篇一

　　农业机械的设计

　　农业机械包括农业动力机械、植保机械、加工机械、畜牧机械、监控机械和运输机械等。而农机设计与一般机械设计不同，有其特殊性，农业机械依赖于农时、农艺的要求，从事定时或不定时作业，且作业环境差，劳动强度大，对农机的性价比要求更为突出。因此，设计人员必须掌握相关的农艺知识[1]。笔者根据长期从事农业机械设计、生产和职业教育工作的经验以及农机设计和使用的具体特点与矛盾，总结农机设计中应注意的问题，以为农机设计提供指导。

　　1农业机械的设计原理

　　农机设计是根据农艺方面提出的使用要求，针对农业机械进行功能、结构、工艺、外观、成本等方面的综合性设计。

　　1.1功能原理

　　农机服务于农艺，是先进农业技术(生态农业、生物农业、有机农业)应用的载体。依照机械原理进行设计，满足现代农业的技术要求，并充分考虑农业的区域性、多样形、不确定性等因素，实现精确地定位、定时、定量作业，因而需要设计各类农具以满足不同农艺功能性的使用要求[2-3]。

　　1.2结构原理

　　农业机械作业环境差，劳动强度大，必须对所设计的各零部件进行功能、强度、效率和效益分析，评估和核定在满足功能和强度要求下合理配置和使用原材料及辅助材料，必须进行功能成本分析，优化使用零部件、标准件、外购件。

　　(1)针对农机种类多，规格不一，尽可能地采用标准化、系列化设计，并前瞻性地预测农艺的发展趋势，以减少农业机械开发和研制费用，提高农业机械使用效率。

　　(2)在研发新型农机时，要考虑整机或零部件的通用性，减少重复设计，以提高零部件的互换性和维修能力，增加报废农机的可回收利用价值，节约物资资源。

　　(3)优化各种铰接机构和各种移动副，减少复杂运动并使之操作简单、运动灵活。

　　(4)要充分考虑人机工程理念，减少复杂动作，尽可能减少农机手的劳动强度。

　　1.3技术原理

　　要正确处理技术要求与成本控制之间的矛盾，主要表现在选材、制造精度、标准件选用上。农业机械报废期限短，技术要求过高，势必加大成本，增加农业生产的投入，必须根据农艺要求，合理制订技术标准。

　　1.4工艺原理

　　对零部件的加工工艺性进行分析，即在满足使用条件下，向机加工的可能性和经济性靠拢，向机加工的效率靠拢，能不加工的就少加工;能粗加工的就不精加工;能简单加工的就不要复杂加工;能用小型设备的就不用大型设备;能快速加工的就要考虑提高效率。熟知机加工工艺的流程、工序、瓶颈、效率和经济性，掌握一般冷加工、热加工的工艺流程和工时成本，根据精度要求确定工艺工序，优化工艺[4]。

　　1.5外观及成本原理

　　农业机械外观要求布局合理、结构紧凑、强度分配科学、外表光洁，分析在使用过程中各种不确定因素，评估强度余量和安全系数，及各零部件是否有过剩功能等。

　　设计中成本控制是一个综合参数，它主要体现在设计理念(如何制作成型)、用料(金属材料和非金属材料)和加工工艺等，具体反映到设计、用料、工艺、加工等各个环节，综合反映了设计者的知识面和设计能力。

　　2农业机械设计中的材料使用

　　设计者应熟练掌握和使用各种金属材料和非金属材料，金属材料包括板材(线材和管材)、型材、浇注成型材、初级加工材(如金属筛网)等，要了解它们的物理性质、可加工性质(主要是可焊性、可折性等)，对零件进行选型选材，并进行强度和力学分析。对非金属材料，应了解其物理性质(弹性、耐磨性、耐疲劳性、可粘合性等)、化学性质，还要考虑可加工性和经济性。

　　3农业机械设计中扩大标准件、通用件的适用范围

　　农业机械使用的链接、铰接以及各种移动副要求尽量灵活、操作简便，尽量选用标准件、通用件，尽量在市场上定做，自己加工受到批量、专业等限制，且制作成本高，加工周期长，质量不易保证。

　　4农业机械的设计图纸

　　一般采用设计图纸，即通过主视图、俯视图、左视图，再辅以剖视图、局部视图(局部剖视、局部放大等)等操作来达到对农业机械进行完整描述的目的。此过程中应注意以下几个方面的问题：一是要在主视图上最大限度地反映机械零件，不仅要考虑机械零件最复杂、最直观的一面，而且要考虑机械零件的自然状态和平行对称位置;二是要注意所有零部件的对应关系是唯一的;三是要注意明确定位基准，要以中心线、对称线为基准标注;或以重要加工面、重要参考面为基准来进行标注;四是所有的零部件(标准件除外)都应该出图，把零部件的基本尺寸、加工尺寸、基准精度等完整的表达清楚，可以在一张图纸上面做出若干相关的零件图，这样便于集中，不易出错，利于考虑工序编排，容易查出错误，提高生产效率[5-6]。

　　5农业机械设计中的逆向设计

　　主设计师(创意人员)要有丰富的设计经验、工艺经验、农机加工经验、农艺经验和实际操作经验，要熟悉客户要求并借鉴以往的经验，可以像主创意建筑师那样，先做创意设计，把概念提出来，进行模拟排放，据此设计样架，随时修正，改进方案，然后做概念图(效果图)，再进行设计制图，并把人机工程提高到重要地位上来，这是现代工业对设计师提出的更高要求。

　　6参考文献

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　　[2] 蓝胜.基于仿生设计在农业机械设计中的应用[J].建材与装饰：上旬，2011(2)：3-4.

　　[3] 张金果.人机界面设计在农业机械中的应用认识[J].科技资讯，2011(1)：68.

　　[4] 赵立虹，薛梅，程娟.浅述农业机械产品形象设计的构成要素和现状[J].农业装备与车辆工程，2010(12)：58-60.

　　[5] 李岩，张智勇，贾宇琛.基于CAD技术的农业机械设计软件的改进[J].农业网络信息，2010(2)：32-34.

　　[6] 李守林.浅论信息技术在农业机械设计中的应用前景[J].现代企业文化，2010(18)：140-141.

　　浅析农业机械化

　　摘要：农业机械化是先进生产力的代表，是决定农业现代化发展的重要因素，同时也是现代农业必不可少的组成部分。本文主要阐述我国农业机械化的发展现状，农业机械化与农业现代化的关系及农业机械化未来的发展趋势。

　　关键词：农业机械化;现状;发展趋势;农业现代化

　　1.引言

　　从石器时代开始，农业便是一个国家的重要产业，它关系着国民经济的发展，国家经济实力的增强。农业的发展状况，直接关系着国家其它产业链的发展，农业是国家的根本，是国民的根本。农业机械化则标志着农业现代化的到来，它集成了现代科学的先进成果，同时结合农作物的生长要求，成为农业增产、增收的基本手段和重要途径，在农业生产中发挥着重要作用。所以，发展农业机械化，是农村经济快速提高的先决条件，是农民增收的根本途径。

　　2.中国农业机械化的现状

　　中国是一个人口大国，同时也是个农业大国。而我国的农业生产，目前还大部分采用传统农业的生产方式，这就使得产出的农产品相比于发达国家的农产品在品质和价格上都处于劣势。因此，发展农机化势在必行。

　　总体来看，我国的农机化发展成果显著。在解放前，中国的农业机械基本为零，随着新中国的建立，特别是改革开放以后，中国的农业机械化发展迅猛，取得了不小的成就。目前，发展农业机械化已经纳入了法律程序中。十五期间，国家出台实施了《中华人民共和国农业机械化促进法》，这一项法规的实施充分确立了农业机械化在农业生产和农村经济建设中的重要地位及作用。

　　随着国家对农业机械化的重视不断加强，我国的农机装备量逐步增加，农机种类逐步趋于多样化、小型化、机动化，农机服务走向社会化、市场化，农业机械化的作业领域从传统的粮食作物向经济作物，由大田化农业向设施化农业，由单一的种植业向养殖业、畜牧业及农产品产后处理加工业等全面发展，充分带动了农村经济的发展。通过对农业机械的应用，提高了生产效率，增强了抵抗干旱、洪涝等自然灾害的能力，进而改变了传统农业上的靠天吃饭的状况，农民收入有了明显提高。但是，由于中国农业机械化起步较晚，进而总体的发展水平还不算高，生产结构上还存在许多结构性矛盾，其突出矛盾体现在农机产品结构性过剩、有效供给不足并存及发展不平衡，例如：在耕种环节上机械化水平较高，而在收获环节上机械化水平偏低;粮食作物的机械化水平高，经济作物的机械化水平则较低。因此，中国农业机械化还需要更长时间的发展，才能满足新型农业的需要。

　　3.农业机械化与农业现代化的关系

　　早在上个世纪50年代，我国就提出了农业现代化的思路。农业现代化具体是指将现代的工业产物、现代的科学技术以及现代的科学管理方法运用到农业中，从而促使传统农业演变为以现代的科学技术为基础的现代化农业。现代化农业具有如下特征：第一是具有科学性的生物技术，例如利用科学技术培育各种高产优质高抗逆性的新品种并推广应用，利用科学技术研究新的耕作栽培方法及饲养护育技术等。第二是具有更加机械化的劳动手段，具体思路是建成适合我国国情的农业机械化体系，将机械化运用到农业生产的各个环节中，充分与劳动力相结合，实现机械化与劳动力完美配合的关系，从田间作业、运输到精选、烘干、入库、加工等全部过程都实现机械化。第三是具有社会化的生产组织，其形式是将农业生产从缺乏分工的自然经济转化为区域专业化的商品生产，形成一个产、供、销密切联系高度社会化的经济体系。农业现代化的根本所在是现代化的农业科技，而农业机械化又作为现代化农业科技的技术核心，从而使得农业机械化始终与农业现代化协调发展。例如正在进行的白色农业、绿色农业、精准农业等科技革命，在整个过程中，农业机械化将始终伴随着农业科技进步而不断创新与发展。同时，农业现代化的进展、农村经济的繁荣和农民收入的增长则决定农业机械化的发展。农业机械化是现代农业技术应用的手段与载体，它不但可以大幅度提高劳动生产率，而且还在提高粮食单个产量和改善农作物品质方面起着不可替代的作用，如机械化收获、粮食产后烘干、粮食初加工等都是农业增效的有效途径，农业机械化支撑着农业现代化。

　　建设现代化农业，科学技术是基础。如果我们想要提高农业科技水平，则必须要大力推广先进适用的农业机械设备，用现代的农业工程技术及装备替代传统的人力劳动，彻底改变以手工劳动为主的传统农业，从而大幅度提高农业劳动生产力。改革开放以后是农业机械化快速发展的新阶段，农业机械化更加适应国家农业科技发展总战略的需求，为农村农业产业结构调整、社会经济发展提供了强有力的技术支持和最有效的装备保障，从技术上全力支撑我国实现农业现代化。因此，农业机械化在农业现代化中起着决定性作用，从而要求农机制造业尽快实施产业升级和产品结构调整，尽快发展耕作栽培、收获机械、饲料加工机械和运输机械等，以适应国内外市场需要，提高产品竞争力。

　　4.农业机械化的发展趋势

　　在我国农业现代化建设中，在稳定和发展农业与畜牧业的过程中农业机械化做出了突出贡献，同时通过转化，为工业和第三产业的发展输出了大量的劳动力。在农业技术进步和产业发展的进程中农业机械化是主要力量，并通过对其水平和效益的高低的评估来衡量一个国家的农业现代化水平。在中国共产党的十六大报告中明确提出，要在21世纪头20年内，集中力量，全面建设更高水平的小康社会，而实现这一个奋斗目标，无疑是一项艰巨的任务。实现农业现代化不仅是世界农业发展的基本方向，也是我国农业发展的为之长期的目标。对于实现农业现代化，中共中央给予高度重视，并下发了1号文件，系统部署建设现代化农业的各项工作，党的十七大也强调要发展现代农业、走中国特色农业现代化道路。

　　针对国内农机业的发展趋势，对于农机企业而言，在如此激烈的竞争条件下，若要满足市场需求、吸引用户，就必须把握用户的真正需求，走高品位、低价位的可持续发展的道路，努力开发热点农机，从而抓住市场的制高点。因此，我国农机工业的发展必须要走符合中国国情和国际装备制造业潮流的道路。 　　4.1 走绿色化产业道路

　　发展农业机械化，要以建设节约型社会的发展战略为导向，走绿色化产业道路，同时融合高新技术，发展节约型农业装备，进而达到低能耗、零排放的标准。从政策方面来看，发展节能农机，是十一五的重点领域。因此，发展节能型机械，注重技术投入、开发新型产品、减少能耗将是企业生存和发展的根本。从市场方面来看，用户对节能型的农机要求主要体现在两个方面：一是农机要达到环保要求，二是具有节约能源的性能。这些基本要求在我国未来的农机发展方向中起主导作用。目前，我国一些企业的节能型农机正逐步推向市场，同时也受到用户的高度关注。我国农机企业应该重点发展研制满足水田机械化、旱地保护作业等方面的产品，重点发展节能、节水、节肥和降低农业成本、保护环境、增加产量的农业机械设备，真正达到与国家政策、市场走向、用户需求、自身发展同步。

　　4.2 农业机械向智能化和自动化方向发展

　　从国外农机业的发展状况可以看出，采用智能化、自动化的作业方式是农业发展的必然趋势，同时也是是发展高效节约型农业的有效途径。在世界农业发达国家中，已经广泛应用了高度自动化的作业机械，这些机械不仅提高了工作效率，降低了作业成本，同时还提高了其农产品在国际市场上数量和价格上的相对优势。我国农机业要想在国际上立足，就必须缩小与农业发达国家在农业机械装备方面的差距。这样国外自动化、智能化程度很高的农机装备才不会占领我国市场，也不会使我国农机行业陷入困境。近年来，随着我国改革开放政策的不断深入，我国科学技术方面也取得了突飞猛进的发展，为我国实现农业生产自动化、智能化打下了坚实的基础。因此，农机生产企业在研发产品时应使产品和高科技兼容，在农机智能化上下功夫。首先要通过优化设计驾驶室、驾驶座、方向动力控制、空调装置等减轻机手的劳动强度，加大操作的舒适性，实现农机系统内按钮操作。其次，要加大控制系统的科技含量，使机手通过仪表装置就可以随时了解农机的生产、安全等技术指标和使用状态，从而使农机产品发挥出最大效能。综合应用信息技术、先进加工工艺于农机化设备产品上，实现计算机及全球卫星定位系统(GPS)、地理信息系统(GIS)、卫星遥感系统(RS)，高精度的机、电、液(气)一体化等与农业机械化产品的有机结合。

　　4.3 产、学、研、推、管相结合

　　要想加强农业机械化科技创新能力，就必须加快农业机械化新技术、新机具的研究和开发，突出关键作物关键生产环节，着力解决农机科技创新滞后、技术供给不足的问题。坚持引进、消化和自主创新相结合，加强先进适用技术的推广应用。根据农业生产需要和技术发展趋势，逐步减少和淘汰不利于环境保护和可持续发展的落后机具，做到产、学、研、推、管相结合;通过组织实施重大新型农业机械产品和配套机具的开发和生产，充分发挥社会力量，通过市场拉动，引导农机企业加大关键技术和产品研发力度;通过政策扶持、科研开发、示范推广和市场机制，逐步形成可持续的农业机械化科技创新体系和良性循环发展的推广体系。随着我国社会主义新农村建设步伐的推进、国家基础工程的加速进行和国内外平等互动竞争平台的搭建，将使国内农机快速发展，农机工业装备农业能力不断增强，农机产品科技含量不断提高，为我国农业机械化发展奠定了重要的物质技术基础。国内农机企业在这种情况下应根据新的发展趋势及时地调整发展策略，使农机行业发展呈现出一种新的发展局势，促使我国农机事业的快速发展。

　　5.结束语

　　农业机械正向着智能化、精准化和自动化发展，从而实现向可持续发展的农业方向发展，以逐步实现农机作业的高效率、高质量和低成本的目标，提高操作者的舒适性和安全性。随着世界人口的继续增长和人民生活水平的不断提高，农业机械化在更高的水平上继续发展是必然趋势，我国的农业机械化也会越来越全面，越来越完善。(作者单位：内蒙古赤峰市敖汉旗新州办事处)

　　参考文献

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