達(dá)產(chǎn)品的功能特性，并與環(huán)境相協(xié)調(diào)。農(nóng)業(yè)機(jī)械的種類繁多，其形狀、結(jié)構(gòu)。用途及使用場(chǎng)所各不相同。另外，色彩本身也應(yīng)有助于發(fā)揮產(chǎn)品的功能特性。如拖拉機(jī)主要用于田間作業(yè)和運(yùn)輸，工作條件惡劣，為耐油污、泥水，常將底盤(pán)的色調(diào)設(shè)計(jì)的深沉一些，變速箱、后橋、懸掛部分用海灰或銀灰色，為在它的工作范圍內(nèi)引人注意，保證安全，拖拉機(jī)的覆蓋件常采用暖色調(diào)，如大紅、朱紅、深黃和橘黃凳，使其達(dá)到與綠色的田野、樹(shù)木對(duì)比鮮明、引人注目，又能同環(huán)境色調(diào)產(chǎn)生美感。

③  從地理位置和使用季節(jié)來(lái)考慮

地理位置和使用季節(jié)也是產(chǎn)品色彩選擇的因素之一。如大西北看慣了黃土高原的黃色環(huán)境色調(diào)，因而渴求綠色，江南水鄉(xiāng)的農(nóng)民因常年能看到綠色，因而喜愛(ài)濃艷、強(qiáng)烈的色彩，插秧機(jī)一般總在夏季使用，因而多選用淡藍(lán)、青色等色彩。

    ④  從色彩主次來(lái)考慮

為使產(chǎn)品的外觀色彩具有整體效果，不雜亂，首先應(yīng)確定主調(diào)色，主調(diào)色應(yīng)符合產(chǎn)品的使用性質(zhì)及類型。如水泵的工作對(duì)象是水，水能給人以涼爽感，因此可用暖色調(diào)設(shè)計(jì)；對(duì)碾米機(jī)等類產(chǎn)品，采用黃色為主調(diào)，能給人一種潔凈感，同時(shí)也與加工物顏色相調(diào)和。

農(nóng)機(jī)產(chǎn)品的色彩設(shè)計(jì)是一項(xiàng)綜合技術(shù)，設(shè)計(jì)者要從色彩與產(chǎn)品兩方面的多種因素加以藝術(shù)處理。在設(shè)計(jì)中，色彩的總體效果應(yīng)主次分明；主調(diào)色與配色對(duì)比變化要適度，色塊面積對(duì)比總體得當(dāng)，既不過(guò)于鮮艷，又不雜亂無(wú)章，創(chuàng)造農(nóng)機(jī)產(chǎn)品色彩的格調(diào)與時(shí)代審美風(fēng)尚的統(tǒng)一。

（2）造型分析

①　造型應(yīng)滿足結(jié)構(gòu)要求--保護(hù)內(nèi)部結(jié)構(gòu)

農(nóng)機(jī)產(chǎn)品造型形態(tài)的設(shè)計(jì)要給內(nèi)部的結(jié)構(gòu)和機(jī)構(gòu)提供保護(hù)、支撐、安裝和美華的作用，根據(jù)不同產(chǎn)品的功能和特點(diǎn)而提供不同的造型形態(tài)。

②　提供人性化使用--使用安全性、符合用戶操作心理

農(nóng)機(jī)不應(yīng)是一種傳統(tǒng)的拙器，我們要從產(chǎn)品的實(shí)用、經(jīng)濟(jì)、方便、高效和靈活的角度，賦于其新的價(jià)值。對(duì)于提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)率、減輕農(nóng)民勞動(dòng)強(qiáng)度、搶收糧食作物等具有不可替代的作用。但隨之而來(lái)，農(nóng)民在使用農(nóng)機(jī)產(chǎn)品時(shí)也發(fā)生了很多農(nóng)機(jī)事故，因此，農(nóng)機(jī)產(chǎn)品的安全性也是設(shè)計(jì)者在設(shè)計(jì)農(nóng)機(jī)產(chǎn)品時(shí)應(yīng)著重考慮的一個(gè)因素。

③　符合使用者審美

符合使用者審美這一要素在前面提到的色彩設(shè)計(jì)中也是同等重要的，一款產(chǎn)品在最開(kāi)始能吸引人視線的一般情況下都是它的顏值，即便是農(nóng)機(jī)產(chǎn)品在設(shè)計(jì)中也應(yīng)該考慮美感這個(gè)因素。

④　與環(huán)境的協(xié)調(diào)

與環(huán)境的協(xié)調(diào)這一要素在色彩設(shè)計(jì)中已經(jīng)提到，但是在造型設(shè)計(jì)中與環(huán)境的協(xié)調(diào)則更為重要，要設(shè)計(jì)出適合在某一環(huán)境中使用的農(nóng)機(jī)產(chǎn)品就要與當(dāng)?shù)氐霓r(nóng)業(yè)環(huán)境、土地環(huán)境、天氣條件等因素進(jìn)行協(xié)調(diào)。

（3）材質(zhì)分析

多數(shù)農(nóng)業(yè)機(jī)械在露天、多塵、潮濕和污穢的環(huán)境中或水中作業(yè)，與土壤、肥料、農(nóng)藥、糞便、腐爛植物和水等接觸，受到這些物料和環(huán)境的腐蝕作用。在作業(yè)中，有的部件與土壤、作物根莖和牲畜皮毛等物料相摩擦而嚴(yán)重磨損，有的部件則承受較大的動(dòng)載荷和沖擊作用。因此，在農(nóng)業(yè)機(jī)械制造中，常使用具有耐蝕、耐磨、減摩、耐沖擊和耐疲勞等性能而又成本低、原料立足于該國(guó)資源的金屬和非金屬材料，并采用各種處理工藝以改善和提高這些材料的性能。

①　鋼管和冷彎型鋼

載荷較小的播種機(jī)和中耕機(jī)等的機(jī)架，常用方形或矩形斷面低碳鋼焊接鋼管。用薄鋼板冷彎而成的槽鋼或卷邊槽鋼制造播種機(jī)和中耕機(jī)等機(jī)架，可比采用熱軋型鋼機(jī)架顯著減輕重量。

    ②  金鋼和低合金鋼

用錳鋼、硅錳鋼、鎳鉻鋼、鉻鉬鋼和鉻錳鋼等合金鋼制造的犁鏵、圓盤(pán)耙片和中耕機(jī)鋤鏟以及收割機(jī)、剪毛機(jī)等的刀片，具有較好的耐磨性。用含鉻、鎳、銅、鈦和稀土族元素的低合金鋼制造的深井泵軸和噴霧器零件等，具有較高的耐蝕性。以耐磨鋼或耐蝕鋼作為面材或包覆層的雙金屬?gòu)?fù)合鋼材，也是制造農(nóng)業(yè)機(jī)械的重要材料。

③  硬質(zhì)合金

在犁鏵、中耕機(jī)鋤鏟和收割機(jī)刀片等零件的表面堆焊一層硬質(zhì)合金，可成倍地提高這些零件的使用壽命。

    ④  特種鑄鐵

用球狀石墨錳鑄鐵制造的犁側(cè)板、用貝氏體加硼球墨鑄鐵經(jīng)等溫淬火制造的飼料壓粒機(jī)壓模、用強(qiáng)韌白口鑄鐵制造的飼料粉碎機(jī)錘片、用珠光體可鍛鑄鐵制造的犁鏵和旋耕機(jī)彎刀，以及用硼鑄鐵制造的水泵葉輪等，在保證必要強(qiáng)度和韌性的條件下，都具有較高的耐磨性。

⑤  粉末冶金材料

用粉末冶金材料制造農(nóng)業(yè)機(jī)械的齒輪等形狀復(fù)雜的零件，可代替部分鑄鋼件或鑄鐵件。使用粉末冶金多孔材料制造的含油軸承，有較好的減摩效果和自潤(rùn)滑性能。

⑥  工程塑料

工程塑料具有質(zhì)輕、耐蝕、耐磨和減摩等特點(diǎn)，廣泛用于制造植物保護(hù)機(jī)械、禽畜飼養(yǎng)設(shè)備、農(nóng)田排灌機(jī)械和其他農(nóng)業(yè)機(jī)械的零部件。此外，用低壓聚乙烯制造塑料犁壁或用聚四氟乙烯塑料覆蓋犁壁的工作面，均可減小摩擦阻力。

    ⑦  橡膠

具有耐磨、耐腐蝕和彈性好等特點(diǎn)，在農(nóng)業(yè)機(jī)械上橡膠除用于各種傳動(dòng)膠帶外，還用以制作收獲機(jī)械的橡膠履帶、施肥裝置的排肥星輪等。

    從我國(guó)農(nóng)機(jī)行業(yè)發(fā)展的描述可以看出，要想實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)機(jī)械環(huán)保的目標(biāo)，就必須要不斷完善設(shè)計(jì)質(zhì)量，提高農(nóng)民的機(jī)械化意識(shí)，才能實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)機(jī)械化的進(jìn)程，才能更好的推進(jìn)農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，保證農(nóng)業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，促進(jìn)農(nóng)民生活水平的提高。

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