曾桂華 徐帥

摘 要：隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展與科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，我國(guó)作為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)大國(guó)，對(duì)于農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)尤為重視，力求從技術(shù)上提高農(nóng)業(yè)在市場(chǎng)上的競(jìng)爭(zhēng)力?；诖?，本文以虛擬樣機(jī)技術(shù)作為研究對(duì)象，通過(guò)對(duì)虛擬樣機(jī)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)進(jìn)行分析，分別從農(nóng)機(jī)企業(yè)發(fā)展和農(nóng)業(yè)機(jī)械裝備兩方面談虛擬樣機(jī)技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀，結(jié)合實(shí)際案例闡述虛擬樣機(jī)技術(shù)對(duì)農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)的助推作用，從而為我國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)制造現(xiàn)代化建設(shè)提供幫助。

關(guān)鍵詞：虛擬樣機(jī)；農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)；技術(shù)應(yīng)用

中國(guó)是農(nóng)業(yè)大國(guó)，隨著改革開(kāi)放和社會(huì)主義新農(nóng)村的建立，我國(guó)朝著農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化強(qiáng)國(guó)的方向發(fā)展，農(nóng)業(yè)機(jī)械化是其中的突破口，因此，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的普及與應(yīng)用，人們改變了傳統(tǒng)的紙筆設(shè)計(jì)方法，采用虛擬樣機(jī)技術(shù)，加強(qiáng)農(nóng)業(yè)機(jī)械化，從設(shè)計(jì)方法與設(shè)計(jì)理念出發(fā)，利用虛擬樣機(jī)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，保障農(nóng)機(jī)產(chǎn)品的質(zhì)量，提高農(nóng)機(jī)產(chǎn)品的生產(chǎn)效率。

一、虛擬樣機(jī)技術(shù)優(yōu)勢(shì)分析

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和技術(shù)的革新，傳統(tǒng)的生產(chǎn)方式已經(jīng)無(wú)法滿足時(shí)代的要求，虛擬樣機(jī)的出現(xiàn)代替了傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)數(shù)字模型，產(chǎn)品顯得更加真實(shí)，無(wú)論是展示、分析還是測(cè)試，虛擬樣機(jī)技術(shù)都能達(dá)到人們預(yù)期的想象。對(duì)于虛擬樣機(jī)技術(shù)，其明顯優(yōu)勢(shì)如下：（1）虛擬樣機(jī)技術(shù)可以大幅度的減少人們進(jìn)行人工計(jì)算，避免計(jì)算中出現(xiàn)人為錯(cuò)誤，不僅可以節(jié)約材料，還能夠節(jié)省人力資源。（2）虛擬樣機(jī)技術(shù)是典型的仿真技術(shù)，能夠及時(shí)修改數(shù)據(jù)和圖紙，最大程度上縮短修改的時(shí)間，避免重復(fù)修改帶來(lái)的麻煩，虛擬樣機(jī)技術(shù)可以做到一次性成功，在保證質(zhì)量的同時(shí)可以提高技術(shù)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。（3）虛擬樣機(jī)技術(shù)可以適應(yīng)計(jì)算機(jī)平臺(tái)要求，無(wú)論是數(shù)據(jù)的傳輸還是圖紙的交換，都能夠在最短時(shí)間內(nèi)完成，提高農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)的生產(chǎn)效率。

二、虛擬樣機(jī)技術(shù)在農(nóng)業(yè)機(jī)械中應(yīng)用現(xiàn)狀

1.農(nóng)機(jī)企業(yè)發(fā)展存在滯后性

傳統(tǒng)物理樣機(jī)技術(shù)需要先對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，隨后確定方案，根據(jù)方案設(shè)計(jì)樣機(jī)和圖紙，再進(jìn)行田間試驗(yàn)和數(shù)據(jù)評(píng)估，根據(jù)實(shí)際情況具體分析，不斷改進(jìn)設(shè)計(jì)和修改圖紙，再次試制與實(shí)驗(yàn)，直到合格開(kāi)始生產(chǎn)。虛擬樣機(jī)技術(shù)下農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)的過(guò)程更加簡(jiǎn)單，數(shù)據(jù)在采集以后進(jìn)行建模處理，利用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)出虛擬樣機(jī)，進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)和評(píng)價(jià)分析，改進(jìn)并優(yōu)化設(shè)計(jì)的同時(shí)不斷仿真實(shí)驗(yàn)，伴隨著圖紙的出現(xiàn)進(jìn)行樣機(jī)制造，最后當(dāng)田間試驗(yàn)成功后開(kāi)始投入生產(chǎn)。相比之下，虛擬樣機(jī)技術(shù)下農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)過(guò)程的精準(zhǔn)度更高，但是當(dāng)前農(nóng)機(jī)企業(yè)在發(fā)展虛擬樣機(jī)技術(shù)的過(guò)程中存在一定滯后性。企業(yè)的資金實(shí)力不足，對(duì)于虛擬樣機(jī)技術(shù)的重視程度不夠，企業(yè)學(xué)習(xí)新技術(shù)的積極性不高。目前依舊有很多農(nóng)機(jī)企業(yè)還是作坊式企業(yè)，制約了虛擬樣機(jī)技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展。

2.虛擬樣機(jī)技術(shù)在農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

伴隨著科技化時(shí)代的到來(lái)，越來(lái)越多的人意識(shí)到了虛擬樣機(jī)技術(shù)的重要性，液壓挖掘機(jī)虛擬樣機(jī)技術(shù)的出現(xiàn)，為虛擬樣機(jī)技術(shù)在農(nóng)業(yè)機(jī)械生產(chǎn)中應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)，研究人員將虛擬樣機(jī)技術(shù)應(yīng)用于小型農(nóng)用裝載機(jī)的設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)與制造的時(shí)間不超過(guò)兩個(gè)月，結(jié)合虛擬樣機(jī)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)和特點(diǎn)，分析了農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)中使用虛擬樣機(jī)技術(shù)的發(fā)展方向。

結(jié)合分析軟件+ADAMS，由于ADAMS的結(jié)構(gòu)分析水平比較低，利用虛擬樣機(jī)技術(shù)進(jìn)行仿真設(shè)計(jì)的時(shí)候需要利用到ADAMS軟件，例如水稻缽苗模型和水稻移栽機(jī)模型中，將虛擬樣機(jī)技術(shù)下的仿真結(jié)果與物理實(shí)驗(yàn)得到的結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，可以得出ADAMS軟件應(yīng)用下虛擬樣機(jī)技術(shù)支持的農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)更加完善，不僅可以保證農(nóng)機(jī)產(chǎn)品生產(chǎn)的質(zhì)量，還能夠提高農(nóng)機(jī)產(chǎn)品的生產(chǎn)效率，可以符合當(dāng)前農(nóng)業(yè)市場(chǎng)的需求。利用虛擬樣機(jī)技術(shù)建立數(shù)字模型，在ADAMS軟件中將數(shù)字模型引入，機(jī)械設(shè)備正式用于農(nóng)作物中，對(duì)設(shè)備運(yùn)行的全過(guò)程進(jìn)行記錄。

從當(dāng)前社會(huì)發(fā)展的角度來(lái)看，將控制系統(tǒng)與機(jī)械系統(tǒng)相結(jié)合是虛擬樣機(jī)技術(shù)發(fā)展的必經(jīng)之路，設(shè)計(jì)彈性軸軸承系統(tǒng)的時(shí)候，可以利用ADAMS與Mat lab相結(jié)合，仿真分析機(jī)械受到徑向正弦荷載作用時(shí)所展現(xiàn)的力學(xué)特征，將其運(yùn)用到馬鈴薯收割機(jī)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，對(duì)機(jī)械輸送臂的液壓模塊進(jìn)行ADAMS軟件仿真，并構(gòu)建仿真模型，通過(guò)對(duì)模型的分析，探析馬鈴薯聯(lián)合收割機(jī)中關(guān)于輸送壁運(yùn)動(dòng)的原理。

三、虛擬樣機(jī)技術(shù)對(duì)農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)的助推作用

當(dāng)前社會(huì)發(fā)展中，虛擬樣機(jī)技術(shù)更多的應(yīng)用在航空航天與汽車(chē)交通行業(yè)中，我國(guó)作為農(nóng)業(yè)需求大國(guó)，隨著社會(huì)的發(fā)展和國(guó)際貿(mào)易的往來(lái)，虛擬樣機(jī)技術(shù)開(kāi)始逐漸應(yīng)用在農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備中，以達(dá)到機(jī)械化生產(chǎn)農(nóng)產(chǎn)品的目的。隨著科技化進(jìn)程的加快，我國(guó)不斷培養(yǎng)科研人員，通過(guò)虛擬樣機(jī)技術(shù)的開(kāi)展與實(shí)驗(yàn)，不斷加強(qiáng)虛擬樣機(jī)技術(shù)應(yīng)用在實(shí)踐當(dāng)中。近年來(lái)，政府對(duì)農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備提供財(cái)政補(bǔ)貼政策，在該扶持力度的作用下提高了農(nóng)機(jī)的購(gòu)買(mǎi)能力，刺激了企業(yè)之間進(jìn)行市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的同時(shí)，企業(yè)為了在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中占據(jù)優(yōu)勢(shì)地位，開(kāi)始大力投入虛擬樣機(jī)技術(shù)的研發(fā)與應(yīng)用，慢慢的新技術(shù)與新工藝出現(xiàn)，推動(dòng)虛擬樣機(jī)技術(shù)發(fā)展，促進(jìn)農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)的進(jìn)步。

隨著市場(chǎng)需求的增加和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，計(jì)算機(jī)技術(shù)的深入發(fā)展下，仿真軟件開(kāi)始被人們所熟知，基于計(jì)算機(jī)軟件的現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)方法、仿真實(shí)驗(yàn)虛擬樣機(jī)技術(shù)以及數(shù)控制造技術(shù)，開(kāi)始推動(dòng)者我國(guó)現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)的發(fā)展，幫助我國(guó)從傳統(tǒng)的農(nóng)機(jī)制造國(guó)家邁向現(xiàn)代化農(nóng)機(jī)制造國(guó)家，真正從“制造”躍向“智造”，過(guò)去的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)多是人為操作，耗費(fèi)了大量的人力物力，浪費(fèi)了人力資源，增加了農(nóng)民的壓力。在虛擬樣機(jī)技術(shù)的支持下，農(nóng)機(jī)設(shè)計(jì)現(xiàn)代化具有以下幾方面特點(diǎn)：（1）虛擬樣機(jī)技術(shù)推動(dòng)農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)，發(fā)展的進(jìn)程加快，并隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步不斷進(jìn)行創(chuàng)新。（2）農(nóng)業(yè)機(jī)械生產(chǎn)的規(guī)模不斷擴(kuò)大，虛擬樣機(jī)技術(shù)的應(yīng)用程度繼續(xù)加深，帶動(dòng)農(nóng)業(yè)機(jī)械生產(chǎn)的同時(shí)提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力。（3）虛擬樣機(jī)技術(shù)支持下農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)從原來(lái)的單個(gè)設(shè)計(jì)變?yōu)楝F(xiàn)在的協(xié)同設(shè)計(jì)。（4）技術(shù)不斷在應(yīng)用與發(fā)展，虛擬樣機(jī)技術(shù)也在不斷創(chuàng)新和優(yōu)化，農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)生產(chǎn)設(shè)備不斷更新，朝著實(shí)用、高效、高質(zhì)量的方向發(fā)展。由此可見(jiàn)，推廣虛擬樣機(jī)技術(shù)應(yīng)用在農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)中，是我國(guó)發(fā)展農(nóng)業(yè)大國(guó)的必經(jīng)之路，在進(jìn)行虛擬樣機(jī)技術(shù)推廣的同時(shí)，需要引進(jìn)技術(shù)型人才，將人才與技術(shù)推廣聯(lián)合在一起，加大投資力度，全面促進(jìn)虛擬樣機(jī)技術(shù)的使用，力求農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)可以達(dá)到先進(jìn)國(guó)家的標(biāo)準(zhǔn)。

四、結(jié)語(yǔ)

總而言之，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備的大力推廣，將虛擬樣機(jī)技術(shù)應(yīng)用在農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)中，對(duì)農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)起到了重要的助推作用，結(jié)合軟件與虛擬樣機(jī)技術(shù)的應(yīng)用，提高農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)的水平，保證農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量的同時(shí)，提高農(nóng)產(chǎn)品的生產(chǎn)效率，不僅滿足國(guó)內(nèi)市場(chǎng)需求，還能夠擴(kuò)大國(guó)際需求，提高我國(guó)的農(nóng)產(chǎn)品市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力，在經(jīng)濟(jì)全球化的時(shí)代背景下，使我國(guó)成為農(nóng)業(yè)強(qiáng)國(guó)并占據(jù)優(yōu)勢(shì)地位。

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