肖必初

摘 要：我國是農(nóng)業(yè)大國，農(nóng)業(yè)經(jīng)濟占我國總體經(jīng)濟中很大一部分，想要更好地發(fā)展我國農(nóng)業(yè)，使用更具先進性的農(nóng)業(yè)機械設備是必經(jīng)之路，才能提高農(nóng)業(yè)水平，進而提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率，提升農(nóng)業(yè)自動化水平，增加農(nóng)業(yè)產(chǎn)值，促使我國的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)走向科學化的道路。本文就我國農(nóng)用機械自動化的發(fā)展現(xiàn)狀為基礎，談了談農(nóng)用機械設計，分析了數(shù)字化技術和自動化技術應用在農(nóng)業(yè)機械設計中的優(yōu)勢，最后探討了農(nóng)業(yè)機械在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的實踐應用。

關鍵詞：農(nóng)用機械；設計實踐；探析

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.14.029

隨著科學技術的發(fā)展，我國農(nóng)用機械設備的設計中使用了更多先進技術，整體農(nóng)用機械設計朝著寬幅、舒適、高速、大功率、自動化方向發(fā)展。還有很多生產(chǎn)廠家將很多高精尖技術應用在其中，包括了激光技術、信息處理技術、數(shù)字技術、遙感技術、自動控制技術、全球定位技術等等。這些高新技術的應用使得我國的農(nóng)用機械設備的科技化水平有了很大的提升，促進了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力的發(fā)展，很大程度上提升了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率，擴大了我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)規(guī)模，也就促進了我國國民經(jīng)濟中農(nóng)業(yè)經(jīng)濟的快速發(fā)展，整體上增加了我國國民經(jīng)濟收入。

1 農(nóng)用機械設計發(fā)展的現(xiàn)狀

國際社會范圍內，各種類型的科學技術發(fā)展迅速，很多發(fā)達國家中，已經(jīng)使用很多自動化技術在農(nóng)用機械設計上，像激光技術、信息處理技術、數(shù)字技術、遙感技術、自動控制技術、全球定位技術等。我國近些年科學技術實力水平也不斷提升，農(nóng)用機械設計工作也邁出了很大一步，設計出了更多先進的自動化形式農(nóng)用機械設備，這種農(nóng)用設備將農(nóng)業(yè)機械和自動控制技術相結合，大大提升了機械化程度。

我國境內的地形地貌比較復雜，一些農(nóng)業(yè)機械設備局限在平原地區(qū)應用，山地或者丘陵地區(qū)等一些復雜的地形，想要應用一些大型的機械設備比較困難，適用于這類地區(qū)的農(nóng)用機械設備設計發(fā)展水平比較緩慢，因此我國非常重視該地域內的農(nóng)用機械的設計工作。為了更好地促進我國農(nóng)業(yè)的發(fā)展，國家制定出了一系列相關的政策，尤其在農(nóng)用機械設備的設計方面，提倡學習發(fā)達國家先進的技術，并且大力培養(yǎng)了設計方面的人才。政策方面給予了更多支持，財政方面也提出了很多優(yōu)惠政策。在這些政策的推動下，我國農(nóng)用機械設計水平有了很大的提升，計算機相關技術應用在其中，為農(nóng)用機械設計的自動化奠定了一定基礎。

國際上一些國家在農(nóng)業(yè)機械設計方面有著一些優(yōu)勢，其工業(yè)革命進行的比較早，對于各種機械設備的設計也有一定發(fā)言權，尤其是在農(nóng)用機械設備的設計中，隨著科學技術水平的提升，國際上一些國家的農(nóng)用機械設計已經(jīng)實現(xiàn)了自動化的控制，并將其應用在了飼養(yǎng)業(yè)的勞動上，還有一些國家農(nóng)用機械設計呈現(xiàn)規(guī)?；l(fā)展，農(nóng)用機械的使用更加廣泛。比如歐洲國家，機械設計已經(jīng)實現(xiàn)了農(nóng)用機械的自動化，在種植或者收獲玉米和小麥等農(nóng)作物時已經(jīng)實現(xiàn)看自動化進行，還有更加先進的設計，將GPS技術應用在其中，使得農(nóng)用機械的作業(yè)更加精準，并且歐洲的農(nóng)用機械市場基本屬于飽和狀態(tài)，而我國在方面的市場，還有很大潛力。

2 高新技術在農(nóng)用機械設計的應用

2.1 數(shù)字設計技術的應用

農(nóng)用機械設計有著屬于自己的不同之處，農(nóng)用機械的結構類型更加復雜，比如圖一的插秧機，觀察其外形，就可以看出結構的復雜性。還有農(nóng)用機械設備中的播種機，其在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中有著舉足輕重的作用，對于其的設計，分成了不同的種類，有穴播機和條播機以及精密播種機等等，將其從工作原理的不同點去分類，又分成了氣力式和機械式兩個類別，這兩種播種機，從復雜程度上看，機械式種類和型號更加復雜。機械式播種機因為其自身結構的復雜性，就可以融合數(shù)字技術在其實際設計工作中，能夠讓設計思路更加清晰，也方便未來更新?lián)Q代和維修。數(shù)字技術就是將CAE技術和CAD技術結合在一起，從而綜合應用到各種機械產(chǎn)品的設計過程，農(nóng)用機械設計同樣可以，能夠優(yōu)化農(nóng)用機械產(chǎn)品的生命周期，在一定程度上降低設計所使用的成本，提升其整體質量，對于后期的維護工作也有一定積極意義，有助于實現(xiàn)統(tǒng)一化設計的目的。針對農(nóng)用機械設備的種類繁多、門類廣泛、市場潛力大等特點，運用數(shù)字技術有助于改變農(nóng)用機械的傳統(tǒng)設計理念，優(yōu)化設計工藝，提高整體的設計水平。從而提升農(nóng)用設計的工作效率，保證設計質量，整體上促進農(nóng)用機械設計的發(fā)展。

2.2 自動控制技術的應用

2.2.1 自動控制技術的嘗試

發(fā)達國家的農(nóng)用機械設計中，已經(jīng)很廣泛地應用了自動控制技術，這種應用體現(xiàn)在了設計的結果上，不同于數(shù)字技術應用體現(xiàn)在設計過程中。主要設計思想就是在農(nóng)用機械設備的內部設置一些電子監(jiān)控的系統(tǒng)，當前在一些拖拉機的設計中，正在嘗試這種思想，促使拖拉機具有一定網(wǎng)絡性和智能性，這將是未來幾年中，農(nóng)用機械設計的主要發(fā)展方向，體現(xiàn)出自動化的控制技術。嘗試試驗的活動中，設計大型的農(nóng)用機械時，比如收割機和拖拉機，就已經(jīng)采取了這種設計思想，在其中集成設置了智能化程度較高的計算機控制終端，構成一個自動化控制的系統(tǒng)。

2.2.2 設計實際對自動控制技術的應用

這種設計主要內容包含了，電子控制單元以及其接口，獨立的信息采集和控制以及處理能力，局域網(wǎng)絡的控制等等。其中非常重要的一個環(huán)節(jié)就是通信線路的設置，當前采用了雙絞線或者光線電纜組成控制數(shù)據(jù)通信線路，可以在機型較大的農(nóng)用機械的控制室中設置一塊顯示屏幕，其具有高度智能性，可以實現(xiàn)對各種類型農(nóng)作物收獲的功能。通信線路和顯示屏幕的結構是串行總線的記過，在電子控制單元總線的基礎上，對于具有不同工作要求和電子控制單元部件，設計出同總線相連接的一些標準接口，進而就能讓中央控制器同各個顯示部件間進行信息的傳遞，實現(xiàn)農(nóng)用機械設備的內部針對各項電子單元實施控制的目標，從而能夠準確并快速地完成各種任務。這種基于自動化技術的農(nóng)用機械設計還能實現(xiàn)各個農(nóng)用機械設備之間的信息傳遞，交流不同的工作任務完成情況，從而可以統(tǒng)一開展農(nóng)業(yè)活動，提高作業(yè)效率，保證作業(yè)質量，對于農(nóng)業(yè)發(fā)展有著極大的促進作用。

2.2.3 自動控制技術應用的發(fā)展

為了讓農(nóng)用機械有更好地發(fā)展，具體的設計工作中非常重視農(nóng)用機械的兼容性和通用性，針對自動化控制系統(tǒng)的內部，設置一個通信設計的標準，并將其推廣到農(nóng)用機械設計行業(yè)，形成統(tǒng)一化的設計，才能有效對元件升級與采購進行控制，降低設計成本，各種網(wǎng)絡的介入，不在需要考慮重新設置電子單元部件，不同考慮匹配的問題，這樣才能促使各種零件的優(yōu)化。就圖二的設計去看，該農(nóng)用機械原本是一種大型的拖拉機，融合了自動控制思想后，構成了自動化控制系統(tǒng)，圖中為具體的相關組件。對圖二進行觀察，該拖拉機連接了噴藥機和旋耕機，構成了一個配套的設備。而該農(nóng)用機械可以在設定好的路線上行走，實現(xiàn)自動駕駛的目的，并能對作業(yè)效果進行實時監(jiān)控，并控制旋耕力量，控制噴藥的計量等。這種類型的農(nóng)用機械在發(fā)達國家中已經(jīng)投入使用，并且可以實現(xiàn)遠程遙控作業(yè)，并收集一些田間的作業(yè)數(shù)據(jù)資料等信息，極大程度上提升了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的效率。

3 農(nóng)用機械設備的實踐應用

雖然我國的農(nóng)用機械設計起步較晚，但是隨著我國經(jīng)濟的不斷發(fā)展和科學技術水平的不斷提升，我國農(nóng)用機械設備的實踐應用也取得一些優(yōu)異成績。

3.1 小麥聯(lián)合收割機的實踐應用

小麥收割機是我國在農(nóng)用機械中典型的農(nóng)用機械，其是一種集集糧、清選、分離、脫粒、收割等功能為一體的復式作業(yè)機械。按喂入方式可分為全喂入與半喂入式，按行走動力可分為自走式和背負式（也稱牽引式），按行走裝置可分為輪式和履帶式。例如，我國生產(chǎn)的東風-5型號的自走式谷物聯(lián)合收獲機為例，配合運糧車，并有2-4人聯(lián)合工作，一天可收獲畝產(chǎn)400-600斤的小麥200多畝，相當于四五百個勞動力的手工作業(yè)量。最近幾年設計研發(fā)的該類農(nóng)用機械，其生產(chǎn)率更高。

3.2 玉米收獲機的實踐應用

當前，我國應用比較廣泛的玉米收獲機，通常分成了懸掛式、自走式、互換割臺等類型。自走式玉米聯(lián)合收獲機，其為一種專用玉米收獲機型，可以收割2行、3行、4行以及4行以上玉米地的幾種型號，其主要功能是一次完成摘穗、集穗、秸稈還田或秸稈切碎收集青貯等作業(yè)，有的還帶有剝皮功能，即可隨即摘除果穗上的苞葉。根據(jù)秸稈粉碎裝置的不同，又可分為青貯型和還田型兩種，可分別實現(xiàn)秸稈的切碎收集或還田。其優(yōu)點表現(xiàn)為，機型結構緊湊、性能較為完善、作業(yè)效率高、作業(yè)質量好等優(yōu)點，是當前農(nóng)民購機主要選型。互換割臺玉米聯(lián)合收獲機，其是在自走式小麥聯(lián)合收獲機上將其割臺換成玉米摘穗臺，一次完成摘穗、集穗和還田作業(yè)。

3.3 插秧機的實踐應用

水稻插秧機按適應秧苗的狀態(tài)分拔洗苗型、帶土苗型和兩用型。按動力分為人力插秧機和機動插秧機兩類。圖一中所示的農(nóng)用機械就是典型的高效插秧機，其主要的優(yōu)點為，能穩(wěn)產(chǎn)增產(chǎn)、能節(jié)省秧田、機械插秧能、節(jié)約秧盤省工省時，免去了拔秧環(huán)節(jié)、插秧效率高；省秧田，省秧田80%以上，一般為1：100-130；節(jié)省成本包括了省水、肥、藥、膜等；增產(chǎn)10%左右；能滿足水稻生長的農(nóng)藝要求，這些要求有早育稀植、中小苗移栽、定苗定穴、寬行淺栽等。

4 結束語

綜上所述，農(nóng)用機械設備的使用，促進了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力的發(fā)展，很大程度上提升了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率，擴大了我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)規(guī)模，也就促進了我國國民經(jīng)濟中農(nóng)業(yè)經(jīng)濟的快速發(fā)展，整體上推動了我國國民經(jīng)濟的發(fā)展。

參考文獻：

[1]楊偉峰.數(shù)字化設計技術及其在農(nóng)業(yè)機械設計中的應用[J].科學家，2016（14）：38-39.

[2]賈畢清，韓綠化.基于ADAMS的虛擬樣機技術及其在農(nóng)業(yè)機械設計中的應用[J].農(nóng)業(yè)裝備技術，2017，43（05）：44-46.

[3]陳娟，申倚洪，王衛(wèi)清.基于環(huán)保節(jié)能視角對農(nóng)業(yè)機械設計工作的分析[J].中國設備工程，2017（20）.

[4]于廣濤，馬志明，何軍田.計算機輔助技術在農(nóng)業(yè)機械設計中的應用[J].工程技術：全文版，2016（11）：00261.

[5]閆威.針對農(nóng)業(yè)機械設計中的可拆卸性設計研究[J].農(nóng)業(yè)科技與信息，2016（36）：30.