引論：我們?yōu)槟砹?3篇農(nóng)業(yè)機(jī)械的設(shè)計(jì)范文，供您借鑒以豐富您的創(chuàng)作。它們是您寫作時(shí)的寶貴資源，期望它們能夠激發(fā)您的創(chuàng)作靈感，讓您的文章更具深度。
篇1
1.1功能原理
農(nóng)機(jī)服務(wù)于農(nóng)藝，是先進(jìn)農(nóng)業(yè)技術(shù)（生態(tài)農(nóng)業(yè)、生物農(nóng)業(yè)、有機(jī)農(nóng)業(yè)）應(yīng)用的載體。依照機(jī)械原理進(jìn)行設(shè)計(jì)，滿足現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的技術(shù)要求，并充分考慮農(nóng)業(yè)的區(qū)域性、多樣形、不確定性等因素，實(shí)現(xiàn)精確地定位、定時(shí)、定量作業(yè)，因而需要設(shè)計(jì)各類農(nóng)具以滿足不同農(nóng)藝功能性的使用要求[2-3]。
1.2結(jié)構(gòu)原理
農(nóng)業(yè)機(jī)械作業(yè)環(huán)境差，勞動(dòng)強(qiáng)度大，必須對所設(shè)計(jì)的各零部件進(jìn)行功能、強(qiáng)度、效率和效益分析，評估和核定在滿足功能和強(qiáng)度要求下合理配置和使用原材料及輔助材料，必須進(jìn)行功能成本分析，優(yōu)化使用零部件、標(biāo)準(zhǔn)件、外購件。
（1）針對農(nóng)機(jī)種類多，規(guī)格不一，盡可能地采用標(biāo)準(zhǔn)化、系列化設(shè)計(jì)，并前瞻性地預(yù)測農(nóng)藝的發(fā)展趨勢，以減少農(nóng)業(yè)機(jī)械開發(fā)和研制費(fèi)用，提高農(nóng)業(yè)機(jī)械使用效率。
（2）在研發(fā)新型農(nóng)機(jī)時(shí)，要考慮整機(jī)或零部件的通用性，減少重復(fù)設(shè)計(jì)，以提高零部件的互換性和維修能力，增加報(bào)廢農(nóng)機(jī)的可回收利用價(jià)值，節(jié)約物資資源。
（3）優(yōu)化各種鉸接機(jī)構(gòu)和各種移動(dòng)副，減少復(fù)雜運(yùn)動(dòng)并使之操作簡單、運(yùn)動(dòng)靈活。
（4）要充分考慮人機(jī)工程理念，減少復(fù)雜動(dòng)作，盡可能減少農(nóng)機(jī)手的勞動(dòng)強(qiáng)度。
1.3技術(shù)原理
要正確處理技術(shù)要求與成本控制之間的矛盾，主要表現(xiàn)在選材、制造精度、標(biāo)準(zhǔn)件選用上。農(nóng)業(yè)機(jī)械報(bào)廢期限短，技術(shù)要求過高，勢必加大成本，增加農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的投入，必須根據(jù)農(nóng)藝要求，合理制訂技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。
1.4工藝原理
對零部件的加工工藝性進(jìn)行分析，即在滿足使用條件下，向機(jī)加工的可能性和經(jīng)濟(jì)性靠攏，向機(jī)加工的效率靠攏，能不加工的就少加工；能粗加工的就不精加工；能簡單加工的就不要復(fù)雜加工；能用小型設(shè)備的就不用大型設(shè)備；能快速加工的就要考慮提高效率。熟知機(jī)加工工藝的流程、工序、瓶頸、效率和經(jīng)濟(jì)性，掌握一般冷加工、熱加工的工藝流程和工時(shí)成本，根據(jù)精度要求確定工藝工序，優(yōu)化工藝[4]。
1.5外觀及成本原理
農(nóng)業(yè)機(jī)械外觀要求布局合理、結(jié)構(gòu)緊湊、強(qiáng)度分配科學(xué)、外表光潔，分析在使用過程中各種不確定因素，評估強(qiáng)度余量和安全系數(shù)，及各零部件是否有過剩功能等。
設(shè)計(jì)中成本控制是一個(gè)綜合參數(shù)，它主要體現(xiàn)在設(shè)計(jì)理念（如何制作成型）、用料（金屬材料和非金屬材料）和加工工藝等，具體反映到設(shè)計(jì)、用料、工藝、加工等各個(gè)環(huán)節(jié)，綜合反映了設(shè)計(jì)者的知識面和設(shè)計(jì)能力。
2農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)中的材料使用
設(shè)計(jì)者應(yīng)熟練掌握和使用各種金屬材料和非金屬材料，金屬材料包括板材（線材和管材）、型材、澆注成型材、初級加工材（如金屬篩網(wǎng)）等，要了解它們的物理性質(zhì)、可加工性質(zhì)（主要是可焊性、可折性等），對零件進(jìn)行選型選材，并進(jìn)行強(qiáng)度和力學(xué)分析。對非金屬材料，應(yīng)了解其物理性質(zhì)（彈性、耐磨性、耐疲勞性、可粘合性等）、化學(xué)性質(zhì)，還要考慮可加工性和經(jīng)濟(jì)性。
3農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)中擴(kuò)大標(biāo)準(zhǔn)件、通用件的適用范圍
農(nóng)業(yè)機(jī)械使用的鏈接、鉸接以及各種移動(dòng)副要求盡量靈活、操作簡便，盡量選用標(biāo)準(zhǔn)件、通用件，盡量在市場上定做，自己加工受到批量、專業(yè)等限制，且制作成本高，加工周期長，質(zhì)量不易保證。
4農(nóng)業(yè)機(jī)械的設(shè)計(jì)圖紙
一般采用設(shè)計(jì)圖紙，即通過主視圖、俯視圖、左視圖，再輔以剖視圖、局部視圖（局部剖視、局部放大等）等操作來達(dá)到對農(nóng)業(yè)機(jī)械進(jìn)行完整描述的目的。此過程中應(yīng)注意以下幾個(gè)方面的問題：一是要在主視圖上最大限度地反映機(jī)械零件，不僅要考慮機(jī)械零件最復(fù)雜、最直觀的一面，而且要考慮機(jī)械零件的自然狀態(tài)和平行對稱位置；二是要注意所有零部件的對應(yīng)關(guān)系是唯一的；三是要注意明確定位基準(zhǔn)，要以中心線、對稱線為基準(zhǔn)標(biāo)注；或以重要加工面、重要參考面為基準(zhǔn)來進(jìn)行標(biāo)注；四是所有的零部件（標(biāo)準(zhǔn)件除外）都應(yīng)該出圖，把零部件的基本尺寸、加工尺寸、基準(zhǔn)精度等完整的表達(dá)清楚，可以在一張圖紙上面做出若干相關(guān)的零件圖，這樣便于集中，不易出錯(cuò)，利于考慮工序編排，容易查出錯(cuò)誤，提高生產(chǎn)效率[5-6]。
5農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)中的逆向設(shè)計(jì)
主設(shè)計(jì)師（創(chuàng)意人員）要有豐富的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)、工藝經(jīng)驗(yàn)、農(nóng)機(jī)加工經(jīng)驗(yàn)、農(nóng)藝經(jīng)驗(yàn)和實(shí)際操作經(jīng)驗(yàn)，要熟悉客戶要求并借鑒以往的經(jīng)驗(yàn)，可以像主創(chuàng)意建筑師那樣，先做創(chuàng)意設(shè)計(jì)，把概念提出來，進(jìn)行模擬排放，據(jù)此設(shè)計(jì)樣架，隨時(shí)修正，改進(jìn)方案，然后做概念圖（效果圖），再進(jìn)行設(shè)計(jì)制圖，并把人機(jī)工程提高到重要地位上來，這是現(xiàn)代工業(yè)對設(shè)計(jì)師提出的更高要求。
6參考文獻(xiàn)
[1] 毛凌華，李瑤，盧明，等.中國農(nóng)業(yè)機(jī)械化的現(xiàn)狀與發(fā)展[J].江西農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)，2009，21（7）：204-206.
[2] 藍(lán)勝.基于仿生設(shè)計(jì)在農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[J].建材與裝飾：上旬，2011（2）：3-4.
[3] 張金果.人機(jī)界面設(shè)計(jì)在農(nóng)業(yè)機(jī)械中的應(yīng)用認(rèn)識[J].科技資訊，2011（1）：68.
篇2
1仿生設(shè)計(jì)在農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)中應(yīng)用的意義
所謂仿生設(shè)計(jì)是在仿生學(xué)和設(shè)計(jì)學(xué)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一門新興學(xué)科，是建立在技術(shù)系統(tǒng)上，通過對生物系統(tǒng)某些原理的實(shí)驗(yàn)性模擬、構(gòu)造，從而設(shè)計(jì)出一種新的設(shè)計(jì)思維方法［1］。農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)就是研究與農(nóng)業(yè)機(jī)械相關(guān)的設(shè)備，農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)與我國農(nóng)業(yè)的發(fā)展息息相關(guān)。對于農(nóng)業(yè)而言，機(jī)械設(shè)備是實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展的保障，而機(jī)械設(shè)備作為一種產(chǎn)品，在現(xiàn)代社會(huì)里，人們對機(jī)械設(shè)備不僅注重功能性，同時(shí)也注重設(shè)備的整體造型的美觀性。而農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)中應(yīng)用仿生學(xué)，通過生物仿造，對農(nóng)業(yè)機(jī)械進(jìn)行模擬，可以對農(nóng)業(yè)機(jī)械的功能進(jìn)行優(yōu)化，同時(shí)，通過仿生設(shè)計(jì)，還可以賦予農(nóng)業(yè)機(jī)械新的生命象征，通過各種素材的搭配，可以設(shè)計(jì)出符合多功能性、符合人與自然和諧發(fā)展的農(nóng)業(yè)機(jī)械產(chǎn)品。
2仿生設(shè)計(jì)在農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)中的應(yīng)用
2．1外觀上的仿生設(shè)計(jì)
對于農(nóng)業(yè)機(jī)械而言，機(jī)械外觀合理與否直接影響到機(jī)械的使用性能。就當(dāng)前農(nóng)業(yè)機(jī)械來看，主要是集中在產(chǎn)品的使用性能上，而忽略了產(chǎn)品的外觀形象設(shè)計(jì)，以至于設(shè)計(jì)出來的產(chǎn)品缺乏親和力，人們在使用的過程中也比較機(jī)械，沒有很好的感覺體驗(yàn)。而仿生設(shè)計(jì)的應(yīng)用可以改善農(nóng)業(yè)機(jī)械的使用功能，同時(shí)也能使得農(nóng)業(yè)機(jī)械的外觀更加美觀、形象，使得人們使用的過程中倍感親切。在農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)的過程中，應(yīng)用仿生設(shè)計(jì)，將農(nóng)業(yè)機(jī)械通過仿生技術(shù)進(jìn)行模擬構(gòu)造，一方面可以對農(nóng)業(yè)機(jī)械的使用性能進(jìn)行測試，另一方面可以對農(nóng)業(yè)機(jī)械的外觀進(jìn)行優(yōu)化，以達(dá)到人們審美標(biāo)準(zhǔn)的需要。
2．2功能上的仿生設(shè)計(jì)
隨著社會(huì)的快速發(fā)展，人們會(huì)逐漸發(fā)現(xiàn)其他生物的一些功能遠(yuǎn)遠(yuǎn)比人類要強(qiáng)，從而促使著人們?nèi)@些生物的功能進(jìn)行研究。而仿生設(shè)計(jì)在對自然生物體，包括動(dòng)物、植物、微生物、人類等所具有的典型的仿生物形態(tài)的認(rèn)知基礎(chǔ)上，尋求對產(chǎn)品的突破和創(chuàng)新。而仿生設(shè)計(jì)的核心就是仿生技術(shù)，通過仿生技術(shù)，設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)時(shí)，可以將生物界中的某些獨(dú)特功能應(yīng)用到農(nóng)業(yè)機(jī)械中去，從而改善農(nóng)業(yè)機(jī)械功能，滿足農(nóng)業(yè)作業(yè)各方面的需求［2］。
2．3材料上的仿生設(shè)計(jì)
在農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)中，不僅可以對農(nóng)業(yè)機(jī)械的外觀和功能進(jìn)行仿生，同時(shí)還可以對農(nóng)業(yè)機(jī)械的材料進(jìn)行仿生［3］。農(nóng)業(yè)機(jī)械材料的選用直接關(guān)系到了農(nóng)業(yè)機(jī)械的使用壽命。只有質(zhì)量合格的產(chǎn)品才能被人們認(rèn)可。在仿生設(shè)計(jì)中，可以通過觀察生物的結(jié)構(gòu)和構(gòu)造來更好地設(shè)計(jì)相應(yīng)的機(jī)械。對于生物結(jié)構(gòu)而言，有的生物結(jié)構(gòu)非常精巧，這種精彩特質(zhì)與材料直接相關(guān)，在農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)人員選用生物材料來進(jìn)行設(shè)計(jì)，從而更好地滿足實(shí)際需求。如土壤動(dòng)物的脫土原理，在進(jìn)行仿生設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)人員就可以將這種材料應(yīng)用于犁體中，從而減少農(nóng)業(yè)機(jī)械在使用過程中黏土，進(jìn)而提高農(nóng)業(yè)作業(yè)效率。
2．4機(jī)械控制性能的仿生設(shè)計(jì)
隨著計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)的發(fā)展，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)化已成為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展的主要方向，而要實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)的自動(dòng)化生產(chǎn)，農(nóng)業(yè)機(jī)械就必須實(shí)現(xiàn)智能化控制。通過仿生設(shè)計(jì)，可以實(shí)現(xiàn)對農(nóng)業(yè)機(jī)械更加人性化和智能化的控制，通過智能化控制，可以有效地實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的均勻化作業(yè)和精準(zhǔn)化操作［4］。
3結(jié)語
現(xiàn)代社會(huì)，農(nóng)業(yè)機(jī)械化作業(yè)已是大勢所趨，加大農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)對推動(dòng)農(nóng)業(yè)的發(fā)展有著重大意義。仿生設(shè)計(jì)在農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)領(lǐng)域中得到了廣泛的應(yīng)用，仿生原理和仿生技術(shù)的出現(xiàn)為農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)提供了多樣性的選擇，對農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)的發(fā)展有著積極的作用。仿生設(shè)計(jì)不僅可以改善農(nóng)業(yè)機(jī)械的功能，同時(shí)還能改善農(nóng)業(yè)機(jī)械的外觀，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)機(jī)械的智能化控制，從而更好地滿足人們的需要。
作者:謝勇中 單位:邵陽學(xué)院
參考文獻(xiàn):
［1］王波，高麗霞．仿生設(shè)計(jì)在農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)中的應(yīng)用［J］．農(nóng)機(jī)化研究，2012(11):30－32．
篇3
由于現(xiàn)今農(nóng)業(yè)機(jī)械的設(shè)計(jì)水平相對落后，所以數(shù)字化設(shè)計(jì)技術(shù)必然在農(nóng)業(yè)機(jī)械的設(shè)計(jì)過程中有更廣闊的應(yīng)用前景。比如，可以將虛擬技術(shù)運(yùn)用于農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)中、數(shù)字化設(shè)計(jì)技術(shù)與農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)協(xié)同設(shè)計(jì)以及在農(nóng)業(yè)機(jī)械的設(shè)計(jì)中注重增強(qiáng)創(chuàng)新意識，下面將對這些數(shù)字化設(shè)計(jì)技術(shù)在農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)中的運(yùn)用前景進(jìn)行詳述。
2.1將虛擬技術(shù)運(yùn)用于農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)中
虛擬技術(shù)是利用計(jì)算機(jī)技術(shù)來生成產(chǎn)品的三維圖像設(shè)計(jì)，通過虛擬技術(shù)可以使設(shè)計(jì)人員更加清楚地了解產(chǎn)品的形狀，另外虛擬技術(shù)可以對機(jī)械運(yùn)動(dòng)進(jìn)行仿真模擬，即可以模擬所設(shè)計(jì)的產(chǎn)品的功能，這樣就便于設(shè)計(jì)人員對產(chǎn)品進(jìn)行改進(jìn)，更大程度上保障了產(chǎn)品設(shè)計(jì)的可行性。通過虛擬技術(shù)還能夠加快產(chǎn)品設(shè)計(jì)的速度，完善產(chǎn)品的質(zhì)量。
2.2數(shù)字化設(shè)計(jì)技術(shù)與農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)協(xié)同設(shè)計(jì)制造
在農(nóng)業(yè)機(jī)械的制造過程中運(yùn)用數(shù)字化設(shè)計(jì)技術(shù)能夠最大程度提升產(chǎn)品的可靠性，降低產(chǎn)品設(shè)計(jì)過程中的成本費(fèi)用和設(shè)計(jì)時(shí)間。利用這一技術(shù)能夠使設(shè)計(jì)方案得到較快地更改，避免不夠完善的計(jì)劃造成生產(chǎn)成本浪費(fèi)。
2.3農(nóng)業(yè)機(jī)械數(shù)字化設(shè)計(jì)過程中更加注重創(chuàng)新設(shè)計(jì)
現(xiàn)今的農(nóng)業(yè)機(jī)械種類和樣式差異不大，沒有較大的改良，所生產(chǎn)的農(nóng)業(yè)機(jī)械不能完全滿足農(nóng)民的需要，而且作用較單一，如果能夠?qū)r(nóng)業(yè)機(jī)械進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì)，那么將會(huì)使農(nóng)業(yè)產(chǎn)品的種類更加完善，并且能夠更大限度的提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)率。數(shù)字化設(shè)計(jì)技術(shù)可以較快捷、可靠地幫助研發(fā)人員設(shè)計(jì)出不同的農(nóng)業(yè)機(jī)械，這將是未來農(nóng)業(yè)機(jī)械的設(shè)計(jì)的必然發(fā)展方向。
篇4
農(nóng)業(yè)作為我國基礎(chǔ)性產(chǎn)業(yè)，在當(dāng)前社會(huì)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展過程中發(fā)揮著非常重要的作用。近年來我國農(nóng)業(yè)機(jī)械化速度不斷加快，這就對農(nóng)業(yè)機(jī)械環(huán)保節(jié)能提出了更高的要求。通過全面重視現(xiàn)代農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)的環(huán)保節(jié)能，才能更好地提高我國農(nóng)業(yè)在國際上的競爭力，為農(nóng)業(yè)機(jī)械的快速發(fā)展奠定良好的基礎(chǔ)。
1 我國農(nóng)業(yè)機(jī)械化的發(fā)展
我國是一個(gè)農(nóng)業(yè)大國，農(nóng)業(yè)作為基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)對國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有非常重要的意義。相較于發(fā)達(dá)國家，我國農(nóng)業(yè)發(fā)展水平普遍落后，這就需要我國農(nóng)業(yè)要加快發(fā)展農(nóng)業(yè)設(shè)施，充分地利用先進(jìn)設(shè)備進(jìn)行農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，提高農(nóng)業(yè)機(jī)械化水平。通過在農(nóng)村全面普及農(nóng)業(yè)機(jī)械化農(nóng)具，提高農(nóng)業(yè)用具機(jī)械化水平，這對推動(dòng)我國農(nóng)業(yè)機(jī)械化的發(fā)展必然起到重要的推動(dòng)作用。在當(dāng)前現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展過程中，由于科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，使農(nóng)業(yè)裝備有了較大改善，農(nóng)業(yè)機(jī)械化發(fā)展有了技術(shù)上的保障。近年來我國農(nóng)業(yè)發(fā)展過程中，充分的與工業(yè)、旅游業(yè)實(shí)現(xiàn)了結(jié)合，農(nóng)產(chǎn)品已不單純的用于滿足溫飽，開始向工業(yè)化及觀賞化的方向發(fā)展。而且在機(jī)械化農(nóng)業(yè)設(shè)備的輔助下，農(nóng)作物的生產(chǎn)過程機(jī)械化水平不斷提升。隨著農(nóng)業(yè)機(jī)械化的研發(fā)和推廣力度的不斷加快，我國農(nóng)業(yè)機(jī)械化發(fā)展過程中也充分的吸收和借鑒國外的成功經(jīng)驗(yàn)和先進(jìn)技術(shù)，這對推動(dòng)現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)的發(fā)展具有非常重要的意義。發(fā)達(dá)國家已全面實(shí)現(xiàn)了農(nóng)業(yè)機(jī)械化，我國在這方面還較為滯后，農(nóng)業(yè)機(jī)械化的普及還具有較多的困難，這就需要在當(dāng)前農(nóng)業(yè)機(jī)械發(fā)展過程中，要加快觀念的轉(zhuǎn)變，全面強(qiáng)化農(nóng)業(yè)機(jī)械化建設(shè)，并充分的利用環(huán)保節(jié)能理念來設(shè)計(jì)農(nóng)業(yè)機(jī)械，更好的推動(dòng)農(nóng)業(yè)的健康、持續(xù)發(fā)展。
2 農(nóng)業(yè)機(jī)械節(jié)能環(huán)保設(shè)計(jì)的意義
一直以來我國農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)采用的都是傳統(tǒng)的方法，不僅存在著資源和能源消耗大的問題，而且還會(huì)對環(huán)境帶來較大的污染。隨著當(dāng)前農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化水平的不斷提升，農(nóng)業(yè)機(jī)械也加快了發(fā)展的步伐，開始向多功能、低消耗及高質(zhì)量的方向發(fā)展。特別是我國每年有大量的農(nóng)機(jī)產(chǎn)品報(bào)廢，可以將部分完好的零部件進(jìn)行分類回收，這不僅有利于p輕農(nóng)機(jī)產(chǎn)品生命周期末端的壓力，而且有效的降低了污染的程度。可以說通過農(nóng)業(yè)機(jī)械節(jié)能環(huán)保設(shè)計(jì)，打造出高質(zhì)量的農(nóng)機(jī)產(chǎn)品，這對帶動(dòng)農(nóng)業(yè)行業(yè)的快速發(fā)展具有非常重要的意義，而且有利于提高我國農(nóng)機(jī)產(chǎn)品的市場競爭力，進(jìn)一步擴(kuò)大出口，為我國農(nóng)業(yè)機(jī)械行業(yè)的健康發(fā)展打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
3 農(nóng)業(yè)機(jī)械節(jié)能環(huán)保設(shè)計(jì)趨勢
3.1 農(nóng)業(yè)機(jī)械的清潔性
當(dāng)前農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中常用的機(jī)械多采用內(nèi)燃機(jī)作為動(dòng)力，由于內(nèi)燃機(jī)需要消耗石油，而且機(jī)械運(yùn)行中存在噪聲及廢氣污染，這不僅會(huì)對農(nóng)產(chǎn)品的品質(zhì)帶來不利影響，而且還會(huì)對環(huán)境帶來一定破壞。因此在農(nóng)業(yè)機(jī)械節(jié)能環(huán)保設(shè)計(jì)過程中，盡可能的選擇電力為農(nóng)業(yè)機(jī)械的動(dòng)力源，同時(shí)還要加快太陽能、氫氣及天然氣等發(fā)動(dòng)機(jī)的研發(fā)工作，實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)的環(huán)保設(shè)計(jì)。當(dāng)前對于采取汽油和柴油的農(nóng)業(yè)機(jī)械，需要對其發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行環(huán)保化學(xué)設(shè)計(jì)優(yōu)化，通過采取有效的措施來減少運(yùn)行過程中對石油能源的消耗，有效的降低廢氣和熱能的排放，避免漏油污染的發(fā)生，可以采用有源器聲控制系統(tǒng)來對發(fā)動(dòng)機(jī)噪聲進(jìn)行有效控制，降低噪聲所帶來的污染。
3.2 產(chǎn)品的可回收性設(shè)計(jì)
在農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)初期，需要對設(shè)計(jì)的零件要考慮回收的可能性，并對回收價(jià)值、回收處理方法及回收處理結(jié)構(gòu)等問題進(jìn)行深入思考。通過對農(nóng)業(yè)機(jī)械中一些常用零件進(jìn)行回收與再利用，能夠?qū)崿F(xiàn)材料資源的有效利用，有效的降低對環(huán)境的污染，實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品的可回收性設(shè)計(jì)。
3.3 產(chǎn)品的可拆卸性設(shè)計(jì)
設(shè)計(jì)人員要使所設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)易于拆卸與維護(hù)。在設(shè)計(jì)階段，可采用模塊化設(shè)計(jì)方法，即對一定范圍內(nèi)的不同功能或相同功能不同性能、不同規(guī)格的產(chǎn)品進(jìn)行功能分析，在此基礎(chǔ)上劃分并設(shè)計(jì)出一系列功能模塊，通過模塊的選擇和組合構(gòu)成不同產(chǎn)品，滿足不同需求。這樣既可以很好地解決產(chǎn)品品種規(guī)格、產(chǎn)品設(shè)計(jì)制造周期和生產(chǎn)成本之間的矛盾，又可為產(chǎn)品的快速更新?lián)Q代縮短設(shè)計(jì)周期，降低成本，有利于回收和重用，以達(dá)到節(jié)約資源和能源、保護(hù)環(huán)境的目的。
3.4 環(huán)保產(chǎn)品的成本分析
在農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)初期，由于環(huán)保節(jié)能設(shè)計(jì)理念的運(yùn)用，因此需要充分對產(chǎn)品的回收和再利用等性能進(jìn)行深入考慮，這就需要在環(huán)保產(chǎn)品成本分析時(shí)要將污染物處理成本、產(chǎn)品拆卸及重復(fù)利用成本等考慮進(jìn)去，確保產(chǎn)品成本分析的準(zhǔn)確性。
3.5 材料選擇
在農(nóng)業(yè)機(jī)械環(huán)保節(jié)能設(shè)計(jì)過程中，需要選擇環(huán)保材料費(fèi)，這類材料不僅能夠回收再利用，而且對環(huán)境所帶來的影響也較小。在環(huán)保設(shè)計(jì)階段通過合理的選擇材料，有利于開發(fā)設(shè)計(jì)決策的科學(xué)性。在具體選擇材料時(shí)，盡可能選擇不存在有害物質(zhì)及稀缺性的材料，有效的減少材料費(fèi)的種類，并對所選擇材料費(fèi)進(jìn)行分類管理，材料費(fèi)使用過程中廢棄和邊角料要做好回收利用工作。通過合理選擇環(huán)保材料費(fèi)，能夠有效地降低產(chǎn)品所對環(huán)境帶來的負(fù)面影響。在當(dāng)前農(nóng)業(yè)機(jī)械環(huán)保節(jié)能設(shè)計(jì)工作中，在進(jìn)行材料選擇時(shí)，需要重點(diǎn)確定材料的要求、選擇原則、影響因素、開發(fā)與應(yīng)用及回收利用等方面，從而實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)機(jī)械真正意義上的環(huán)保節(jié)能設(shè)計(jì)。
4 農(nóng)業(yè)機(jī)械環(huán)保節(jié)能設(shè)計(jì)的前景展望
當(dāng)前社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度較快，這也使能源緊缺問題越來越突出，在這種情況下，為了更好的滿足社會(huì)和經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的需求，在農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)中運(yùn)用環(huán)保節(jié)能設(shè)計(jì)已成為必然的趨勢，而且有利于促進(jìn)農(nóng)業(yè)技術(shù)的快速發(fā)展。在當(dāng)前農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)過程中，可以將環(huán)保節(jié)能作為設(shè)計(jì)的核心，有效的提高農(nóng)業(yè)產(chǎn)品的生產(chǎn)質(zhì)量，進(jìn)一步對傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)中存在的弊端進(jìn)行規(guī)避，加快農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)的創(chuàng)新。同時(shí)還要出臺(tái)相關(guān)政策來鼓勵(lì)農(nóng)業(yè)機(jī)械中環(huán)保節(jié)能設(shè)計(jì)理念的應(yīng)用，更好的促進(jìn)農(nóng)業(yè)技術(shù)水平的全面提升，加快推動(dòng)我國農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)的健康、有序發(fā)展。
當(dāng)前社會(huì)發(fā)展過程中對能源消耗量不斷增加，這也使節(jié)能和環(huán)保成為當(dāng)前經(jīng)濟(jì)發(fā)展的核心內(nèi)容，因此在農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)中需要提供節(jié)能環(huán)保理念，并將其全面落實(shí)到農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)的每一個(gè)環(huán)節(jié)，有效的提高農(nóng)業(yè)機(jī)械的生態(tài)效率和經(jīng)濟(jì)效益，為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)代化進(jìn)程的實(shí)現(xiàn)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
5 結(jié)束語
保護(hù)環(huán)保是人類生存和發(fā)展的重要保障，因此當(dāng)前節(jié)能環(huán)保已成為社會(huì)的發(fā)展的重點(diǎn)問題。在農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)過程中也需要充分的將環(huán)保和節(jié)能理念貫穿其中，并落實(shí)到設(shè)計(jì)的每一個(gè)環(huán)節(jié)，有效的解決傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)機(jī)械對環(huán)境所帶來的不利影響，更好地促進(jìn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展，為農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)的健康、持續(xù)發(fā)展奠定良好的基礎(chǔ)。
參考文獻(xiàn)
篇5
生物在自身進(jìn)化及自然選擇的長期作用下，通過億萬年的洗禮，形成了獨(dú)特的生命結(jié)構(gòu)和功能，這為人類解決工程技術(shù)問題提供了大量的設(shè)計(jì)原型和許多創(chuàng)造性的設(shè)計(jì)方法，是人類技術(shù)創(chuàng)新取之不盡的靈感源泉。仿生學(xué)是將通過觀察、分析、研究掌握的自然界生物所具有的各種特殊本領(lǐng)，并模擬、移植到各工程技術(shù)領(lǐng)域中去，為促進(jìn)人類社會(huì)進(jìn)步發(fā)展所用。仿生學(xué)的理念幫助工程師們打破思維的局限，為工程設(shè)計(jì)提供新的概念、思路和方法。
2.農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)中的仿生理念
農(nóng)業(yè)機(jī)械的發(fā)明和發(fā)展與大自然有著密不可分的聯(lián)系，人類自覺不自覺地利用了仿生學(xué)的理念。眾多農(nóng)業(yè)機(jī)械的造型比如開溝器、鏵式犁、撥苗機(jī)械手等都可以在自然界找到原型。在農(nóng)業(yè)機(jī)械結(jié)構(gòu)中可認(rèn)為農(nóng)業(yè)機(jī)械由整體和細(xì)部構(gòu)造組成。基于仿生學(xué)宏觀和微觀的分類，仿生理念在農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)中也分為宏觀設(shè)計(jì)和微觀設(shè)計(jì)，并可體現(xiàn)在整體和局部設(shè)計(jì)兩方面。宏觀和微觀兩者的統(tǒng)一，即綜合仿生設(shè)計(jì)，見圖1[1]。
宏觀仿生設(shè)計(jì)主要是形態(tài)結(jié)構(gòu)的仿生。無論整體造型還是局部構(gòu)造的選擇，自然界的優(yōu)化結(jié)構(gòu)都可為設(shè)計(jì)者們提供更多新的思路。微觀仿生設(shè)計(jì)方面主要是功能機(jī)理的仿生。生物界中自適應(yīng)自調(diào)控的功能正是農(nóng)業(yè)機(jī)械自動(dòng)控制的天然藍(lán)本。無論宏觀或微觀仿生，還是綜合仿生的實(shí)現(xiàn)，都是農(nóng)業(yè)機(jī)械從非生命體向類生命體的重要轉(zhuǎn)變。最終，這些仿生理念的應(yīng)用將會(huì)使農(nóng)業(yè)機(jī)械更具備生命特征。
2.1宏觀仿生與農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)
自然界中動(dòng)植物的種群數(shù)目繁多、形態(tài)各異，通過億萬年的洗禮，不但結(jié)構(gòu)形式愈加趨于合理，適應(yīng)周圍環(huán)境，而且在外形意象表達(dá)上也趨于美觀。這為人類解決工程技術(shù)問題提供了大量的設(shè)計(jì)原型和許多創(chuàng)造性的設(shè)計(jì)方法。
2.1.1抽象形態(tài)仿生與農(nóng)業(yè)機(jī)械造型設(shè)計(jì)
抽象形態(tài)是從自然物原形出發(fā)，通過概括、抽象，從整體上反映事物獨(dú)特的本質(zhì)特征。形式的簡化性和特征的概括性，正好吻合現(xiàn)代工業(yè)產(chǎn)品對外觀形態(tài)的簡潔性，幾何性以及產(chǎn)品的語意性的要求，因此，它大量的應(yīng)用于現(xiàn)代產(chǎn)品設(shè)計(jì)。
現(xiàn)代汽車造型設(shè)計(jì)中經(jīng)常用抽象到形態(tài)仿生，奔馳的SECcoupe、雷諾的Twingo以及渾圓的馬自達(dá)121看上去都具備某種動(dòng)物的神態(tài)，道奇的Viper“亦如一條準(zhǔn)備給你致命一擊的毒蛇”，而平尼法尼亞設(shè)計(jì)的法拉利275GTB貌似鰲魚[2]。福特Chia Focus的前進(jìn)氣口像大猩猩的鼻子。例如美的電飯YH164小豬電飯堡，以形態(tài)仿生為亮點(diǎn)，模仿成抽象的小豬摸樣。這款外觀設(shè)計(jì)別具一格，充滿情趣。
抽象仿生形態(tài)作用于人時(shí)，產(chǎn)生的“心理”形態(tài)需要生活經(jīng)驗(yàn)的積累，經(jīng)過聯(lián)想和想象才能浮現(xiàn)在腦海中。因此，農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)師要有豐富的生活經(jīng)驗(yàn)，充分地釋放想象力，為人類創(chuàng)造更加精美的農(nóng)業(yè)機(jī)械產(chǎn)品。
2.1.2結(jié)構(gòu)仿生與農(nóng)業(yè)機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)
隨著仿生學(xué)的深入開展，人們不但從外形、功能去模仿生物，而且從生物奇特的結(jié)構(gòu)中也得到不少啟發(fā)。結(jié)構(gòu)仿生是通過研究生物整體或部分的構(gòu)造組織方式發(fā)現(xiàn)其中與產(chǎn)品的潛在相似性進(jìn)而對其模仿，以創(chuàng)造新的形象或解決新的問題。產(chǎn)品設(shè)計(jì)領(lǐng)域的結(jié)構(gòu)仿生，往往從模擬生物外形開始，模擬生物外形所具有的功能如模仿魚外形設(shè)計(jì)潛艇，模仿鳥類進(jìn)行飛行器設(shè)計(jì)。
華南農(nóng)業(yè)大學(xué)工程技術(shù)學(xué)院的邵耀堅(jiān)[4]，利用仿生學(xué)原理設(shè)計(jì)了水稻工廠化育秧撥苗機(jī)械手，用以解決拔秧、拋植的有序栽植問題。吉林大學(xué)地面機(jī)械仿生技術(shù)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室研制的仿生非光滑犁鏵的鏵式犁（以下簡稱仿生犁），與作為對照的普通犁鏵的鏵式犁（以下簡稱普通犁）在犁耕作業(yè)中測試的數(shù)據(jù)為依據(jù)發(fā)現(xiàn)：（1）仿生犁體的技術(shù)生產(chǎn)率、耗油量、勞動(dòng)消耗和犁體成本4項(xiàng)定量化指標(biāo)，比普通犁均有不同程度的改善、提高。這主要是由于其減小了犁耕作業(yè)比阻；（2）仿生犁體具有明顯的改善碎土及覆蓋效果，改善了作業(yè)質(zhì)量，并間接降低了整地、平地的難度及動(dòng)力消耗，提高了經(jīng)濟(jì)效益；（3）通過對2種犁犁耕作業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的綜合評價(jià)分析得出：仿生犁犁耕作業(yè)的綜合經(jīng)濟(jì)效益是普通犁的1.62倍[3]。
土方工程中所用工具的材料一般都是親水性金屬材料，理論與試驗(yàn)都已證明，對這類親水材料可采用宏觀非光滑表面仿生設(shè)計(jì)方法進(jìn)行改形以達(dá)到減粘降阻的目的。叢茜[4]等設(shè)計(jì)的仿生鱗片形非光滑推土板在進(jìn)行土壤切削試驗(yàn)時(shí)不發(fā)生粘附，與光滑推土板相比，可平均降低推土阻力約15%。
農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)師也要積極的關(guān)注仿生發(fā)明中精巧的結(jié)構(gòu)，并且巧妙地應(yīng)用這些結(jié)構(gòu)，結(jié)合市場的需求創(chuàng)造出人們需求的農(nóng)業(yè)機(jī)械產(chǎn)品。同時(shí)農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)師也要細(xì)心的觀察自然，提煉自然的精妙，提出更多的構(gòu)想，為科學(xué)家的探索提供更多的思路，從而創(chuàng)造更有價(jià)值的仿生成果，為人類創(chuàng)造更加精美更加豐富的農(nóng)業(yè)機(jī)械產(chǎn)品。
2.1.3意向仿生與農(nóng)業(yè)機(jī)械美學(xué)設(shè)計(jì)
意象形態(tài)仿生是仿生設(shè)計(jì)高級階段，關(guān)鍵是找到原型和對象之間存在的特定的聯(lián)系，把有關(guān)自然物的屬性，運(yùn)用比喻、象征等手法，用來體現(xiàn)產(chǎn)品的特質(zhì)。意象形態(tài)的仿生是設(shè)計(jì)師（對自然）的感悟，并將這種感悟通過產(chǎn)品闡釋出來，從而達(dá)到物我交融的境界，關(guān)鍵是通過產(chǎn)品和自然物的類比，找出自然物與產(chǎn)品之間的內(nèi)在關(guān)系。如果這種關(guān)系取舍恰當(dāng)，就會(huì)使設(shè)計(jì)形神兼?zhèn)洌玫捏w現(xiàn)產(chǎn)品的特質(zhì)。
仿生設(shè)計(jì)是一種自然美學(xué)理念的回歸，賦予農(nóng)業(yè)機(jī)械形態(tài)以生命的象征是當(dāng)今人類對精神追求所達(dá)到的共識。現(xiàn)代農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)中，農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)師對農(nóng)業(yè)機(jī)械獨(dú)一性所顯示出的巨大熱情，同樣可以被用于蓬勃發(fā)展的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)領(lǐng)域。造型選擇都可以借鑒自然美學(xué)意象，如山巒的起伏，水流的婉轉(zhuǎn)。一種農(nóng)業(yè)機(jī)械的成功不僅僅取決于它力學(xué)的合理性和材料的利用率，還應(yīng)該具備著文化性、社會(huì)性甚至情感性。農(nóng)業(yè)機(jī)械工程師不僅僅是一個(gè)計(jì)算者，也應(yīng)該是充滿人文情懷的藝術(shù)家。
2.2微觀仿生與農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)優(yōu)化
如果自然界中繁多結(jié)構(gòu)可以給概念設(shè)計(jì)以啟迪，那動(dòng)植物其內(nèi)部功能和機(jī)理也是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的源泉。對于農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)而言，在各種荷載的作用下安全性和耐久性是結(jié)構(gòu)的首要因素。
2.2.1材料仿生與新功能農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)
自然界是天然的材料庫，而且善于將不同的材料結(jié)合在一起。當(dāng)今仿生材料科學(xué)的發(fā)展，為農(nóng)業(yè)機(jī)械工程領(lǐng)域開創(chuàng)了新的天地。自然永遠(yuǎn)是人類的靈感之源，她巧妙地運(yùn)用有限的構(gòu)筑板塊如蛋白質(zhì)、多糖和脫氧核糖核酸（ DNA） 等，組建成非常復(fù)雜的系統(tǒng)。自然界的所有過程均為循環(huán)過程，其每次循環(huán)通常過程緩慢，消耗極小能量，但由此所生成的天然材料，不僅在納米尺度上結(jié)構(gòu)可控，而且在宏觀上表現(xiàn)出完美的功能。自然正是這樣將有限的構(gòu)筑板塊組裝成具有階層結(jié)構(gòu)的細(xì)胞、組織、器官。受此啟發(fā)，人類期望從仿生角度構(gòu)思和設(shè)計(jì)智能材料。
最新科學(xué)研究指出，生物體都是由少數(shù)很簡單的物質(zhì)構(gòu)成的，諸如糖、蛋白質(zhì)和水之類。生物體的不同部分，從柔韌的皮膚到堅(jiān)硬的骨骼，性能如此多樣，關(guān)鍵在于從原子排列成分子，及從分子組合成纖維，晶體等半成品，在結(jié)構(gòu)上的千差萬別，就是由于結(jié)構(gòu)的奇巧精致，形成了各種優(yōu)越奇特的性能。
了解生物體構(gòu)造的這些奧秘，最直接的目的就是研制新型的“仿生材料”。研究人員模仿鮑魚殼的微觀結(jié)構(gòu)，將鋁分子充滿在碳化硼分子之間，己初步研制成功新型的陶瓷材料，除了既堅(jiān)硬又柔軟以外，還可以感測并適應(yīng)周圍環(huán)境的變化，如果飛機(jī)機(jī)翼材料具有這種性能，那么遭到損害時(shí)能夠感知并自行修復(fù)。具有和生物機(jī)體相同彈性的材料，伸縮自如，能成功地用來制作人工動(dòng)脈。
農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)師也要積極的關(guān)注仿生發(fā)明中奇特的材料，并且巧妙地應(yīng)用這些材料，結(jié)合市場的需求創(chuàng)造出人們需求的新功能農(nóng)業(yè)機(jī)械產(chǎn)品。
2.2.2功能仿生與農(nóng)業(yè)機(jī)械優(yōu)化設(shè)計(jì)
植物和動(dòng)物在幾百萬年的自然進(jìn)化中，不僅完全適應(yīng)自然，而且其進(jìn)化程度接近完美。人們發(fā)現(xiàn)，動(dòng)植物的某些方面的功能，實(shí)際上遠(yuǎn)遠(yuǎn)超越了人類自身在此方面的科技成果。功能仿生主要研究自然界中生物體的功能原理，并用這些原理去改進(jìn)現(xiàn)有的或建造新的技術(shù)系統(tǒng)，以促進(jìn)產(chǎn)品的更新?lián)Q代或新產(chǎn)品的開發(fā)。換句話可以說，更多的功能仿生則是根據(jù)生物系統(tǒng)某些優(yōu)異的特點(diǎn)來捕捉設(shè)計(jì)靈感的，通過技術(shù)上的模擬，使其具有更優(yōu)越的性能的產(chǎn)品。滿足了人對功利與實(shí)用的雙重需求。
例如科學(xué)家根據(jù)蜻蜒的飛行原理研制成功了直升飛機(jī)；根據(jù)加重的翅痣蜻蜒在高速飛行時(shí)安然無恙，人們仿效其在飛機(jī)的兩翼加上了平衡重錘，解決了因高速飛行而引起振動(dòng)的棘手問題；又如根據(jù)蛙眼原理，科學(xué)家利用電子技術(shù)制成了雷達(dá)系統(tǒng)，能準(zhǔn)確快速地識別目標(biāo)；再如模仿狗鼻子的嗅覺功能，人類造出了電子鼻可以檢測出極其微量的有毒氣體等等諸多令人驚嘆的創(chuàng)造。
希望農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)師也能從自然界找到更多的靈感，通過模仿生物某方面的特殊功能對農(nóng)業(yè)機(jī)械進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，改善農(nóng)業(yè)機(jī)械的效能。
2.2.3神經(jīng)系統(tǒng)仿生與類生命農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)
生物在不斷變化的環(huán)境中生存，必須適應(yīng)外部環(huán)境的變化。人和動(dòng)物神經(jīng)系統(tǒng)的作用就是調(diào)節(jié)各個(gè)器官和各個(gè)系統(tǒng)的活動(dòng)使之協(xié)調(diào)一致，相互配合以形成一個(gè)整體。自適應(yīng)和自調(diào)節(jié)是類生命農(nóng)業(yè)機(jī)械的第一步，農(nóng)業(yè)機(jī)械在每天的工作過程中，都會(huì)遇到各種荷載的組合，比如溫度和工作荷載、震動(dòng)和工作荷載等。現(xiàn)代農(nóng)業(yè)機(jī)械也逐漸具備了神經(jīng)和控制等系統(tǒng)對結(jié)構(gòu)進(jìn)行內(nèi)外環(huán)境的調(diào)節(jié)。
當(dāng)今農(nóng)業(yè)機(jī)械智能監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展已經(jīng)讓許多農(nóng)業(yè)機(jī)械具備了處理系統(tǒng)，并擁有了一定的自處理能力、記憶力、處理信息的能力。不可否認(rèn)的是最成功的系統(tǒng)應(yīng)該具備的特點(diǎn)是預(yù)知性 （Prescience），就是知道下一步將發(fā)生什么。
未來農(nóng)業(yè)機(jī)械也許能夠自行處理突發(fā)事件或特殊荷載，甚至自組裝和自修復(fù)。這應(yīng)該也是未來智能農(nóng)業(yè)機(jī)械結(jié)構(gòu)的發(fā)展方向，而實(shí)現(xiàn)它單靠農(nóng)業(yè)機(jī)械工程師自己己經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。計(jì)算機(jī)科學(xué)、控制論、信息工程、自動(dòng)化等領(lǐng)域的發(fā)展使農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)理念得以實(shí)現(xiàn)和完善。隨著計(jì)算機(jī)的問世和橋梁分析軟件的研發(fā)，有限單元法成了開啟復(fù)雜結(jié)構(gòu)分析的鑰匙。
3.總結(jié)
在宏觀仿生方面，自然教給農(nóng)業(yè)機(jī)械工程師的是對肉眼可見的農(nóng)業(yè)機(jī)械外部形態(tài)和結(jié)構(gòu)的塑造。微觀仿生方面，內(nèi)部世界、分子層面的系統(tǒng)與功能所提供給橋梁結(jié)構(gòu)新的跨越方式。最終，宏觀與微觀仿生的結(jié)合將會(huì)使農(nóng)業(yè)機(jī)械結(jié)構(gòu)更具適應(yīng)性、可持續(xù)性，甚至生命性。
自然是位出色的老師， 蘊(yùn)涵著無窮無盡的奧秘供人類學(xué)習(xí)。幾乎找不到一門科學(xué)不受到大自然的啟示。現(xiàn)在，從無意識的沿用到有意識運(yùn)用仿生理念，取大自然之精華而舍其糟粕，將會(huì)推動(dòng)農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)邁入新的階段。
參考文獻(xiàn)：
[1]胡楠，戴公連.仿生理念在橋梁設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[J].世界橋梁，2009，（3）：65-69.
篇6
2基于CAD技術(shù)的農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)軟件的形成
2.1軟件工具
我們經(jīng)常會(huì)使用3DMAX、Solidworks、Pro/E等軟件來進(jìn)行建模，這些軟件一般具有很強(qiáng)的零件裝配以及運(yùn)動(dòng)模擬功能，能夠輕松地構(gòu)建出模具機(jī)構(gòu)的三維動(dòng)畫效果圖。在實(shí)際軟件設(shè)計(jì)中不管采用哪種軟件來建模，都需要考慮到后期動(dòng)畫制作的軟件接口問題。在計(jì)算機(jī)軟件的程序接口方面，包括圖形程序接口統(tǒng)稱為API，結(jié)合目前軟件圖形技術(shù)的特點(diǎn)，本軟件選擇發(fā)展迅速、功能齊全、操作方便的DirectX來作為軟件設(shè)計(jì)圖像技術(shù)平臺(tái)。農(nóng)業(yè)機(jī)械計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)系統(tǒng)開發(fā)工具主要有程序語言和對已有的應(yīng)用軟件進(jìn)行二次開發(fā)這兩種方式。我們在實(shí)際操作中，由于使用程序語言比較靈活，成本控制較為簡單，選擇范圍較大，故而本軟件采用可視化程序語言VB來實(shí)施。在機(jī)構(gòu)數(shù)據(jù)方面采用XNL技術(shù)，避免解析文件格式帶來的麻煩，為下一步工作提供便利。
2.2軟件結(jié)構(gòu)
依據(jù)軟件設(shè)計(jì)的目標(biāo)、內(nèi)容，可以確定出軟件結(jié)構(gòu)流程。從CAD圖紙到3DMAX建模再到中間的數(shù)據(jù)分析和校核，形成一個(gè)有效的軟件流程。另外還要包括3D組件完備的農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)輔助系統(tǒng)。
2.3軟件制作
在“部件”場景使用方面可以采用樹控件方式實(shí)現(xiàn)，可以在控件內(nèi)直接選擇各部門的內(nèi)容，在控件右上方進(jìn)行圖形顯示，在控件下方進(jìn)行各個(gè)參數(shù)的修改，對于3D圖形現(xiàn)實(shí)以及動(dòng)畫都能夠采用Di-rect3D技術(shù)來實(shí)現(xiàn)，對于文件系統(tǒng)采用XML文件來實(shí)現(xiàn)，這樣使得軟件實(shí)際性能發(fā)揮較好。此外，考慮到計(jì)算機(jī)輔助系統(tǒng)的特征，可以針對各個(gè)部件進(jìn)行參數(shù)直接輸入設(shè)定。首先，在3D圖形顯示窗口可以采用點(diǎn)擊的方式選擇部件，當(dāng)出現(xiàn)子部件時(shí)可以根據(jù)各個(gè)子部件虛擬出一個(gè)可以在導(dǎo)航窗口中選擇并進(jìn)行參數(shù)設(shè)置的基本部件;其次，為了實(shí)現(xiàn)軟件組件化和簡便化，提高軟件的可操作性和反復(fù)使用，在軟件中3D部分設(shè)計(jì)一個(gè)通用的基于Direct3D的3D控件。再者，使用隨想表達(dá)式計(jì)算類庫來進(jìn)行動(dòng)態(tài)公式的解析使用。隨想表達(dá)式計(jì)算控件能夠幫助用戶程序構(gòu)建出解算效能的DLL系列組件，從而提高程序的可伸展性。目前隨想表達(dá)式計(jì)算類庫支持將近120種函數(shù)以及單行表達(dá)式計(jì)算和自定義變量表達(dá)式分部計(jì)算的功能，還具有較強(qiáng)的自動(dòng)檢測和修改錯(cuò)誤的能力。最后，軟件系統(tǒng)可以采用DOM技術(shù)來對XML文檔進(jìn)行解析和操作，DOM技術(shù)能將XML文檔繼續(xù)南行結(jié)構(gòu)信息的樹形構(gòu)建，將文檔的頂端看作跟點(diǎn)，構(gòu)成元素看作節(jié)點(diǎn)，每一個(gè)節(jié)點(diǎn)都存在可以交互的對象，DOM能找到每一個(gè)節(jié)點(diǎn)元素對應(yīng)的屬性關(guān)系和存儲(chǔ)內(nèi)容，將一個(gè)XML文檔快速轉(zhuǎn)換成程序中的一個(gè)對象集合，從而實(shí)施任意操作。同時(shí)，也可以對于DOM樹下的XML文檔采用XPath進(jìn)行識別和匹配，然后在對文檔的結(jié)構(gòu)和內(nèi)容進(jìn)行訪問與更新。
3基于CAD技術(shù)的農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)軟件的優(yōu)點(diǎn)
3.1虛擬組裝
在原始二維AutoCAD上進(jìn)行三維建模需要進(jìn)行DXF文件格式得轉(zhuǎn)化，然后輸入到3DMAX中。農(nóng)業(yè)機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)部件的運(yùn)動(dòng)方式可以利用運(yùn)動(dòng)方程進(jìn)行設(shè)定，比如齒輪部件可以通過在“運(yùn)動(dòng)軌跡定義”后輸入軸旋轉(zhuǎn)的運(yùn)動(dòng)方程來進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)速度的調(diào)整。
3.2動(dòng)畫實(shí)現(xiàn)
Direct3D可以采用直接截取動(dòng)畫和關(guān)鍵幀動(dòng)畫兩種方式來提供高質(zhì)量的動(dòng)畫。實(shí)現(xiàn)直接截取動(dòng)畫需要?jiǎng)?chuàng)建相應(yīng)的移動(dòng)回調(diào)函數(shù)，并進(jìn)行相應(yīng)的計(jì)算來實(shí)現(xiàn)對動(dòng)畫的有效截取。關(guān)鍵幀動(dòng)畫功能在IDi-rect3DRM3接口中可以找到，通過應(yīng)用程序代碼創(chuàng)建動(dòng)畫對象，然后設(shè)置旋轉(zhuǎn)、定位以及縮放鍵來控制動(dòng)畫對象。
3.3動(dòng)畫仿真
在對軟件結(jié)構(gòu)中得每一個(gè)組件和部件完成設(shè)置后便可以進(jìn)入仿真頁面。通過仿真頁面的輸出窗口可以觀察到整個(gè)機(jī)械的運(yùn)動(dòng)情況，可以隨意的調(diào)整觀察角度從而分析機(jī)械的運(yùn)動(dòng)情況。同時(shí)在仿真頁面的數(shù)據(jù)顯示欄目，能夠隨時(shí)選定部件數(shù)據(jù)的動(dòng)態(tài)輸入，從而做到對部件運(yùn)動(dòng)的及時(shí)監(jiān)控和分析。
篇7
在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，農(nóng)機(jī)設(shè)備廣泛應(yīng)用其中，較之傳統(tǒng)人工生產(chǎn)作業(yè)方式，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率和效益顯著提升，相應(yīng)的促使農(nóng)業(yè)機(jī)械化發(fā)展受到了社會(huì)廣泛的關(guān)注和重視。農(nóng)業(yè)機(jī)械發(fā)展中，政策支持力度逐漸提升，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)機(jī)制也在不斷完善，農(nóng)機(jī)補(bǔ)貼和信貸支持政策不斷完善，在一定程度上推動(dòng)了我國農(nóng)業(yè)機(jī)械生產(chǎn)作業(yè)進(jìn)程，大大提升了農(nóng)業(yè)機(jī)械化水平。農(nóng)業(yè)未來發(fā)展的主流趨勢是機(jī)械化，新時(shí)期的農(nóng)業(yè)化生產(chǎn)成為一門新時(shí)期的朝陽產(chǎn)業(yè)。我國農(nóng)業(yè)機(jī)械化水平不斷增長，但是相較于發(fā)達(dá)國家而言還存在較大的差距，未來發(fā)展前景較為廣闊，相信在很長一段時(shí)間內(nèi)，我國的農(nóng)機(jī)工業(yè)將處于一個(gè)黃金發(fā)展階段[1]。但是需要注意的是，盡管當(dāng)前政府對于農(nóng)業(yè)機(jī)械發(fā)展重視程度較高，但是扶持力度還有待進(jìn)一步提升，為了可以有效促進(jìn)農(nóng)業(yè)機(jī)械產(chǎn)業(yè)發(fā)展，創(chuàng)造新的經(jīng)濟(jì)增長點(diǎn)，針對其中存在的問題有針對性予以完善，加強(qiáng)農(nóng)業(yè)機(jī)械管理和維護(hù)保養(yǎng)工作，確保農(nóng)業(yè)機(jī)械可以安全穩(wěn)定運(yùn)行，為農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展做出更大的貢獻(xiàn)。
2農(nóng)機(jī)維護(hù)保養(yǎng)技術(shù)
2.1零部件的安裝
農(nóng)業(yè)機(jī)械是由多個(gè)零部件共同組裝而成的，不同的零部件在安裝要求和規(guī)范上都有一定的不同，同時(shí)也都影響著機(jī)械設(shè)備能否正常運(yùn)轉(zhuǎn)。在這些零部件中，有的零件在外觀上沒有顯著的差別，導(dǎo)致安裝過程中容易出現(xiàn)混淆的問題，一旦沒有正確安裝就會(huì)造成零部件損壞，甚至導(dǎo)致農(nóng)機(jī)發(fā)生嚴(yán)重故障無法運(yùn)轉(zhuǎn)[2]。一般情況下發(fā)動(dòng)機(jī)活塞、風(fēng)扇葉片、噴油泵柱塞、傳動(dòng)軸萬向節(jié)是農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備中較容易出現(xiàn)問題的部件，所以在安裝中需要提高重視，保證安裝的正確性。
2.2更換油
在油更換中容易忽略清洗油道這項(xiàng)工作。經(jīng)過一段時(shí)間的使用后農(nóng)機(jī)油會(huì)出現(xiàn)大量的雜質(zhì)，雖然徹底更換油仍然會(huì)有部分雜質(zhì)留在油底殼和油道中。有的維修人員沒有清洗油道直接注入新的油，這導(dǎo)致零部件表面雜質(zhì)沒有清洗干凈，造成農(nóng)機(jī)構(gòu)建磨損，無法真正達(dá)到作用，造成農(nóng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)存在安全隱患。同時(shí)，農(nóng)機(jī)經(jīng)過大修完試運(yùn)轉(zhuǎn)后會(huì)有很多雜質(zhì)，這些雜質(zhì)容易導(dǎo)致機(jī)械設(shè)備出現(xiàn)燒瓦、抱軸等問題，所以需要在更換油中徹底清洗[3]。
2.3活塞安裝時(shí)的明火加溫方式
在安裝活塞過程中，如果采用明火加熱容易造成活塞受熱出現(xiàn)變形的問題。通常活塞厚度比較薄，只有鞘座部位略厚，明火加熱容易導(dǎo)致不同部位熱脹冷縮程度不同，加上活塞有著較大的熱膨脹系數(shù)，因此明火加熱容易導(dǎo)致活塞出現(xiàn)形變，在自然冷卻過程中破壞金屬組織，將活塞使用壽命縮短。
3農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備維護(hù)管理
3.1創(chuàng)新農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備維護(hù)方法
應(yīng)當(dāng)堅(jiān)持秉承創(chuàng)新的理念，在農(nóng)機(jī)設(shè)備維護(hù)管理中不斷引入新的方法和技術(shù)，與時(shí)俱進(jìn)，不斷研發(fā)新技術(shù)。通過不斷的實(shí)踐提高機(jī)械設(shè)備維護(hù)管理方法，從而延長農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備使用壽命，提高維護(hù)管理工作效率，推動(dòng)農(nóng)機(jī)設(shè)備維修行業(yè)的進(jìn)步。農(nóng)機(jī)使用單位應(yīng)當(dāng)制定農(nóng)機(jī)設(shè)備維護(hù)制度，定期開展設(shè)備維護(hù)管理工作，在維護(hù)過程中積極引入先進(jìn)的離你那，提升設(shè)備使用以及維護(hù)的工作效率和效果。
3.2完善農(nóng)機(jī)管理制度
在農(nóng)業(yè)日常管理中，農(nóng)機(jī)管理制度是重要的工作內(nèi)容之一，對于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、農(nóng)機(jī)的管理維護(hù)都有著重要意義，所以需要不斷完善相關(guān)制度。在制定和完善農(nóng)機(jī)管理制度中需要重點(diǎn)從以下這兩方面入手：①責(zé)任問責(zé)制度，主要是要明確規(guī)定各個(gè)部門、人員的工作責(zé)任，采用責(zé)任到人的制度能夠激發(fā)員工工作的熱情，提高其工作責(zé)任心，一旦出現(xiàn)問題可追究到人，激勵(lì)每個(gè)員工切實(shí)提高對自身工作的重視；②日常管理制度，此制度主要是制定相應(yīng)的維修管理和日常維護(hù)工作內(nèi)容，從而保證農(nóng)業(yè)機(jī)械管理的有效性，在日常工作中充分融入先進(jìn)的維修和管理技術(shù)，推動(dòng)機(jī)械管理方法的創(chuàng)新。通過完善相關(guān)制度能夠?yàn)闄C(jī)械設(shè)備管理指引方向，能夠提高農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備管理的有效性。
4結(jié)束語
國家相關(guān)部門、機(jī)械生產(chǎn)管理單位以及機(jī)械使用者需要共同努力，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)機(jī)械的合理掛管理，提升農(nóng)業(yè)機(jī)械的使用價(jià)值。
參考文獻(xiàn)：
[1]荀峰,陳娟,孔令平.設(shè)備管理原理在農(nóng)業(yè)機(jī)械管理中的應(yīng)用探究[J].中國林業(yè)產(chǎn)業(yè),2016(3):196-197.
篇8
1.1含義。農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)需要結(jié)合使用方向來進(jìn)行，優(yōu)化功能組成，這樣在使用階段可以降級故障發(fā)生幾率，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)任務(wù)也能夠高效完成。數(shù)字化設(shè)計(jì)理念在農(nóng)機(jī)產(chǎn)業(yè)中雖然應(yīng)用實(shí)踐較短，但卻取得了很好的成果，所設(shè)計(jì)的機(jī)械結(jié)構(gòu)更能夠滿足使用需求，基于計(jì)算機(jī)設(shè)備完成的設(shè)計(jì)任務(wù)，可以節(jié)省數(shù)據(jù)分析運(yùn)算所用時(shí)間。借助計(jì)算機(jī)中的功能軟件，能夠輕松的完成圖紙繪制工作，并通過系統(tǒng)模擬來觀察運(yùn)行期間的設(shè)備穩(wěn)定性，最終得到的產(chǎn)品生產(chǎn)方案更安全可行。
1.2特點(diǎn)。數(shù)字化技術(shù)是科技發(fā)生的成果，農(nóng)機(jī)生產(chǎn)行業(yè)正在向自動(dòng)化控制方向發(fā)展，要求設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)科學(xué)高效，必然會(huì)應(yīng)用到數(shù)字化技術(shù)。分析技術(shù)應(yīng)用特點(diǎn)可以了解到，在設(shè)計(jì)時(shí)間上有明顯的節(jié)約，可以同時(shí)完成多項(xiàng)任務(wù)，包括數(shù)據(jù)的錄入與運(yùn)算，幫助提高產(chǎn)品設(shè)計(jì)效率。數(shù)字化技術(shù)還能夠結(jié)合使用需求對設(shè)計(jì)方案做出優(yōu)化，并通過計(jì)算機(jī)軟件來完成設(shè)備的運(yùn)行模擬，這樣所確定的最終方案更安全可靠，有效的降低來生產(chǎn)成本。傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法中，需要同時(shí)得出多種設(shè)計(jì)方案，增大了工作任務(wù)的難度，這一點(diǎn)在數(shù)字化技術(shù)中得到來解決。
2當(dāng)今數(shù)字化設(shè)計(jì)技術(shù)研究的熱點(diǎn)
2.1計(jì)算機(jī)輔助概念設(shè)計(jì)（CACD）。新型技術(shù)的應(yīng)用離不開計(jì)算機(jī)設(shè)備，農(nóng)機(jī)設(shè)計(jì)過程中會(huì)涉及到大量的圖紙繪制，計(jì)算機(jī)繪圖軟件可以完成這一任務(wù)，在工作任務(wù)開展期間，技術(shù)人員將所得到的參數(shù)輸入到計(jì)算機(jī)中，選擇相應(yīng)的功能，便能夠?qū)C(jī)械圖形展現(xiàn)在其中。目前管理圖紙繪制的軟件也正在完善，功能也有明顯的增多，為農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)提供來便捷性。
2.2知識工程（KBE）。知識工程在數(shù)字化設(shè)計(jì)技術(shù)中的應(yīng)用愈來愈廣泛。現(xiàn)代設(shè)計(jì)之所以不同于傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)，是由于市場、競爭和技術(shù)進(jìn)步形勢的變化，它比過去任何時(shí)候都更加依賴于對新知識的獲取，而不是依賴經(jīng)驗(yàn)。過去的一二十年間，在人工智能和知識工程等領(lǐng)域發(fā)展起來的基于框架、規(guī)劃、模型、本體等多種知識建模技術(shù)，主要是為實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)對知識的智能推理，提高計(jì)算機(jī)智能服務(wù)的。對于新知識的獲取，通常有以下幾個(gè)來源：已有知識；市場信息；數(shù)字仿真或虛擬現(xiàn)實(shí)；物理模型試驗(yàn)；樣機(jī)試驗(yàn)；已有產(chǎn)品運(yùn)行表現(xiàn)。
2.3虛擬原型（VP）。虛擬原型技術(shù)，近年來作為數(shù)字化設(shè)計(jì)的一個(gè)重要的分支，得到了人們的普遍關(guān)注。虛擬原型技術(shù)是在CAX（如CAD、CAM、CAE等）/DFX（如DFA、DFM、DFS等）等技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展而來，它將信息技術(shù)、先進(jìn)制造技術(shù)和先進(jìn)仿真技術(shù)等應(yīng)用于復(fù)雜系統(tǒng)全生命周期，并進(jìn)行綜合管理，從系統(tǒng)的層面來分析復(fù)雜系統(tǒng)，支持“由上至下”的復(fù)雜系統(tǒng)開發(fā)模式。虛擬原型是根據(jù)產(chǎn)品設(shè)計(jì)信息或產(chǎn)品概念產(chǎn)生的在功能、行為和感觀特性等方面和物理原型盡可能相似的可仿真的計(jì)算機(jī)模型。虛擬原型技術(shù)經(jīng)過近十年的發(fā)展，已經(jīng)可以部分替代物理原型，在產(chǎn)品設(shè)計(jì)中得到了廣泛的應(yīng)用。
3農(nóng)業(yè)機(jī)械數(shù)字化設(shè)計(jì)技術(shù)的發(fā)展趨勢
農(nóng)業(yè)機(jī)械屬于制造業(yè)的范疇，門類廣、種類多，市場需求潛力巨大，據(jù)統(tǒng)計(jì)，目前我國農(nóng)業(yè)機(jī)械產(chǎn)品擁有14大類、95小類，3000多種產(chǎn)品。盡管我國能生產(chǎn)的農(nóng)業(yè)裝備品種很多，但產(chǎn)品技術(shù)水平、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)與發(fā)達(dá)國家還存在相當(dāng)差距。在構(gòu)型設(shè)計(jì)方面除了利用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)加速產(chǎn)品開發(fā)的同時(shí)，基于知識工程，利用計(jì)算機(jī)仿真對產(chǎn)品性能進(jìn)行預(yù)測以優(yōu)化產(chǎn)品結(jié)構(gòu)也得到了人們的關(guān)注。在農(nóng)業(yè)機(jī)械產(chǎn)品概念設(shè)計(jì)方面的研究也有學(xué)者開始涉及。今后數(shù)字化設(shè)計(jì)技術(shù)在農(nóng)業(yè)機(jī)械中的發(fā)展趨勢，應(yīng)注重以下幾點(diǎn)。
3.1突出產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)過程中應(yīng)當(dāng)突出產(chǎn)品的使用功能以及創(chuàng)新性，消費(fèi)者在購買機(jī)械設(shè)備時(shí)擁有更多的參考。應(yīng)用數(shù)字化技術(shù)后，設(shè)計(jì)階段創(chuàng)新理念可以更好的展現(xiàn)，結(jié)合農(nóng)機(jī)設(shè)備使用階段容易發(fā)生的故障問題來進(jìn)行，將故障發(fā)生幾率降至最低，這樣才能夠降低農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的成本投入，確保設(shè)備具有消費(fèi)市場。農(nóng)機(jī)設(shè)計(jì)生產(chǎn)企業(yè)有很多，只有突出設(shè)計(jì)階段的創(chuàng)新性，才能偶在激烈的市場競爭中占據(jù)有利位置。可以明確，產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)涉及到數(shù)據(jù)開采、知識發(fā)現(xiàn)及其重用技術(shù)、知識的表達(dá)與組織、知識數(shù)據(jù)庫的開發(fā)、基于知識的決策技術(shù)等。
3.2重視虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的出現(xiàn)，給產(chǎn)品設(shè)計(jì)帶來了一場新的革命，它集3D圖形、聲音等多媒體為一身，讓設(shè)計(jì)者/用戶身臨其境的感受產(chǎn)品的設(shè)計(jì)過程，體驗(yàn)其性能，從而提高設(shè)計(jì)的成功率。該技術(shù)在農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)及制造中非常重要。對于結(jié)構(gòu)復(fù)雜、設(shè)計(jì)困難、設(shè)計(jì)周期長的大型農(nóng)業(yè)機(jī)械的設(shè)計(jì)，采用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，既便于模擬產(chǎn)品的某些性能，又便于設(shè)計(jì)人員對產(chǎn)品的修改，更便于用戶針對產(chǎn)品的原型了解產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)和性能等，提出反饋意見，加快了產(chǎn)品投入市場的速度。目前國外已提出了兩種基于VR的工程設(shè)計(jì)方法，一種是增強(qiáng)可視化，它利用現(xiàn)有的CAD系統(tǒng)產(chǎn)生模型，然后將模型輸入到VR環(huán)境中，用戶充分利用各種增強(qiáng)效果設(shè)備如頭盔顯示器等產(chǎn)生臨境感。另一種是VR-CAD系統(tǒng)，設(shè)計(jì)者直接在虛擬環(huán)境中參與設(shè)計(jì)。國內(nèi)相關(guān)的研究才剛起步，尤其是VR在工程上的應(yīng)用方面還缺乏一套較為完善的理論和方法。
3.3強(qiáng)調(diào)產(chǎn)品協(xié)同設(shè)計(jì)。農(nóng)業(yè)機(jī)械制造企業(yè)面臨著新的商業(yè)環(huán)境，如產(chǎn)品定制需求的增多；跨部門甚至跨企業(yè)共同協(xié)作進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)與制造等，因此，產(chǎn)品設(shè)計(jì)制造的協(xié)同是現(xiàn)代企業(yè)適應(yīng)全球經(jīng)濟(jì)的重要手段，也是我國發(fā)展農(nóng)業(yè)機(jī)械行業(yè)乃至整個(gè)機(jī)械行業(yè)所需要瞄準(zhǔn)的方向。據(jù)估計(jì)，發(fā)達(dá)國家制造企業(yè)在新產(chǎn)品的開發(fā)過程中往往有40%~70%的工作是與其他企業(yè)和合作伙伴共同完成的。如何從浩瀚的產(chǎn)品資源中選擇合適的為己所用，這就提出了在已有知識庫中的搜索算法實(shí)現(xiàn)問題。PTC公司的Web服務(wù)器上保存了眾多世界領(lǐng)先的零件供應(yīng)商的百余萬個(gè)零件，且每月增加幾萬個(gè)新的零件。盡管象PTC公司這樣將所有資源都納入自己的服務(wù)器的做法在搜索算法實(shí)現(xiàn)上較為容易，但在我國目前采用是不現(xiàn)實(shí)的，并且從長遠(yuǎn)看也不是方向。一個(gè)可行的辦法就是由供應(yīng)商在自己的服務(wù)器上提供零件的資源信息，這樣采用什么特征及其參數(shù)引導(dǎo)在眾多的供應(yīng)商之間搜索，以及如何實(shí)現(xiàn)客戶端各種異構(gòu)的應(yīng)用系統(tǒng)與服務(wù)器各種異構(gòu)數(shù)據(jù)庫之間信息的傳遞就成為研究的方向。農(nóng)業(yè)機(jī)械在農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)和農(nóng)業(yè)的發(fā)展中始終處于十分重要的地位，將數(shù)字化設(shè)計(jì)技術(shù)引入農(nóng)業(yè)機(jī)械行業(yè)是改變傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)機(jī)械生產(chǎn)方式，用新技術(shù)改造傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)，支持新興農(nóng)業(yè)技術(shù)，提高農(nóng)業(yè)競爭力的重要手段。
參考文獻(xiàn)
篇9
二、農(nóng)業(yè)機(jī)械管理任務(wù)的確定
農(nóng)業(yè)機(jī)械管理的目的。按照我國相關(guān)規(guī)定、設(shè)備管理標(biāo)準(zhǔn)、經(jīng)濟(jì)與管理方針、法律法規(guī)等內(nèi)容，對農(nóng)業(yè)機(jī)械化設(shè)備管理當(dāng)中要始終做到規(guī)范、合理、科學(xué)，實(shí)現(xiàn)對設(shè)備的細(xì)心養(yǎng)護(hù)、科學(xué)檢查、合理整改、更新等，使設(shè)備始終維持穩(wěn)定的運(yùn)行狀態(tài)，延長設(shè)備的使用壽命、減少后期維修。農(nóng)業(yè)機(jī)械管理的任務(wù)。農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備管理要嚴(yán)格按照國家的相關(guān)規(guī)定、法律法規(guī)執(zhí)行。結(jié)合農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的地區(qū)環(huán)境、特征，做好對農(nóng)業(yè)機(jī)械的科學(xué)、合理規(guī)劃與管理，針對本地區(qū)的需求，最好對設(shè)備的市場調(diào)研與分析，實(shí)現(xiàn)各個(gè)指標(biāo)的平衡，科學(xué)合理的對機(jī)械設(shè)備進(jìn)行配置、修理、改造等；按照“技術(shù)規(guī)范、經(jīng)濟(jì)合理”這一原則[2]，不斷對當(dāng)?shù)氐霓r(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備進(jìn)行優(yōu)化與改良，積極研發(fā)與組裝先進(jìn)的農(nóng)業(yè)機(jī)械化設(shè)備，爭取以較低的維護(hù)費(fèi)用延長設(shè)備的使用壽命，確保設(shè)備能夠最大限度的滿足農(nóng)業(yè)生產(chǎn)要求。
三、當(dāng)前農(nóng)業(yè)機(jī)械管理工作中存在的問題
1生產(chǎn)與使用不匹配
隨著生產(chǎn)競爭的加劇，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)當(dāng)中的機(jī)械設(shè)備生產(chǎn)要求不斷增多，不僅要考慮到設(shè)備的使用質(zhì)量、使用壽命，更要考慮到設(shè)備使用當(dāng)中的適用性，要確保設(shè)備使用滿足農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，但是，很多生產(chǎn)企業(yè)優(yōu)先考慮的都是制造成本與收益，對質(zhì)量與使用功能上考慮的不多。
2銷售服務(wù)質(zhì)量不高
很多時(shí)候，機(jī)械設(shè)備在購買過后會(huì)出現(xiàn)一些質(zhì)量問題或者是運(yùn)行故障，售后服務(wù)工作就顯得尤為重要。但是，大部分農(nóng)機(jī)售后服務(wù)工作僅停留在表面，很多都是采取直接服務(wù)的模式，服務(wù)人員往往身兼多職，還會(huì)安排三包服務(wù)人員負(fù)責(zé)售后服務(wù)，受一些因素的影響，這種售后方式并不能滿足農(nóng)戶需要，服務(wù)單一、模式老舊、服務(wù)不及時(shí)等嚴(yán)重制約了售后服務(wù)工作的開展[3]。
3監(jiān)管環(huán)節(jié)薄弱
農(nóng)機(jī)市場的監(jiān)管不良，導(dǎo)致市場銷售混亂，不合乎規(guī)范的行為屢禁不止；相關(guān)部門市場監(jiān)管力度不足，相關(guān)法規(guī)法律貫徹力度不強(qiáng)。
四、措施
1專管與群管相互結(jié)合
按照上級部門的規(guī)定，在農(nóng)業(yè)機(jī)械管理上要組建起一支專業(yè)強(qiáng)、經(jīng)驗(yàn)豐富的管理團(tuán)隊(duì)，確立專項(xiàng)管理系統(tǒng)。在管理團(tuán)隊(duì)中，要有一位領(lǐng)導(dǎo)的統(tǒng)一帶領(lǐng)與部署。重視一線技術(shù)人員的參與，提高實(shí)際操作水平，使管理團(tuán)隊(duì)中的人員增強(qiáng)對農(nóng)機(jī)設(shè)備性能、功能、運(yùn)行狀態(tài)的認(rèn)識，加強(qiáng)對機(jī)械設(shè)備的維護(hù)與保養(yǎng)，將這些工作視為自己的職責(zé)。此外，要調(diào)動(dòng)起一線生產(chǎn)人員、維修人員的工作積極性，提高機(jī)械管理的熱情度，組織技術(shù)人員深入到基層農(nóng)戶，對農(nóng)戶的機(jī)械設(shè)備進(jìn)行檢修與維護(hù)，指導(dǎo)并幫助農(nóng)戶正確使用機(jī)械設(shè)備；定期開展培訓(xùn)工作，多途徑、多形式的完善農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備管理體系[4]。
2實(shí)現(xiàn)技術(shù)管理與經(jīng)濟(jì)管理的結(jié)合
首先，機(jī)械設(shè)備的管理要重視技術(shù)性與經(jīng)濟(jì)性的結(jié)合，使用先進(jìn)的技術(shù)使設(shè)備管理更為經(jīng)濟(jì)合理。因?yàn)樵O(shè)備管理當(dāng)中最為重要的就是全過程監(jiān)督與優(yōu)化，尤其重視度設(shè)備運(yùn)行過程中的管理，只有設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行才能實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的持續(xù)進(jìn)行。要從設(shè)備的設(shè)計(jì)、試驗(yàn)、生產(chǎn)、配置、使用、維修、改造上做好全過程技術(shù)管理；而經(jīng)濟(jì)管理則是指農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備投資、成本、維修費(fèi)用支出、核算等，是對資金改造過程的經(jīng)濟(jì)效益的管理與分析。技術(shù)與經(jīng)濟(jì)相結(jié)合是很重要的內(nèi)容，只有兩者結(jié)合起來才能最大限度的延長設(shè)備使用壽命，使經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益得以獲得。
3注重農(nóng)業(yè)機(jī)械管理與生產(chǎn)的結(jié)合
在農(nóng)業(yè)裝備當(dāng)中，機(jī)械裝備是必不可少的，對機(jī)械設(shè)備的管理效果將對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來直接影響，關(guān)系到農(nóng)戶的收益。為此，要按照實(shí)際情況，將機(jī)械設(shè)備管理工作的目標(biāo)、工作內(nèi)容確定下來，切實(shí)做好設(shè)備維護(hù)、養(yǎng)護(hù)、修理等工作，實(shí)現(xiàn)設(shè)備供應(yīng)、使用上的及時(shí)[5]。
4將制造、設(shè)計(jì)與使用結(jié)合起來
一般，由設(shè)備或者是制造部門負(fù)責(zé)機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計(jì)與制造，而使用過程的維護(hù)與管理則由農(nóng)戶負(fù)責(zé)，也可以由其他部門負(fù)責(zé)管理與監(jiān)督。只有這些部門與生產(chǎn)農(nóng)戶之間加強(qiáng)聯(lián)系，切實(shí)做好信息溝通才能使設(shè)備管理得以優(yōu)化。設(shè)計(jì)制造單位不能只看重成本，同時(shí)也要將機(jī)械設(shè)備的穩(wěn)定性、耐用性、安全性作為加強(qiáng)的內(nèi)容，而農(nóng)戶則要針對生產(chǎn)當(dāng)中存在的問題及時(shí)反饋、及時(shí)匯報(bào)，使問題得到及時(shí)解決，使自身權(quán)益得以保障，這樣才能使農(nóng)業(yè)機(jī)械的穩(wěn)定性增強(qiáng)，延長使用壽命[6]。最后，要做好思想政治引導(dǎo)工作，使其將物質(zhì)獎(jiǎng)勵(lì)相結(jié)合。管理人員要不斷增強(qiáng)自己的思想政治水品，不斷更新觀念，多與生產(chǎn)廠家、農(nóng)戶進(jìn)行溝通，對了解各方需求，結(jié)合具體問題開展管理工作，減少管理工作的盲從，提高管理水平。
結(jié)束語
隨著現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)的提高，農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備生產(chǎn)與制造也進(jìn)入到了一個(gè)新的使其，在設(shè)備穩(wěn)定性與安全性上也在大大增強(qiáng)，極大的促進(jìn)了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。并且機(jī)械設(shè)備使用也將關(guān)系到農(nóng)戶自身利益與設(shè)計(jì)、制造廠家的利益。由此，不斷針對農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備當(dāng)中存在的問題做好管理與優(yōu)化顯得至關(guān)重要。本文對農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備管理發(fā)展歷程進(jìn)行了介紹，回顧了過去我國農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備管理工作的內(nèi)容與進(jìn)步過程，并結(jié)合設(shè)備管理存在的問題從技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、設(shè)計(jì)、制造等方面提出了幾點(diǎn)管理對策，體現(xiàn)了農(nóng)業(yè)設(shè)備管理的重要性。
參考文獻(xiàn)
[1]趙杰，李中華.加強(qiáng)農(nóng)業(yè)機(jī)械管理促進(jìn)農(nóng)業(yè)機(jī)械化健康發(fā)展[J].河南科技，2013(7):87.
[2]田援利，張洪芹，徐純杰等.借力黃藍(lán)經(jīng)濟(jì)戰(zhàn)略機(jī)遇推進(jìn)黃河三角洲農(nóng)機(jī)化又好又快發(fā)展——訪東營市農(nóng)業(yè)機(jī)械管理辦公室主任王武軍[J].山東農(nóng)機(jī)化，2011，(6):16-17.
[3]高原.安全管理模式在農(nóng)業(yè)機(jī)械管理中的應(yīng)用[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2011(6):252.
[4]李瑞達(dá).建立健全工作機(jī)制深入貫徹《河北省農(nóng)業(yè)機(jī)械管理?xiàng)l例》[J].河北農(nóng)機(jī)，2012(5):8-9.
篇10
虛擬樣機(jī)技術(shù)是指通過使用計(jì)算機(jī)技術(shù)，在沒有建造物理樣機(jī)的時(shí)候建立數(shù)字化的機(jī)械模型系統(tǒng)，并使用仿真分析方式，將該系統(tǒng)模型在實(shí)際運(yùn)作中的特性以圖形的形式顯示出來，從而尋找出最佳的機(jī)械設(shè)計(jì)方案。將其應(yīng)用到農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)中，有利于提高機(jī)械設(shè)計(jì)的效率。
1 虛擬樣機(jī)技術(shù)在農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)上應(yīng)用的意義
傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)中往往需要經(jīng)歷多個(gè)步驟，如再試驗(yàn)、設(shè)計(jì)的改進(jìn)、田間的試驗(yàn)、試制樣機(jī)等。而設(shè)計(jì)師在設(shè)計(jì)的時(shí)候更多的是以自己的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行設(shè)計(jì)，具體的設(shè)計(jì)參數(shù)也通常靠經(jīng)驗(yàn)來確定，這樣設(shè)計(jì)出來的產(chǎn)品對提高其質(zhì)量起到了嚴(yán)重的阻礙作用。而且我國的農(nóng)作物和農(nóng)業(yè)用地的地形也具有多樣性的特點(diǎn)，以及對機(jī)械的要求也具有差異性，所以研制的農(nóng)業(yè)機(jī)械也應(yīng)當(dāng)具有針對性，結(jié)合作物的實(shí)際需求進(jìn)行設(shè)計(jì)。而在試制的時(shí)候由于受季節(jié)和氣候等因素的影響，將會(huì)造成設(shè)計(jì)周期的延長。隨著社會(huì)的進(jìn)步，傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)難以滿足新時(shí)期的需求，在虛擬樣機(jī)技術(shù)應(yīng)用到農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)中之后，不但能夠模擬農(nóng)業(yè)機(jī)械的功能、結(jié)構(gòu)，還能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)階段出現(xiàn)的樣機(jī)缺陷，然后做出相應(yīng)的改進(jìn)，有效地在設(shè)計(jì)之初完善機(jī)械設(shè)計(jì)方案。另外，虛擬樣機(jī)技術(shù)還實(shí)現(xiàn)了同步進(jìn)行設(shè)計(jì)工作和完善工作的目標(biāo)，對優(yōu)化設(shè)計(jì)方案、做出前瞻性的決策發(fā)揮了重要作用。另外，還有利于節(jié)約機(jī)械原材料，促進(jìn)機(jī)械設(shè)計(jì)成本的降低[1]。
2 虛擬樣機(jī)技術(shù)在農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)上的具體應(yīng)用
虛擬樣機(jī)技術(shù)在農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)中的應(yīng)用主要是利用ADAMS仿真方法，或是其他軟件結(jié)合ADAMS進(jìn)行仿真分析農(nóng)業(yè)機(jī)械，以此來提高農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)的質(zhì)量和效率。
2.1 ADAMS在農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)中的應(yīng)用
這種方法主要是將虛擬樣機(jī)的模型建立在ADAMS中，然后再仿真分析樣機(jī)的功能等。其優(yōu)勢在于可以無縫連接數(shù)據(jù)，但也存在較弱的建模功能的不足之處。較為復(fù)雜的、大型的模型很難建立起來。例如在設(shè)計(jì)農(nóng)用運(yùn)輸車的時(shí)候，基于原有的多體動(dòng)力學(xué)模型，使用ADAMS仿真分析其平順性，對完善其性能發(fā)揮了重要作用；在建造稻麥聯(lián)合收割機(jī)模型的時(shí)候使用ADAMS中的仿真軟件，優(yōu)化了該模型的結(jié)構(gòu)；在使用ADAMS仿真建立收割機(jī)結(jié)構(gòu)的模型時(shí)，還仿真設(shè)計(jì)了割刀的運(yùn)動(dòng)，仿真之后得出的結(jié)果也比較合理，仿真設(shè)計(jì)的準(zhǔn)確性較高，對機(jī)械設(shè)計(jì)具有極大的幫助[2]。
2.2 結(jié)構(gòu)分析軟件結(jié)合ADAMS在農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)中的應(yīng)用
由于ADAMS的結(jié)構(gòu)分析能力相對較弱，而且剛體是ADAMS主要的分析對象。因此，為了有效地分析柔性體，在仿真的時(shí)候就需要結(jié)合相關(guān)的結(jié)構(gòu)分析軟件。如ANSYS有限元分析軟件結(jié)合ADAMS，建立了水稻缽苗模型、水稻移栽機(jī)模型，比較物理試驗(yàn)的結(jié)果與仿真結(jié)果，驗(yàn)證模型的可行性，從而設(shè)計(jì)出質(zhì)量更優(yōu)的產(chǎn)品；這2個(gè)軟件結(jié)合還仿真建立了耕整機(jī)的樣機(jī)模型，并在實(shí)際測量具體的尺寸之后，研究耕整機(jī)的實(shí)際震動(dòng)原理，從而根據(jù)其性能設(shè)計(jì)符合農(nóng)業(yè)實(shí)際需求的耕整機(jī)；另外使用ADAMS與ANSYS結(jié)合建模，還需要分析具體的作物特性，如基于了解了甘蔗的物理性能之后，先使用ANSYS將其數(shù)字模型建立起來，然后在虛擬樣機(jī)ADAMS引入數(shù)字模型，構(gòu)建工作對象甘蔗與虛擬樣機(jī)之間的聯(lián)系，使收獲機(jī)作用于甘蔗，并對機(jī)器的具體工作過程進(jìn)行精確的描述[3]。
2.3 控制系統(tǒng)分析軟件結(jié)合ADAMS在農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)中的應(yīng)用
現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)的主要發(fā)展方向是結(jié)合控制系統(tǒng)與機(jī)械系統(tǒng)，能夠促進(jìn)機(jī)械結(jié)構(gòu)自身復(fù)雜性的降低，利用結(jié)合的控制系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)以往不能完成的復(fù)雜運(yùn)動(dòng)。同時(shí)還能促進(jìn)結(jié)構(gòu)運(yùn)動(dòng)，增強(qiáng)可靠性、精度。如在研究彈性軸軸承系統(tǒng)的時(shí)候使用Mat lab結(jié)合ADAMS的方法，仿真分析其受到徑向正弦載荷作用之后，所呈現(xiàn)出的動(dòng)力學(xué)的具體特征；在研究馬鈴薯聯(lián)合收獲機(jī)的特性時(shí)，可以先仿真收獲機(jī)輸送臂的液壓模塊、機(jī)械模型，仿真的時(shí)候主要使用的是ADAMS，然后在Simulink中構(gòu)件其控制模型，最終結(jié)合Mat lab與ADAMS集成仿真系統(tǒng)的模型。在分析系統(tǒng)模型之后，就可以實(shí)現(xiàn)仿真分析輸送臂工作原理的目的。
3 結(jié)語
總之，通過對虛擬樣機(jī)技術(shù)在農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)中的應(yīng)用的研究，可以了解目前農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)存在的不足，將虛擬樣機(jī)技術(shù)廣泛應(yīng)用到農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)中可以有效解決其不足，還能夠滿足現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)的需求，從而提高機(jī)械設(shè)計(jì)的質(zhì)量，促進(jìn)農(nóng)業(yè)機(jī)械的發(fā)展。
4 參考文獻(xiàn)
篇11
1.對虛擬樣機(jī)的認(rèn)識
1.1虛擬樣機(jī)的概念
在機(jī)械產(chǎn)品研發(fā)的過程中，機(jī)械設(shè)計(jì)是至關(guān)重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，是進(jìn)行機(jī)械生產(chǎn)的前提和基礎(chǔ)，并且決定了機(jī)械性能的高低。科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展的過程中，各種試驗(yàn)方法也隨之得到迅速的發(fā)展，新興的學(xué)科、技術(shù)不斷地涌現(xiàn)出來，各學(xué)科之間開始進(jìn)行交叉、融合。而虛擬樣機(jī)技術(shù)就是在這種技術(shù)背景下發(fā)展起來的試驗(yàn)手段。虛擬樣機(jī)技術(shù)也可以稱之為機(jī)械系統(tǒng)動(dòng)態(tài)仿真技術(shù)，它是指機(jī)械設(shè)計(jì)師在計(jì)算機(jī)上設(shè)計(jì)出樣機(jī)模型，然后針對模型作出各種動(dòng)態(tài)性能的分析，將傳統(tǒng)的實(shí)物樣機(jī)試驗(yàn)利用數(shù)字形式取而代之，然后針對性能欠缺的地方作出改進(jìn)，對設(shè)計(jì)方案作進(jìn)一步優(yōu)化，最終設(shè)計(jì)出性能優(yōu)良的機(jī)械產(chǎn)品。
1.2虛擬樣機(jī)的優(yōu)勢
和傳統(tǒng)的物理樣機(jī)設(shè)計(jì)方法相比，虛擬樣機(jī)技術(shù)具有明顯的優(yōu)越性，其具體表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：①就虛擬樣機(jī)技術(shù)的本質(zhì)而言，其屬于模擬仿真技術(shù)的范疇，因此與多體運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)建模理論及技術(shù)實(shí)現(xiàn)等多個(gè)領(lǐng)域均有密切的相關(guān)性，是一項(xiàng)以先進(jìn)的建模技術(shù)、信息管理技術(shù)、仿真技術(shù)以及虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)和交互式用戶界面介紹為基礎(chǔ)的綜合性應(yīng)用技術(shù)。②虛擬樣機(jī)具備智能性的特點(diǎn)，因此可以實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互，嚴(yán)格說來它是起到輔助設(shè)計(jì)的作用，而非由計(jì)算機(jī)對產(chǎn)品設(shè)計(jì)做出程式化的分析。③盡管虛擬樣機(jī)是虛擬的，但是在功能方面和物理樣機(jī)的作用并沒有太大差別，它在特定的范圍內(nèi)和物理樣機(jī)的功能是相似的，因此利用該技術(shù)進(jìn)行檢測的真實(shí)度具備可信性。④虛擬樣機(jī)技術(shù)通過相關(guān)的分析軟件，與機(jī)械設(shè)計(jì)的知識相結(jié)合，對虛擬模型進(jìn)行分析就可以對產(chǎn)品的性能作出預(yù)測，為產(chǎn)品的進(jìn)一步優(yōu)化提供可靠依據(jù)。
2.虛擬樣機(jī)技術(shù)在農(nóng)業(yè)機(jī)械中應(yīng)用現(xiàn)狀特點(diǎn)
2.1農(nóng)機(jī)企業(yè)發(fā)展存在滯后性虛擬樣機(jī)技術(shù)
依托計(jì)算機(jī)技術(shù)而存在和發(fā)展，因此我國的農(nóng)機(jī)設(shè)計(jì)行業(yè)計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用相對于其他如航空和汽車等設(shè)計(jì)制造業(yè)有一定的滯后性，原因有以下幾點(diǎn)：由于行業(yè)的資金實(shí)力不夠，農(nóng)業(yè)機(jī)械類院校發(fā)展重視不夠，學(xué)習(xí)農(nóng)業(yè)機(jī)械專業(yè)的積極性不高，導(dǎo)致農(nóng)業(yè)機(jī)械專業(yè)院校投入不足、發(fā)展緩慢，因而高技術(shù)農(nóng)機(jī)設(shè)計(jì)開發(fā)人才規(guī)模小，農(nóng)機(jī)企業(yè)的銷售方式單一，銷售量及利潤低，技術(shù)人員待遇低，導(dǎo)致企業(yè)壯大困難，缺少足夠的資金投入研發(fā)，引進(jìn)、留住人才困難。農(nóng)機(jī)企業(yè)上市較少，目前一拖股份，吉峰農(nóng)機(jī)等十余家上市公司，很多農(nóng)機(jī)企業(yè)還是作坊式企業(yè)，科研和先進(jìn)制造技術(shù)運(yùn)用較少。因此制約了虛擬樣機(jī)技術(shù)的應(yīng)用和推廣實(shí)踐。
2.2在農(nóng)業(yè)機(jī)械裝備中的應(yīng)用
在高校研究機(jī)構(gòu)中逐漸形成團(tuán)隊(duì)化，對農(nóng)業(yè)機(jī)械裝備的研究成果轉(zhuǎn)化步伐加快。如中國農(nóng)業(yè)大學(xué)，華南農(nóng)業(yè)大學(xué)，廣西大學(xué)，分別在不同的應(yīng)用方向取得了顯著的效果，華南農(nóng)業(yè)大學(xué)首次把虛擬樣機(jī)技術(shù)應(yīng)用到機(jī)械手的研究中，并相繼開展機(jī)械手在水稻拋秧機(jī)和水果采摘機(jī)器人等方面的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了整體設(shè)計(jì)方案的優(yōu)化：廣西大學(xué)對甘蔗收獲機(jī)整機(jī)及關(guān)鍵部件的虛擬樣機(jī)模型進(jìn)行了一系列連續(xù)深入的研究后，建立了基于產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理（PDM）的甘蔗收獲機(jī)可視化虛擬設(shè)計(jì)平臺(tái)，涉及整個(gè)產(chǎn)品生命周期的描述、控制和管理，基于虛擬樣機(jī)技術(shù)的農(nóng)業(yè)機(jī)械裝備正逐漸從對虛擬樣機(jī)模型的理論研究指導(dǎo)物理樣機(jī)試制階段發(fā)展到產(chǎn)品化生產(chǎn)階段，并取得了一定的經(jīng)濟(jì)效益。
篇12
Key words： GU virtual design technology；agricultural machinery；application
中D分類號：S220.2 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1006-4311（2017）21-0193-02
0 引言
UG虛擬設(shè)計(jì)技術(shù)是一門高科技新興技術(shù)，以被各大領(lǐng)域所應(yīng)用。其在農(nóng)業(yè)機(jī)械領(lǐng)域方面的應(yīng)用也將不斷地的深入，必將引領(lǐng)農(nóng)業(yè)機(jī)械生產(chǎn)制造領(lǐng)域的變革。
1 UG虛擬設(shè)計(jì)技術(shù)的定義及特點(diǎn)
UG是Siemens PLM Software公司出品的一個(gè)產(chǎn)品工程解決方案，它為用戶的產(chǎn)品設(shè)計(jì)及加工過程提供了數(shù)字化得造型和驗(yàn)證手段，UG針對用戶的虛擬產(chǎn)品設(shè)計(jì)和工藝要求的需要，提供了實(shí)踐驗(yàn)證的解決方案，UG是用戶指南和普遍語法的的英文縮寫。這是一個(gè)交互式CAD/CAM（計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)和計(jì)算機(jī)輔助制造）的系統(tǒng)，它功能強(qiáng)大，可以輕松實(shí)現(xiàn)各種復(fù)雜實(shí)體及造型的構(gòu)建，它誕生之初主要基于工作站，它隨著PC硬件的發(fā)展和個(gè)人用戶的迅速增長，在PC上的應(yīng)用取得了迅猛的發(fā)展，它已成為模具行業(yè)三維設(shè)計(jì)的一個(gè)主流。UG始發(fā)與1969年，它是基于C語言開發(fā)實(shí)現(xiàn)的。UG是一個(gè)在二維和三維空間無結(jié)構(gòu)網(wǎng)格上使用自適應(yīng)多重網(wǎng)格方法開發(fā)的一個(gè)靈活的數(shù)值求解偏激分方程的軟件工具。
1.1 UG虛擬設(shè)計(jì)技術(shù)定義
UG虛擬設(shè)計(jì)技術(shù)是匯集了計(jì)算機(jī)圖像技術(shù)、多媒體技術(shù)、智能接口技術(shù)、傳感技術(shù)、語音處理技術(shù)、音響技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、圖像識別處理技術(shù)，實(shí)時(shí)高度并行的計(jì)算技術(shù)、人工智能、人機(jī)工程學(xué)，人的心里及行為研究的眾多的關(guān)鍵技術(shù)，是這些技高度的融合與集成，UG虛擬設(shè)計(jì)技術(shù)是指以高度仿真的方式給客戶展示了實(shí)體變化和相互作用的三維界面，使客戶有身臨其境的感覺，并直接參與和仿真對象在模擬環(huán)境的作用和變化，有一種真實(shí)的感覺。高度仿真、身臨其境、交互作用是其主要特點(diǎn)。UG虛擬設(shè)計(jì)技術(shù)其特征是：①UG虛擬設(shè)計(jì)技術(shù)是一種基于計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)、多觀點(diǎn)的三維設(shè)計(jì)技術(shù)，這種技術(shù)所構(gòu)建的三維環(huán)境可以現(xiàn)實(shí)的世界真實(shí)的再現(xiàn)，也可以模擬超越現(xiàn)實(shí)的虛構(gòu)世界。②設(shè)計(jì)者可以通過視、聽、觸的人體感官，直接以人的思維方式和自然技能與所設(shè)計(jì)的環(huán)境交互。③在設(shè)計(jì)操作的過程中，人是作為實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)源的主體融入到虛擬的環(huán)境中，而不只是設(shè)計(jì)端的參與者。
1.2 UG虛擬設(shè)計(jì)技術(shù)的特點(diǎn)
首先UG虛擬設(shè)計(jì)技術(shù)是動(dòng)態(tài)環(huán)境的建模技術(shù)，UG虛擬設(shè)計(jì)技術(shù)的核心內(nèi)容是虛擬環(huán)境的構(gòu)建，應(yīng)用動(dòng)態(tài)環(huán)境建模技術(shù)能有效的獲取實(shí)際環(huán)境下的三維數(shù)據(jù)，利用三維數(shù)據(jù)就構(gòu)建虛擬環(huán)境模型。其次就是UG虛擬設(shè)計(jì)技術(shù)是實(shí)時(shí)的三維設(shè)計(jì)技術(shù)，當(dāng)前，三維成像技術(shù)已經(jīng)比較成熟，關(guān)鍵是如何能夠滿足時(shí)需實(shí)用的要求，為了達(dá)到這個(gè)要求圖形的刷新率要不低于于16幀/S，最好要高于31幀/S。再提高刷新率的同時(shí)要保證不降低圖形的復(fù)雜程度和質(zhì)量。要在虛擬設(shè)計(jì)的真實(shí)感圖形中，完成圖像生成的硬件體系結(jié)構(gòu)，當(dāng)然用于加速的各種有效技術(shù)是重中之重。再次就是立體顯示和傳感技術(shù)，UG虛擬設(shè)計(jì)技術(shù)依賴與傳感技術(shù)和立體顯示的發(fā)展，而立體顯示技術(shù)又包含人的感官生理原理以及涉及計(jì)算機(jī)的如何生成技術(shù)，當(dāng)今的硬件系統(tǒng)（單目鏡、頭盔顯示器和可移動(dòng)的視覺顯示器）有待進(jìn)一步的發(fā)展。光學(xué)顯示部分還有待改進(jìn)，其還存在許多局限性。傳感器技術(shù)的可重復(fù)性、精確性、安全性和可靠性等技術(shù)問題需要有待提升，不同性能的傳感器性能有待提高。再次就是UG虛擬設(shè)計(jì)應(yīng)用系統(tǒng)的開發(fā)工具，UG虛擬設(shè)計(jì)技術(shù)最終要面向應(yīng)用，利用平臺(tái)的優(yōu)勢可縮短與應(yīng)用結(jié)合的時(shí)間。因此，就應(yīng)大力研發(fā)UG虛擬技術(shù)的開發(fā)工具。當(dāng)前，常用的UG虛擬設(shè)計(jì)技術(shù)系統(tǒng)開發(fā)工具Super8cape公司VRT，作為一個(gè)可視化的平臺(tái)，它有著較高網(wǎng)絡(luò)處理和交互能力，Scnse的WTK本身是C函數(shù)系統(tǒng)，它可提供合成虛擬的一個(gè)應(yīng)用開發(fā)環(huán)境，3MudtiGen的MuMGen的軟件是具有交互式的建模系統(tǒng)，3MudtiGen-PoIadign的Vega使用簡單，可用于聽覺仿真和實(shí)時(shí)視覺。利用API可成交互式三維應(yīng)用和實(shí)時(shí)可視仿真，利用VTree可生成視覺仿真和實(shí)時(shí)場景生成。總之UG虛擬設(shè)計(jì)技術(shù)的系統(tǒng)是眾多系統(tǒng)的集成，其包含了很多的信息模型，必須根據(jù)設(shè)計(jì)方式合理安排組合。集成技術(shù)涵蓋了數(shù)據(jù)的相互轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)的管理模型、模式識別、模型的標(biāo)定、信息的同步與合成等技術(shù)。
2 UG虛擬設(shè)計(jì)技術(shù)在農(nóng)業(yè)機(jī)械中的應(yīng)用
UG虛擬設(shè)計(jì)技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域很廣、很寬泛，最常用的幾個(gè)重要領(lǐng)域：一是醫(yī)療，涵蓋外科的手術(shù)訓(xùn)練、病理解剖教學(xué)、和很復(fù)雜的外科手術(shù)和顯微鏡手術(shù)；二是游戲娛樂業(yè)，利用UG虛擬設(shè)計(jì)技術(shù)可以營出一定的虛擬環(huán)境，可以生動(dòng)、逼真、形象的模擬太空飛船遨游太空、星球大戰(zhàn)場景、極地探險(xiǎn)、海底探險(xiǎn)以及一些逼真的街頭巷戰(zhàn)的打斗游戲，給人一種身臨其境的體驗(yàn)感，并給體驗(yàn)者帶來很強(qiáng)的知識性、趣味性、驚險(xiǎn)性。三是在航空、航天和軍事方面。其應(yīng)用與人員培訓(xùn)、戰(zhàn)略規(guī)劃和面產(chǎn)品設(shè)計(jì)。如軍事是演示虛擬的戰(zhàn)爭場面、虛擬導(dǎo)彈發(fā)射器、飛機(jī)的虛擬設(shè)計(jì)系統(tǒng)、和太空訓(xùn)練系統(tǒng)。四是廣泛的應(yīng)用與教育系統(tǒng)的培訓(xùn)，對于艦艇、飛機(jī)的駕駛員和宇航員、戰(zhàn)場指揮員和各種復(fù)雜系統(tǒng)的操作人員，模擬仿真的訓(xùn)練是必備的課程，利用UG虛擬設(shè)計(jì)技術(shù)可使仿真效果更形象、逼真，如果仿真內(nèi)容越加豐富、其培訓(xùn)效果就更好。
2.1 UG虛擬設(shè)計(jì)技術(shù)在農(nóng)業(yè)機(jī)械中的應(yīng)用途徑
虛擬產(chǎn)品的生成是建立在計(jì)算機(jī)的系統(tǒng)基礎(chǔ)上開發(fā)完成的。它可以在虛擬的條件下完成產(chǎn)品構(gòu)思、產(chǎn)品設(shè)計(jì)、產(chǎn)品制造、產(chǎn)品測試、產(chǎn)品分析。以往的農(nóng)機(jī)產(chǎn)品設(shè)計(jì)是通過圖紙繪圖設(shè)計(jì)，樣機(jī)試制、樣機(jī)試驗(yàn)、修改圖紙?jiān)O(shè)計(jì)，重新試制，要經(jīng)過漫長的時(shí)間才能生產(chǎn)出合格的產(chǎn)品，眾多的設(shè)計(jì)錯(cuò)誤不能在設(shè)計(jì)初級階段得以發(fā)現(xiàn)，再加上農(nóng)機(jī)產(chǎn)品的試驗(yàn)是伴隨季節(jié)性，所以導(dǎo)致想要生產(chǎn)一款農(nóng)機(jī)產(chǎn)品，需要漫長的開發(fā)周期。UG虛擬設(shè)計(jì)的應(yīng)用大大的縮短了農(nóng)機(jī)產(chǎn)品的開發(fā)周期。其明顯的優(yōu)勢是把存儲(chǔ)在及計(jì)算機(jī)中的數(shù)字模型即虛擬產(chǎn)品代替現(xiàn)實(shí)中的實(shí)物模型進(jìn)行仿真演練，進(jìn)行分析。在模擬制造過程中計(jì)算全機(jī)模擬生成所有工件原型，然后再對虛擬產(chǎn)品進(jìn)行預(yù)裝，在預(yù)裝的同時(shí)還能進(jìn)行階段性的碰撞檢測。如對測試結(jié)果不滿意，就可及時(shí)的對虛擬工件圖進(jìn)行修改再次預(yù)裝試驗(yàn)，這樣就可以大大的提高了產(chǎn)品的可靠性，防止了大量的原材料的浪費(fèi)。在生產(chǎn)產(chǎn)品的質(zhì)量上、時(shí)間上、成本上、環(huán)境上各方面的因素上的得以改良和提高，起到了全局化和一次性研發(fā)成功的的效果。難度大且復(fù)雜的大型農(nóng)機(jī)設(shè)備更需要這種模擬仿真技術(shù)，其不僅可以在運(yùn)動(dòng)學(xué)上加以仿真，還可以有效地利用優(yōu)化設(shè)計(jì)、有限元分析的等方法對動(dòng)力學(xué)加以仿真、分析，從而有效的完成各種構(gòu)件的參數(shù)優(yōu)化。生產(chǎn)出符合設(shè)計(jì)的更好的產(chǎn)品。其具體步驟分為以下幾點(diǎn)，一是幾何建模，利用照片掃描或者圖像繪圖軟件，繪制出虛擬對象的形狀和外表；二是運(yùn)動(dòng)型建模，能模擬對象在虛擬的世界中的動(dòng)態(tài)特征，關(guān)于模擬對象的碰撞、伸縮、手抓提、位置變化、和表面變化的等特征就是運(yùn)動(dòng)建模；三是物理型建模，就是把模擬對象的慣性、質(zhì)量、表面粗糙度、硬度與形體變化的虛擬建模方式。建立實(shí)體的物理模型的優(yōu)勢在于：這個(gè)實(shí)體可以用虛擬的手加以感覺，可以真實(shí)的感覺到這個(gè)實(shí)體的質(zhì)量，表面粗糙程度；四是聲音型建模，就是利用聽覺機(jī)理建立聲音模擬；五是演示模型的分割，在真實(shí)模擬的條件下，簡化模型的復(fù)雜程度，有效的提高模型的實(shí)時(shí)型。
2.2 UG虛擬設(shè)計(jì)技術(shù)的建模
與絕大數(shù)的仿真技術(shù)一樣，虛擬技術(shù)的核心應(yīng)用就是虛擬世界的建模過程，首先是利用計(jì)算機(jī)從數(shù)學(xué)上定義模擬建模的基本過程，所具有并利用所特有的硬件資源，從而建立起模擬設(shè)備零件的幾何模型，再利用計(jì)算機(jī)的轉(zhuǎn)化過程實(shí)現(xiàn)所需的仿真模型。其次是要注重優(yōu)化模型和開發(fā)模擬對象的數(shù)據(jù)庫，就是建立模擬對象的外表、形狀、行為、限制模型并將對應(yīng)的模擬對象發(fā)送到仿真的世界。通過以上的兩個(gè)步驟UG虛擬設(shè)計(jì)的模型就可完成。
3 結(jié)語
虛擬設(shè)計(jì)技術(shù)在農(nóng)業(yè)機(jī)械中的廣泛應(yīng)用其優(yōu)勢是很明顯的。隨時(shí)實(shí)時(shí)建模可使整個(gè)生線的生產(chǎn)流程得以簡化，并發(fā)揮了其最佳效果，有效的縮短了產(chǎn)品的生產(chǎn)周期，使產(chǎn)品生產(chǎn)周期達(dá)到了預(yù)期的目標(biāo)，在生產(chǎn)產(chǎn)品之前就可以先行調(diào)試生產(chǎn)工具和軟件程序，這樣就可以有效的利用時(shí)間。此外UG虛擬設(shè)計(jì)技術(shù)還可以在教育培訓(xùn)領(lǐng)域得到應(yīng)用，工作人員對于一些惡劣的環(huán)境和危險(xiǎn)的環(huán)境可以在模擬中進(jìn)行培訓(xùn)，從而杜絕了對人體的傷害和對設(shè)備的損害，既安全、方便、快捷又能節(jié)省人力財(cái)力。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，知識和信息的快速更新，制造業(yè)面臨著要以最快的速度生產(chǎn)出最好的產(chǎn)品，要花費(fèi)最低的成本與代價(jià)，同時(shí)生產(chǎn)環(huán)境要最優(yōu)、服務(wù)要最好，要有快速的市場適應(yīng)能力來贏得市場先機(jī)和時(shí)代先機(jī)。要完成這一偉大目標(biāo)，就必須要求生產(chǎn)企業(yè)和相關(guān)工作者將制造技術(shù)和不斷發(fā)展的計(jì)算機(jī)科學(xué)、虛擬技術(shù)、系統(tǒng)科學(xué)、人工智能等相關(guān)的科學(xué)技術(shù)加以融合運(yùn)用。創(chuàng)造出具有自動(dòng)化、信息化、智能化的全新概念的基于數(shù)字媒體技術(shù)的UG虛擬設(shè)計(jì)技術(shù)。3DS MAX和CAD被廣泛的農(nóng)業(yè)機(jī)械產(chǎn)品虛擬設(shè)計(jì)，其優(yōu)勢是不僅能模擬產(chǎn)品工作狀態(tài)，還可以進(jìn)行動(dòng)態(tài)干涉檢查和相關(guān)的虛擬裝配，使設(shè)計(jì)過程有效地得以簡化，使其更直觀更合理，不但使產(chǎn)品的質(zhì)量得以提高、設(shè)計(jì)周期大幅減縮，實(shí)驗(yàn)經(jīng)費(fèi)大大節(jié)省，更能便于利用互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行虛擬介紹和產(chǎn)品推銷，從而為提高企業(yè)形象，展示產(chǎn)品質(zhì)量，提高產(chǎn)品的市場占有率夯實(shí)基礎(chǔ)。
綜上所述，在技術(shù)高速發(fā)展的21世紀(jì)，UG虛擬設(shè)計(jì)技術(shù)必將在農(nóng)業(yè)機(jī)械領(lǐng)域得以深入應(yīng)用。當(dāng)然，UG虛擬設(shè)計(jì)技術(shù)是一門新興的科學(xué)應(yīng)用技術(shù)，其應(yīng)用前景廣闊，我國尚處于應(yīng)用的初級階段，但只要不斷地加大對農(nóng)業(yè)機(jī)械中UG虛擬設(shè)計(jì)技術(shù)的投入和研發(fā)力度，UG虛擬設(shè)計(jì)技術(shù)在農(nóng)業(yè)機(jī)械中的發(fā)展前景機(jī)會(huì)更加廣闊。
參考文獻(xiàn)：
篇13
1山西省設(shè)施農(nóng)業(yè)機(jī)械化發(fā)展現(xiàn)狀
1.1山西省設(shè)施農(nóng)業(yè)裝備發(fā)展情況
近年來，山西省以四大特色蔬菜產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢區(qū)為重點(diǎn)，圍繞高效農(nóng)作物、無公害蔬菜、中藥材等優(yōu)勢農(nóng)作物的關(guān)鍵環(huán)節(jié)、加工環(huán)節(jié)[1]，引進(jìn)了溫濕度自動(dòng)控制（放風(fēng)）系統(tǒng)、空間電場套、土壤電滅蟲機(jī)、農(nóng)用補(bǔ)光燈、太陽能殺蟲燈、二氧化碳發(fā)生器、臭氧水氣一體機(jī)，大力推廣了卷簾機(jī)、大棚電動(dòng)微耕機(jī)、大棚電動(dòng)運(yùn)輸車等設(shè)施農(nóng)業(yè)裝備，截至2018年底，山西省設(shè)施農(nóng)業(yè)裝備擁有量達(dá)到35×104臺(tái)（套）。
1.2山西省設(shè)施農(nóng)業(yè)覆蓋情況
截至2018年，山西省設(shè)施農(nóng)業(yè)總面積50869.24hm2[2]，其中：日光溫室面積達(dá)到27855.47hm2，占設(shè)施農(nóng)業(yè)總面積的54.76%；塑料大棚面積達(dá)到22741.08hm2，占設(shè)施總面積的44.7%。全省設(shè)施農(nóng)業(yè)仍以日光溫室和塑料大棚為主，由于日光溫室具有采光充分、保溫性能好、造價(jià)低、適于北方農(nóng)業(yè)生產(chǎn)等優(yōu)勢，逐漸成為山西省設(shè)施農(nóng)業(yè)發(fā)展的主要支撐部分，日光溫室面積與溫室面積的占比由2011年的46.1%發(fā)展到2018年的54.8%。
2山西省設(shè)施農(nóng)業(yè)機(jī)械化發(fā)展情況
2.1主要環(huán)節(jié)農(nóng)業(yè)機(jī)械的適用性
2.1.1卷簾機(jī)。傳統(tǒng)草簾在雨雪天氣潮濕沉重，人工卷簾作業(yè)強(qiáng)度大，卷簾時(shí)間長；遭遇大風(fēng)易被掀起，棚內(nèi)作物會(huì)因溫度驟降而減產(chǎn)。卷簾機(jī)相對人工卷簾穩(wěn)定性好，收放便捷，拉長光照時(shí)長，可大大提高作業(yè)效率。
2.1.2微耕機(jī)。微耕機(jī)具有體積小、質(zhì)量輕、結(jié)構(gòu)簡單、操作靈活等特點(diǎn)，普遍適用于溫室中的耕作、開溝、中耕培土等作業(yè)，可大幅度降低作業(yè)勞動(dòng)強(qiáng)度[3]。
2.1.3灌溉設(shè)施。滴灌、噴灌等灌溉設(shè)施在溫室的運(yùn)用可有效降低生產(chǎn)成本，調(diào)節(jié)溫室內(nèi)溫度和濕度，減少各種病蟲害發(fā)生概率，避免漫灌帶來的土壤養(yǎng)分流失、板結(jié)等問題，為作物提供較好的生長環(huán)境。
2.1.4殺菌驅(qū)蟲設(shè)備。殺蟲燈具有操作簡單、使用方便、無毒害、無污染、效果顯著等特點(diǎn)，是替代農(nóng)藥的首選，如柳林縣購買大批殺蟲燈，為提高無公害蔬菜和綠色食品生產(chǎn)創(chuàng)造了條件。
2.1.5補(bǔ)光設(shè)備。北方冬季遭遇雨雪、大風(fēng)、連陰等天氣會(huì)導(dǎo)致溫室大量減產(chǎn)，安裝補(bǔ)光設(shè)備能在惡劣氣候條件下為作物提供充足光照，能夠有效促進(jìn)作物生長，提高農(nóng)作物品質(zhì)。
2.2設(shè)施農(nóng)業(yè)機(jī)械化水平
近年來，山西省在提高設(shè)施農(nóng)業(yè)生產(chǎn)機(jī)械化、集約化等方面做了大量工作，設(shè)施耕整地、設(shè)施灌溉施肥、設(shè)施環(huán)境調(diào)控等主要環(huán)節(jié)機(jī)械化取得了較快發(fā)展。截至2018年，全省設(shè)施農(nóng)業(yè)總面積達(dá)到50869.24hm2，設(shè)施農(nóng)業(yè)機(jī)械化率為34.85%，較2014年提高了5.12個(gè)百分點(diǎn)。其中設(shè)施耕整地機(jī)械化率、設(shè)施種植機(jī)械化率、設(shè)施灌溉施肥機(jī)械化率、設(shè)施環(huán)境調(diào)控機(jī)械化率、設(shè)施采運(yùn)機(jī)械化率分別達(dá)到77.64%、22.56%、49.16%、32.6%、0.59%，為持續(xù)推動(dòng)全省設(shè)施農(nóng)業(yè)高效、優(yōu)質(zhì)、綠色、生態(tài)發(fā)展奠定了良好的基礎(chǔ)。
3山西省設(shè)施農(nóng)業(yè)機(jī)械化發(fā)展中存在的問題及建議
3.1設(shè)施農(nóng)業(yè)機(jī)械化水平整體偏低
設(shè)施農(nóng)業(yè)機(jī)械化雖然取得了較大發(fā)展，但與農(nóng)業(yè)整體發(fā)展要求仍有較大差距，除設(shè)施耕整地、設(shè)施灌溉、機(jī)械卷簾等方面機(jī)械化發(fā)展較好外，設(shè)施種植、設(shè)施環(huán)境調(diào)控等環(huán)節(jié)的機(jī)械化水平仍有較大提升空間，設(shè)施采運(yùn)、植保施肥環(huán)節(jié)是全省設(shè)施農(nóng)業(yè)發(fā)展中的瓶頸，基本上完全靠人工作業(yè)完成，勞動(dòng)強(qiáng)度大，作業(yè)成本高。應(yīng)在農(nóng)機(jī)農(nóng)藝融合的基礎(chǔ)上，在溫室種植的主要環(huán)節(jié)開展農(nóng)機(jī)具技術(shù)攻關(guān)，適度提高先進(jìn)、適用農(nóng)機(jī)具的推廣、補(bǔ)貼力度，強(qiáng)力提升設(shè)施農(nóng)業(yè)機(jī)械化水平。
3.2設(shè)施農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效益低下
