近年來,為提升我國農機化水平,促進農機工業(yè)轉型升級,適應現代農業(yè)發(fā)展需要,我國加快推進信息技術與農機化的深度融合,并取得了可喜的進步。
農機的可持續(xù)發(fā)展在于把握用戶的真正需求,由此實現產品的轉型升級,從而抓住市場的制高點。因此,我國農機工業(yè)的發(fā)展必須要走符合我國國情和順應國際裝備制造業(yè)潮流的道路。
基準工業(yè)設計對農業(yè)機械行業(yè)做過專業(yè)研究,深入了解農機行業(yè)的發(fā)展史、發(fā)展現狀、發(fā)展前景。
基準工業(yè)設計作為中國的智能設備設計專家,在農業(yè)機械領域已鉆研了數年之久,在農機產品的升級迭代方面積累了深厚的經驗,我們關注農機的外觀設計(微創(chuàng)新)、工藝優(yōu)化、成本優(yōu)化,先后設計過收割機、打草機、播種機、開溝機等產品。下面根據我們的經驗,淺析農機在工業(yè)設計方面的一些看法。
1、農機的分類
農機,指農業(yè)生產中使用的各種機械裝備統(tǒng)稱。如:大小型拖拉機、平整土地機械等設備。
廣泛意義的農業(yè)機械,其范圍較大,種類較多,可以說凡是農、林、牧、副、漁業(yè)生產過程中所用的各種機械,統(tǒng)稱為農業(yè)機械。農業(yè)機械概括地可分為動力機械和工作機具兩大類。
2、農機的特點
我農業(yè)機械化事業(yè)不斷發(fā)展壯大,主要有以下幾個特點:
(1)農業(yè)機械化裝備水平穩(wěn)步提高
(2)農田作業(yè)機械化水平顯著提高
(3)農機服務領域不斷拓展
(4)農機作業(yè)向市場化、社會化服務方向發(fā)展
(5)國際間的農機技術交流與合作得到加強
3、農機的發(fā)展現狀
中國近期仍以發(fā)展中小型農業(yè)機械為主。重點發(fā)展的項目是經濟效益高、能提高抗御自然災害能力、保證穩(wěn)產高產和增產增收的農業(yè)機械品種,如排灌、植物保護和施肥等機械。用于農村多種經營的機械品種將得到較大的發(fā)展,例如各種農副產品加工機械和禽畜飼養(yǎng)機械,以及養(yǎng)蜂、養(yǎng)蠶、池塘養(yǎng)魚和食用菌類培植等機械設備。
2017年初,農業(yè)部印發(fā)了《全國農業(yè)機械化發(fā)展第十三個五年規(guī)劃》我國農業(yè)生產方式實現了從人畜力為主向機械作業(yè)為主的歷史性轉變,農業(yè)機械化進入由中級階段向高級階段快速邁進的時期,為“十三五”時期我國農業(yè)機械化發(fā)展奠定了良好基礎。
4、農機的發(fā)展前景
在10多年農機購置補貼政策的推動下,我國農機化水平不斷提高,農機行業(yè)發(fā)展正呈現出日新月異的變化,其發(fā)展趨勢引起業(yè)界的高度關注,具體表現為:2月中國農機市場景氣指數上升、加快開拓國際市場、迎高校智能化變革。
2017年農機行業(yè)的前景分析情況顯示,十三五期間我國農機行業(yè)轉型速度將不斷提升,農機企業(yè)也將不斷加大投入力度。
5、農機的工業(yè)設計表現:
(1)色彩分析
① 從色彩三元素來考慮
明度高的色彩使人感到明快,明度低的色彩使人感到沉悶,設計時要注意色彩層次所產生的作用,如果明度過于接近,則會產生模糊、單調和不分明的效果。所以農機產品一般以明度適中,低純度的色彩為宜,用色數量不宜過多,以2-3色為佳和要考慮所選各色在色相環(huán)上的距離遠近而產生的配色效果。
② 從農機使用環(huán)境來考慮
產品的色彩應充分表達產品的功能特性,并與環(huán)境相協(xié)調。農業(yè)機械的種類繁多,其形狀、結構。用途及使用場所各不相同。另外,色彩本身也應有助于發(fā)揮產品的功能特性。如拖拉機主要用于田間作業(yè)和運輸,工作條件惡劣,為耐油污、泥水,常將底盤的色調設計的深沉一些,變速箱、后橋、懸掛部分用?;一蜚y灰色,為在它的工作范圍內引人注意,保證,拖拉機的覆蓋件常采用暖色調,如大紅、朱紅、深黃和橘黃凳,使其達到與綠色的田野、樹木對比鮮明、引人注目,又能同環(huán)境色調產生美感。
③ 從地理位置和使用季節(jié)來考慮
地理位置和使用季節(jié)也是產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,因而渴求綠色,江南水鄉(xiāng)的農民因常年能看到綠色,因而喜愛濃艷、強烈的色彩,插秧機一般總在夏季使用,因而多選用淡藍、青色等色彩。
④ 從色彩主次來考慮
為使產品的外觀色彩具有整體效果,不雜亂,首先應確定主調色,主調色應符合產品的使用性質及類型。如水泵的工作對象是水,水能給人以涼爽感,因此可用暖色調設計;對碾米機等類產品,采用黃色為主調,能給人一種潔凈感,同時也與加工物顏色相調和。
農機產品的色彩設計是一項綜合技術,設計者要從色彩與產品兩方面的多種因素加以藝術處理。在設計中,色彩的總體效果應主次分明;主調色與配色對比變化要適度,色塊面積對比總體得當,既不過于鮮艷,又不雜亂無章,創(chuàng)造農機產品色彩的格調與時代審美風尚的統(tǒng)一。
(2)造型分析
①造型應滿足結構要求--保護內部結構
農機產品造型形態(tài)的設計要給內部的結構和機構提供保護、支撐、安裝和美華的作用,根據不同產品的功能和特點而提供不同的造型形態(tài)。
②提供人性化使用--使用性、符合用戶操作心理
農機不應是一種傳統(tǒng)的拙器,我們要從產品的實用、經濟、方便、和靈活的角度,賦于其新的價值。對于提高農業(yè)生產率、減輕農民勞動強度、搶收糧食作物等具有不可替代的作用。但隨之而來,農民在使用農機產品時也發(fā)生了很多農機事故,因此,農機產品的性也是設計者在設計農機產品時應著重考慮的一個因素。
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計中也是同等重要的,一款產品在開始能吸引人視線的一般情況下都是它的顏值,即便是農機產品在設計中也應該考慮美感這個因素。
④與環(huán)境的協(xié)調
與環(huán)境的協(xié)調這一要素在色彩設計中已經提到,但是在造型設計中與環(huán)境的協(xié)調則更為重要,要設計出適合在某一環(huán)境中使用的農機產品就要與當地的農業(yè)環(huán)境、土地環(huán)境、天氣條件等因素進行協(xié)調。
(3)材質分析
多數農業(yè)機械在露天、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重磨損,有的部件則承受較大的動載荷和沖擊作用。因此,在農業(yè)機械制造中,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
載荷較小的播種機和中耕機等的機架,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和中耕機等機架,可比采用熱軋型鋼機架顯著減輕重量。
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、圓盤耙片和中耕機鋤鏟以及收割機、剪毛機等的刀片,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復合鋼材,也是制造農業(yè)機械的重要材料。
③ 硬質合金
在犁鏵、中耕機鋤鏟和收割機刀片等零件的表面堆焊一層硬質合金,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板、用貝氏體加硼球墨鑄鐵經等溫淬火制造的飼料壓粒機壓模、用強韌白口鑄鐵制造的飼料粉碎機錘片、用珠光體可鍛鑄鐵制造的犁鏵和旋耕機彎刀,以及用硼鑄鐵制造的水泵葉輪等,在保證必要強度和韌性的條件下,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業(yè)機械的齒輪等形狀復雜的零件,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滑性能。
⑥ 工程塑料
工程塑料具有質輕、耐蝕、耐磨和減摩等特點,廣泛用于制造植物保護機械、禽畜飼養(yǎng)設備、農田排灌機械和其他農業(yè)機械的零部件。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,在農業(yè)機械上橡膠除用于各種傳動膠帶外,還用以制作收獲機械的橡膠履帶、施肥裝置的排肥星輪等。從我國農機行業(yè)發(fā)展的描述可以看出,要想實現農業(yè)機械環(huán)保的目標,就必須要不斷完善設計質量,提高農民的機械化意識,才能實現農業(yè)機械化的進程,才能更好的推進農業(yè)經濟的發(fā)展,保證農業(yè)的經濟效益,促進農民生活水平的提高。