基準工業設計淺析農業機械的設計
近年來，為提升我國農機化水平，促進農機工業轉型升級，適應現代農業發展需要，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。
農機的可持續發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，我國農機工業的發展必須要走符合我國國情和順應國際裝備制造業潮流的道路。
基準工業設計對農業機械行業做過專業研究，深入了解農機行業的發展史、發展現狀、發展前景。
基準工業設計作為中國的智能設備設計專家，在農業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（微創新）、工藝優化、成本優化，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，淺析農機在工業設計方面的一些看法。
1、農機的分類
▲屬于動力機械的拖拉機
▲屬于工作機具的田間管理和植物保護機械
農機，指農業生產中使用的各種機械裝備統稱。如:大小型拖拉機、平整土地機械等設備。
廣泛意義的農業機械，其范圍較大，種類較多，可以說凡是農、林、牧、副、漁業生產過程中所用的各種機械，統稱為農業機械。農業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
我農業機械化事業不斷發展壯大，主要有以下幾個特點：
（1）農業機械化裝備水平穩步提高
（2）農田作業機械化水平顯著提高
（3）農機服務領域不斷拓展
（4）農機作業向市場化、社會化服務方向發展
（5）國際間的農機技術交流與合作得到加強
3、農機的發展現狀
中國近期仍以發展中小型農業機械為主。重點發展的項目是經濟效益高、能提高抗御自然災害能力、保證穩產高產和增產增收的農業機械品種，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展，例如各種農副產品加工機械和禽畜飼養機械，以及養蜂、養蠶、池塘養魚和食用菌類培植等機械設備。
2017年初，農業部印發了《全國農業機械化發展第十三個五年規劃》我國農業生產方式實現了從人畜力為主向機械作業為主的歷史性轉變，農業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”時期我國農業機械化發展奠定了良好基礎。
4、農機的發展前景
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，農機行業發展正呈現出日新月異的變化，其發展趨勢引起業界的高度關注，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年農機行業的前景分析情況顯示，十三五期間我國農機行業轉型速度將不斷提升，農機企業也將不斷加大投入力度。
5、農機的工業設計表現：
（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上的距離遠近而產生的配色效果。
② 從農機使用環境來考慮
產品的色彩應充分表達產品的功能特性，并與環境相協調。農業機械的種類繁多，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揮產品的功能特性。如拖拉機主要用于田間作業和運輸，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、懸掛部分用海灰或銀灰色，為在它的工作范圍內引人注意，保證安全，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，又能同環境色調產生美感。
③ 從地理位置和使用季節來考慮
地理位置和使用季節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境色調，因而渴求綠色，江南水鄉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，創造農機產品色彩的格調與時代審美風尚的統一。
（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。
② 提供人性化使用--使用安全性、符合用戶操作心理
農機不應是一種傳統的拙器，我們要從產品的實用、經濟、方便、高效和靈活的角度，賦于其新的價值。對于提高農業生產率、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生了很多農機事故，因此，農機產品的安全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，一款產品在最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 與環境的協調
與環境的協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境的協調則更為重要，要設計出適合在某一環境中使用的農機產品就要與當地的農業環境、土地環境、天氣條件等因素進行協調。
（3）材質分析
多數農業機械在露天、多塵、潮濕和污穢的環境中或水中作業，與土壤、肥料、農藥、糞便、腐爛植物和水等接觸，受到這些物料和環境的腐蝕作用。在作業中，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、禽畜飼養設備、農田排灌機械和其他農業機械的零部件。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。
從我國農機行業發展的描述可以看出，要想實現農業機械環保的目標，就必須要不斷完善設計質量，提高農民的機械化意識，才能實現農業機械化的進程，才能更好的推進農業經濟的發展，保證農業的經濟效益，促進農民生活水平的提高。
版權所有，轉載請注明文章來源：基準設計機構（www.cnjizhun.com）工業設計事業部
關注官方微信
