洪波

摘 要：農(nóng)業(yè)機械設(shè)計的發(fā)展主要是以綠色設(shè)計為原則，這是環(huán)境意識和生態(tài)意識的集中體現(xiàn)。從未來的發(fā)展趨勢上可以看出，環(huán)境保護(hù)和經(jīng)濟的發(fā)展之間存在著必然的聯(lián)系，農(nóng)業(yè)機械研究人員要想保證行業(yè)的長足穩(wěn)定發(fā)展，必須要在保證機械產(chǎn)品質(zhì)量的同時對機械的回收利用率加強重視。從這一點上看，一種新型的設(shè)計方式受到了人們的普遍關(guān)注，這就是可拆卸性設(shè)計。本文作者主要對這一設(shè)計方式進(jìn)行明確地分析和介紹，希望能夠給相關(guān)的工作人員提供借鑒和參考。

關(guān)鍵詞：農(nóng)業(yè)機械；可拆卸性；設(shè)計原則；生態(tài)發(fā)展

農(nóng)業(yè)機械產(chǎn)品的回收再利用是再制造行業(yè)的要求，同時也是在保證產(chǎn)品質(zhì)量和功能的基礎(chǔ)上，提升利用率的主要方式。一般來說，農(nóng)業(yè)機械的綠色設(shè)計理念應(yīng)該始終貫穿在行業(yè)發(fā)展的過程中。這種綠色設(shè)計主要是以可拆卸性設(shè)計方式為主，這也是未來機械行業(yè)發(fā)展的主要趨勢。

1 可拆卸性設(shè)計的內(nèi)容和特點分析

1.1 可拆卸性設(shè)計的必要性

提升產(chǎn)品回收利用的主要影響因素就是失效零件的加工和利用率，只有提升了這些零件的利用率，才能夠提升機械設(shè)備的整體使用功能。一般來說，研究人員往往會對制造環(huán)節(jié)加強重視，對于處理環(huán)節(jié)的重視程度不高。因此，多數(shù)的機械產(chǎn)品在拆卸工作上都會存在著一定的難度，不僅造成嚴(yán)重的浪費現(xiàn)象，同時還產(chǎn)生了相當(dāng)數(shù)量的垃圾?？梢姡瑢⑷康木Ψ胖玫浇档蜕a(chǎn)成本上并不是提升產(chǎn)品利用率的科學(xué)方法。因此，為了降低后期的費用，減少材料的污染，提升能源和資源的利用率，給維修工作帶來便利，研究人員需要將可拆卸性設(shè)計方式應(yīng)用到農(nóng)業(yè)機械設(shè)計工作中。

1.2 可拆卸性設(shè)計的內(nèi)容介紹

可拆卸性設(shè)計（DFD），其為綠色設(shè)計理念的重要構(gòu)成部分。對于設(shè)計者的要求就是在零件設(shè)計的伊始需要將可拆卸的相關(guān)內(nèi)容考慮到其中。在設(shè)計的過程中，按照其目標(biāo)的不同主要可以分為兩種類型。第一是在產(chǎn)品回收時的設(shè)計。從這一點上看，著重強調(diào)的是在機器設(shè)備報廢時，研究人員需要將可利用的零件進(jìn)行有效地回收。這是降低成本，提升利用效率的重要方式。另外，這種方式也可以從根本上降低零件對周圍環(huán)境的影響，減少污染源。第二，在產(chǎn)品維修過程中的可拆卸設(shè)計。應(yīng)用這一設(shè)計方式主要是為了便于安裝和維護(hù)。在零部件維護(hù)時不會影響到其他結(jié)構(gòu)的正常運行，同時設(shè)計的科學(xué)性還表現(xiàn)在對零部件不會造成任何的磨損和破壞。同時還能夠保證零件連接的科學(xué)性。從以上兩個方面上看，DFD的設(shè)計不僅可以對零件進(jìn)行重復(fù)使用，也是一種簡單便利的設(shè)計方式，應(yīng)用前景相對比較廣闊。

2 農(nóng)業(yè)機械中的可拆卸設(shè)計

2.1 可拆卸的設(shè)計原則分析

2.1.1 維修便利。設(shè)計是維修的前提和基礎(chǔ)，要想保證機械的整體質(zhì)量，不可避免地要對其進(jìn)行維修。因此，減少維修時間，降低維修成本都可以通過可拆卸性設(shè)計完成。不僅提升了維修的效率，還能夠降低維修的花費，一舉兩得。

2.1.2 操作簡單。這種設(shè)計方式主要是以無毒無害的材料為主，同時減少有毒害的氣體和液體的使用。這樣做的目的就是降低污染，不僅對工作人員本身沒有危害，對于機械設(shè)備的使用者也不會造成任何的毒害性?？梢?，這種設(shè)計方式的操作相對簡單，環(huán)保性強。

2.1.3 容易拆散。這是設(shè)計原則中比較重要的內(nèi)容之一。在實際的操作中，工作人員會盡量降低零件表面的電鍍層以及油漆層，而且在拆卸的過程中不會對正常的零件造成影響，對整個機器的影響程度值為零。

2.2 可拆卸設(shè)計的設(shè)計方法

2.2.1 可拆卸設(shè)計在發(fā)展的初級階段主要是以典型模塊為主，主要是間接地利用典型的結(jié)構(gòu)模塊，同時還能夠使產(chǎn)品達(dá)到可拆卸的目標(biāo)。在原有的模塊基礎(chǔ)上，研究人員需要不斷創(chuàng)新和突破，在吸取設(shè)計精髓的前提下，設(shè)計出更為完善的產(chǎn)品。其中比較常見的是螺栓、鍵、銷等連接形式，不僅易于拆卸，還可以減少焊接工作的可能性。主要的工作原理就是利用摩擦式結(jié)構(gòu)，這是可拆卸性設(shè)計中最為重要的結(jié)構(gòu)類型。比較典型的就是箭鏟式可拆卸式開溝器，如圖1。

2.2.2 計算機輔助可拆卸性設(shè)計（CADFD）

CADFD是把經(jīng)模塊設(shè)計和CAD及CAM等工程軟件綜合起來進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計，實現(xiàn)計算機輔助設(shè)計。CADFD是指在完成產(chǎn)品設(shè)計之后對設(shè)計方法進(jìn)行相應(yīng)的評價。利用計算機手段，對設(shè)計過程中有連接要求和維修的零件進(jìn)行安裝模擬軟件將需要經(jīng)常拆卸的零部件模擬仿真，計算機可以測出所需要的時間、拆卸的成本以及結(jié)構(gòu)的合理性，從而對設(shè)計的產(chǎn)品進(jìn)行綜合評判。對不合理的地方進(jìn)一步修改完善，以節(jié)省拆卸時間，最終達(dá)到提高維修效率。

3 農(nóng)業(yè)機械中可拆卸設(shè)計的核心技術(shù)

3.1 建立農(nóng)業(yè)機械的“典型模塊化”數(shù)據(jù)庫

大量收集農(nóng)業(yè)機械在平時使用中一些常用的故障，統(tǒng)計或者直接根據(jù)經(jīng)驗判斷經(jīng)常需要更換的零部件，同時收集和整理一些典型的或者易于變化的結(jié)構(gòu)，將其建成圖庫和數(shù)據(jù)庫。在設(shè)計起始階段，在建立好的圖庫和數(shù)據(jù)庫里面進(jìn)行比較和直接調(diào)用一些典型的結(jié)構(gòu)，在其上進(jìn)行適當(dāng)?shù)男薷?，得到理想的設(shè)計方案，然后對所設(shè)計結(jié)構(gòu)分析比較，進(jìn)而完善設(shè)計結(jié)構(gòu)，最終設(shè)計出最優(yōu)的可拆卸性零部件。

3.2 建立計算機仿真技術(shù)評價體系的知識庫和數(shù)據(jù)庫

在農(nóng)業(yè)機械的可拆卸性設(shè)計中，可以利用CAD和CAM仿真軟件與DFD進(jìn)行并行設(shè)計，使用計算機輔助設(shè)計必須建立相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫。計算機仿真技術(shù)評價體系的建立是可拆卸設(shè)計的主要組成部分。計算機仿真技術(shù)評價體系知識庫包括拆卸的可行性、農(nóng)業(yè)機械基本的工藝準(zhǔn)則以及農(nóng)業(yè)機械基本的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)：數(shù)據(jù)庫包括拆卸所需要的時間長短、拆卸的經(jīng)濟性、材料重復(fù)使用的價值以及拆卸過程中形成有毒物質(zhì)的量等。

3.3 建立計算機網(wǎng)絡(luò)化設(shè)計

計算機網(wǎng)絡(luò)化設(shè)計是指對需要分析的結(jié)構(gòu)，利用計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，在網(wǎng)絡(luò)上查找相應(yīng)的可拆卸設(shè)計，用網(wǎng)絡(luò)理論建立拆卸模型，優(yōu)化設(shè)計模型，實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)資源共享。建立和完善農(nóng)業(yè)機械的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫，也會極大地提高設(shè)計效率。

結(jié)束語

隨著綠色設(shè)計思想的興起，可拆卸性設(shè)計作為綠色設(shè)計中一個重要的組成部分，已逐步被接受和應(yīng)用，并取得長足的發(fā)展。農(nóng)業(yè)機械“典型模型”和計算機仿真技術(shù)數(shù)據(jù)庫的建立需要不斷地完善，從而實現(xiàn)農(nóng)業(yè)機械零件的易拆卸安裝與維護(hù)。本文以小麥精播機上開溝器設(shè)計為實例，簡單地介紹了農(nóng)業(yè)機械的可拆卸設(shè)計?？刹鹦对O(shè)計應(yīng)朝著計算機仿真技術(shù)和更多更好的連接方式的方向發(fā)展。

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