時間：2023-09-26 09:30:45
序論：在您撰寫農業(yè)機械工業(yè)設計時，參考他人的優(yōu)秀作品可以開闊視野，小編為您整理的7篇范文，希望這些建議能夠激發(fā)您的創(chuàng)作熱情，引導您走向新的創(chuàng)作高度。
關鍵詞：CAD；農業(yè)機械；機械工程設計
隨著農業(yè)機械化的高速發(fā)展，農業(yè)機械在促進農業(yè)產業(yè)發(fā)展中起著越來越重要的作用。農業(yè)機械面臨著快速投入市場、高質量、高效率、自動化、精密化的巨大挑戰(zhàn)，傳統(tǒng)手工制圖存在制圖速度慢、改型困難、精度差、設計還原度差等許多方面的不足，研究計算機輔助設計CAD技術在農業(yè)機械工程設計中的應用，具有重要實踐意義。
1機械制圖和計算機輔助設計CAD
1.1機械制圖
機械制圖是用圖樣表示結構尺寸、工作原理和技術要求的學科，機械制圖的工作產品是圖樣（圖紙），是表達設計意圖和制造要求的重要技術文件。符合工程設計要求的機械制圖至少應包含如下兩個方面的內容：1）遵守國家標準[1]。在我國，國家標準對機械圖樣有嚴格的規(guī)定，圖紙幅面、標題欄、比例、字體、圖線、尺寸標注等具有明確標準規(guī)范。嚴格執(zhí)行規(guī)范，圖樣才具有普適性和可讀性，才能做到盡可能減少制造環(huán)節(jié)的理解歧義。2）嚴格執(zhí)行正投影法和三視圖要求[2]。正投影法是繪制和識讀圖樣的理論基礎，三視圖是機械設計的制圖技術基礎。正投影法投影線垂直與投影面，能夠表達物體的真實形狀和比例。主視圖、俯視圖、左視圖將立體器物用三個方向的投影平面視圖繪制出來，構成實物結構、尺寸的完整表達。
1.2計算機輔助設計
CADCAD讓機械設計從鉛筆、直尺畫圖的繁瑣勞動中解脫出來，讓設計人員真正做到關注設計與構思。CAD繪圖軟件構建并保存大量的標準件庫、零件庫、部件庫、常用件庫等，且擔負計算、信息存儲等工作，極大提高了工程設計制圖的效率。CAD技術在設計中的主要應用如下：1）豐富的圖形及符號庫。機械設計中，標準的圖形符號會經常用到，一方面，CAD繪圖軟件提供大量的標準件庫；另一方面，工程設計中可以不斷積累行業(yè)所用的圖形符號，形成自制件庫。這些圖形符號可以隨用隨調，通過圖形符號的組合，“搭積木”式的構造工程設計構思和圖樣。2）高效的制圖效率。制圖是設計中將設計構思轉化為制造圖紙的途徑，是機械設計中最為關鍵的步驟。傳統(tǒng)基于紙媒介的手工繪制，任何一次設計或設計改型，必須一筆一劃從頭做起，耗時、工作效率低下。CAD軟件提供了豐富的基礎庫，存儲了應用模板等強大功能，使制圖工作變得高效，準確并規(guī)范。對于設計改型類工作，更是可以調出原有圖樣，進行適應性修改即可得到新的圖樣，極大提高了新型改良機械設計效率。
2農業(yè)機械工程設計的特點
2.1農業(yè)機械種類繁多
農業(yè)機械設計手冊根據我國農業(yè)機械發(fā)展現狀，收錄了二十五類農業(yè)機械[2]。其中包括以下幾個方面：1）農業(yè)動力機械。包含拖拉機、農船掛槳掛機、農田基建機械。2）農田作業(yè)機械。包含耕地機械、整地機械、播種機械、水稻種植機械、中耕施肥機械、植保機械、噴灌微灌設備、潛水電泵、谷物棉花等多種類植物收獲機械。3）畜禽機械。包含牧草青飼收儲機械、飼料加工機械、畜禽飼養(yǎng)機械。以播種機械為例，又可細分為谷物條播機、精密播種機、旋耕播種機、鋪膜播種機、免耕播種機、小區(qū)播種機等。僅谷物條播排種器就可分為外槽輪式、內槽輪式、滾齒式、擺桿式、紋盤式、離心式等多種類型。
2.2涉及機械工程設計所有子系統(tǒng)
農業(yè)機械幾乎包含機械工程設計所涉及的全部子系統(tǒng)，如動力系統(tǒng)、傳動系統(tǒng)、執(zhí)行系統(tǒng)、操縱和控制系統(tǒng)等。以農業(yè)機械拖拉機機組為例，拖拉機將動力傳遞到農機具，構成拖拉機—農機作業(yè)機組，這個系統(tǒng)包含了液壓懸掛裝置、牽引和拖掛裝置、動力輸出軸以及動力輸出帶輪等復雜子系統(tǒng)，而其中的液壓懸掛裝置就由懸掛裝置、液壓系統(tǒng)、操作和耕深控制機構組成。由此可知，農業(yè)機械工程設計需要具有較高的系統(tǒng)構建能力、系統(tǒng)分解能力和工程設計水平。
3拖拉機液壓懸掛裝置CAD工程設計實踐
CAD輔助工程設計，分為三大主要步驟，一是原理分析和方案設計，二是結構總體設計，三是繪圖試制和分析。
3.1原理分析
以農業(yè)機械設計手冊為參考，液壓懸掛裝置是掛接和升降機具，并向作業(yè)機具傳遞牽引力。液壓懸掛裝置設計要求包括：1）連桿位置和尺寸應符合國家標準，以保證牽引裝置和不同農機具接口的互換性；2）應產生足夠的牽引力，保證農機具具有良好的入土動能，能在較短擺動距離達到所需力量要求，并且保持穩(wěn)定的牽引力；3）擺動不能超過一定范圍，應設計限位機構；4）機具靜態(tài)固定位置應滿足運輸要求。
3.2拖拉機懸掛裝置組成圖——方案設計
通常采用三點懸掛（有三個鉸鏈），在履帶式拖拉機中也有采用兩點懸掛的，裝置構成圖如圖1所示[2]。各裝置部件的作用如下：下拉桿提升農具、傳遞牽引力；上拉桿調節(jié)農具縱向平面的俯仰；提升臂帶動提升桿和下拉桿上升（下降是靠農具的重力）；提升桿傳遞提升牽引力的中間部件。
3.3結構設計
結構設計是在原理圖基礎上明確構形、定材料、定尺寸等，并對功能面變形、聯接變形、材料變形等做出規(guī)定。在拖拉機液壓懸掛裝置設計中，需要明確以下幾個方面：1）后置三點懸掛裝置與拖拉機有關的懸掛點尺寸。包括上下懸掛點的聯接銷直徑、球接頭寬度、鎖銷孔距離，以及下懸掛點到拖拉機中心平面的橫向距離，下懸掛點的橫向擺動量，下拉桿水平時動力輸出末端至下懸掛點的距離等參數規(guī)范。2）提升高度、提升行程及水平調節(jié)范圍。包括下懸掛點最低高度、水平調節(jié)范圍、提升高度、運輸高度（下懸掛點軸線與地面完全平行）、下懸掛點間隙、立柱調節(jié)范圍、最高位置時最小高度、最低位置時最大高度、自由扭轉浮動量等參數規(guī)范。3）懸掛桿件瞬心位置。包括水平匯聚距離和垂直匯聚距離尺寸規(guī)定。根據不同的拖拉機規(guī)格進行相應的參數選擇，具體可以查看農業(yè)機械設計手冊，當使用特殊農具時，可以改變部分尺寸。
3.4CAD輔助繪圖與分析
3.4.1平面設計利用二維平面三視圖繪制圖樣文件，主要包括以下文件：1）繪制原理圖；2）繪制各零件圖；3）繪制部件裝配圖；4）繪制總裝配圖；5）形成其他種類技術文件。
3.4.2三維立體設計必要情況下可進行三維模型繪制，三維模型繪制可用于計算機模擬裝配，更能及早發(fā)現設計中的缺陷，有利于設計改正。三維模型繪制分層級包含：1）三維實體造型設計；2）三維零件設計；3）三維零件模擬裝配；4）三維模擬裝配實體動態(tài)行為仿真。
3.4.3計算機輔助有限元分析參考農業(yè)機械設計手冊規(guī)定，利用結構剛度矩陣的組集，進行適當的邊界條件處理，對農機機架、接頭進行有限元建模，利用位移函數和剛度矩陣對機架梁、接頭等承力部件進行有限元分析。由于邊界條件的不同處理方式會對有限元方程所求解產生較大的影響，一般要求工程設計中保持相對一致的邊界條件處理，并盡可能形成邊界條件處理規(guī)范。
4CAD技術在農業(yè)機械工程設計中應用建議
4.1加強標準件、通用件的使用
農業(yè)機械使用的鉸鏈以及組裝接口部件要求選用標準件、通用件。盡量采用符合國家標準規(guī)范的連接部件，有保證農業(yè)機械組裝靈活、適應性強、操作簡便、獲取和使用成本低等優(yōu)勢。若采用特殊規(guī)范自制件，接口普適性差，加工周期難以保證，制作成本高，且質量難以保證[3]。
4.2關注性能成本設計要素
農業(yè)機械要求功能合用，性能合理，結構緊湊，強度配比科學。設計中應注意評估農機具性能和安全余量，避免功能性能過剩引起不必要的使用成本浪費[4]。成本控制是一個綜合因素，它體現在材料選用、結構用料、制作工藝、使用效率、保養(yǎng)維護等各個環(huán)節(jié)，關注設計中的成本控制，良好的設計成本控制是設計者知識和技能的充分體現。
4.3關注設計工藝性
農業(yè)機械工程設計輸出圖樣是農機具制造和加工的依據，設計工藝性決定了工程設計的可制造性。設計工藝性是功能性能、生產加工、生命周期成本、可靠性、安全性、維護性等綜合平衡的體現，采用符合現有生產條件、零部件規(guī)范、裝配簡潔的工藝性設計方法是成功設計和經濟、合理、可靠制作設備的關鍵。
[關鍵詞]逆向工程農業(yè)機械設計應用
引言
隨著我國農業(yè)機械化進程的逐步深入推進，農業(yè)機械正逐步向大型化、自動化、精密化發(fā)展，這對農業(yè)機械設計提出了更高的技術要求。另一方面，多樣化的用戶需求、激烈的市場競爭和國外先進理念的引入也迫使農業(yè)機械設計企業(yè)調整研發(fā)模式。因此，在保正質量達到客戶要求的情況下盡可能的縮短研發(fā)周期，降低生產成本就成了農業(yè)機械設計中的重要課題。逆向工程技術的出現，為解決以上問題提供了一個新的思路。
1逆向工程簡介
正向工程是人們比較熟悉和習慣的一種方式，他的基本過程為，設計者先進行市場調查，得到研發(fā)產品的基本構思，借助CAD設計出產品的3D模型，然后通過數據轉經由數控機床產出產品。然而在許多實際問題中，我們面對的是一個物品的模型而不是已知的圖紙或者數據模型，這種情況下，需要使用一些方法將實物轉化成三維數據模型，這種從實物獲得產品的三維模型，進而使用三維模型開發(fā)生產的方式就是逆向工程（RE,Re-verseEngineering)。逆向工程是通過一定的測量手段對實物或模型進行測量，根據測量所得的數據，采用三維建模方法，重構實物的CAD模型的過程。研究逆向工程，目的是通過對已存的產品的設計原理、結構、材料、工藝裝配等各個方面進行分析研究，研制出與原型形相似，但結構、性能等方面更為先進的產品。應用逆向工程的基本過程如下：
2逆向工程在農業(yè)機械設計中的應用
2.1逆向工程在農業(yè)機械模具生產中的應用
隨著農業(yè)機械化現代化逐步推進，模具在農業(yè)機械生產中的應用也日漸普遍。逆向工程以其獨有的優(yōu)點，契合了模具本身的特點，故而在農業(yè)機械模具的設計中應用廣泛。逆向工程在模具生產中的一個重要應用是輔助完成模具的修改定型。模具CAD模型確立后，并不意味著模具設計的完結，而在在模具實際生產前，設計人員往往需要反復對模具進行型面的修改，而這些修改均不能現在原始CAD模型上，即不能直接獲得最終的CAD模型，導致模具的設計成本增高和生產周期變長。應用逆向工程技術，可以對已經修改的模具進行數據掃描，然后進行點云數據處理和曲面重構，輸出最終的CAD模型，再由CAD模型生成加工程序直接生產，從而縮短生產周期，降低生產成本。逆向工程的另一個重要應用領域是修復損壞或者磨損模具。大型農業(yè)機械的大型覆蓋件模具是農業(yè)機械生產的普遍和關鍵性工藝裝備。然而，由于模具結構復雜，型面較多，形位精度和表面粗糙度要求較高，導致模具生產成本較高。一旦發(fā)生損壞或者磨損，損失巨大。而傳統(tǒng)的修復磨具方法由于缺少可靠的參照標準，經常導致修復失敗甚至模具徹底報廢。逆向工程技術的引入，可以快速獲得完整的CAD模型，然后利用ANSYS仿真，對修復后模型的強度、剛度等力學性能進行評價，提出進一步改進方案。如今，逆向工程技術已經廣泛使用于模具修復領域，提高了模具修復效率，延長了模具使用時間，降低了生產成本。
2.2逆向工程在農業(yè)機械二次創(chuàng)新中的應用
與發(fā)達國家相比，我國的農業(yè)機械化水平仍處于農業(yè)機械化中級階段的起步階段，制約農業(yè)機械化的一個重要原因就是農業(yè)機械技術水平的差距。引進吸收新技術就是快速填補技術空白，彌補技術缺陷的重要手段。然而由于技術封鎖等原因，往往無法得到機械的原圖紙和三維模型數據，這時逆向工程技術就可以發(fā)揮重要的作用。首先，需要將獲得的產品拆分；然后將每一個核心部進行三維掃描，數據處理，得到最終的3D模型。需要指出的是，逆向工程不同于一般意義的“復制粘貼”，是在理解產品的設計思想，技術理念的基礎上進行二次創(chuàng)新，這一點在農業(yè)機械設計中尤為重要。逆向工程只是一種手段，需要我們的設計人員在充分理解國外先進技術的基礎上，設計出適合我國土壤成分、地質地形、工作環(huán)境以及經濟現狀的農業(yè)機械。
3總結
如今逆向工程技術已經廣泛的應用于各個領域,其在農業(yè)機械設計中的應用也正在廣泛的被工程技術人員關注。逆向工程技術可以輔助農業(yè)機械設計，減少生產成本，縮短生產周期，因而在農業(yè)設計領域中有良好的理論研究和實際應用前景。
參考文獻
[1]金濤，童水光等著.逆向工程技術［M］.北京：機械工業(yè)出版社，2003;
逆向工程技術是近年來逐漸發(fā)展起來的先進技術，它的出現給農業(yè)機械設計提供了一種新的思路。本文首先介紹了逆向工程技術，然后闡述了逆向工程在農業(yè)機械設計中的應用。
[關鍵詞]
逆向工程；農業(yè)機械設計；應用
引言
隨著我國農業(yè)機械化進程的逐步深入推進，農業(yè)機械正逐步向大型化、自動化、精密化發(fā)展，這對農業(yè)機械設計提出了更高的技術要求。另一方面，多樣化的用戶需求、激烈的市場競爭和國外先進理念的引入也迫使農業(yè)機械設計企業(yè)調整研發(fā)模式。因此，在保正質量達到客戶要求的情況下盡可能的縮短研發(fā)周期，降低生產成本就成了農業(yè)機械設計中的重要課題。逆向工程技術的出現，為解決以上問題提供了一個新的思路。
1逆向工程簡介
正向工程是人們比較熟悉和習慣的一種方式，他的基本過程為，設計者先進行市場調查，得到研發(fā)產品的基本構思，借助CAD設計出產品的3D模型，然后通過數據轉經由數控機床產出產品。然而在許多實際問題中，我們面對的是一個物品的模型而不是已知的圖紙或者數據模型，這種情況下，需要使用一些方法將實物轉化成三維數據模型，這種從實物獲得產品的三維模型，進而使用三維模型開發(fā)生產的方式就是逆向工程（RE,Re-verseEngineering)。逆向工程是通過一定的測量手段對實物或模型進行測量，根據測量所得的數據，采用三維建模方法，重構實物的CAD模型的過程。研究逆向工程，目的是通過對已存的產品的設計原理、結構、材料、工藝裝配等各個方面進行分析研究，研制出與原型形相似，但結構、性能等方面更為先進的產品。
2逆向工程在農業(yè)機械設計中的應用
2.1逆向工程在農業(yè)機械模具生產中的應用
隨著農業(yè)機械化現代化逐步推進，模具在農業(yè)機械生產中的應用也日漸普遍。逆向工程以其獨有的優(yōu)點，契合了模具本身的特點，故而在農業(yè)機械模具的設計中應用廣泛。逆向工程在模具生產中的一個重要應用是輔助完成模具的修改定型。模具CAD模型確立后，并不意味著模具設計的完結，而在在模具實際生產前，設計人員往往需要反復對模具進行型面的修改，而這些修改均不能現在原始CAD模型上，即不能直接獲得最終的CAD模型，導致模具的設計成本增高和生產周期變長。應用逆向工程技術，可以對已經修改的模具進行數據掃描，然后進行點云數據處理和曲面重構，輸出最終的CAD模型，再由CAD模型生成加工程序直接生產，從而縮短生產周期，降低生產成本。逆向工程的另一個重要應用領域是修復損壞或者磨損模具。大型農業(yè)機械的大型覆蓋件模具是農業(yè)機械生產的普遍和關鍵性工藝裝備。然而，由于模具結構復雜，型面較多，形位精度和表面粗糙度要求較高，導致模具生產成本較高。一旦發(fā)生損壞或者磨損，損失巨大。而傳統(tǒng)的修復磨具方法由于缺少可靠的參照標準，經常導致修復失敗甚至模具徹底報廢。逆向工程技術的引入，可以快速獲得完整的CAD模型，然后利用ANSYS仿真，對修復后模型的強度、剛度等力學性能進行評價，提出進一步改進方案。如今，逆向工程技術已經廣泛使用于模具修復領域，提高了模具修復效率，延長了模具使用時間，降低了生產成本。
2.2逆向工程在農業(yè)機械二次創(chuàng)新中的應用
與發(fā)達國家相比，我國的農業(yè)機械化水平仍處于農業(yè)機械化中級階段的起步階段，制約農業(yè)機械化的一個重要原因就是農業(yè)機械技術水平的差距。引進吸收新技術就是快速填補技術空白，彌補技術缺陷的重要手段。然而由于技術封鎖等原因，往往無法得到機械的原圖紙和三維模型數據，這時逆向工程技術就可以發(fā)揮重要的作用。首先，需要將獲得的產品拆分；然后將每一個核心部進行三維掃描，數據處理，得到最終的3D模型。需要指出的是，逆向工程不同于一般意義的“復制粘貼”，是在理解產品的設計思想，技術理念的基礎上進行二次創(chuàng)新，這一點在農業(yè)機械設計中尤為重要。逆向工程只是一種手段，需要我們的設計人員在充分理解國外先進技術的基礎上，設計出適合我國土壤成分、地質地形、工作環(huán)境以及經濟現狀的農業(yè)機械。
3總結
如今逆向工程技術已經廣泛的應用于各個領域,其在農業(yè)機械設計中的應用也正在廣泛的被工程技術人員關注。逆向工程技術可以輔助農業(yè)機械設計，減少生產成本，縮短生產周期，因而在農業(yè)設計領域中有良好的理論研究和實際應用前景。
作者：馮驥強 單位：黑龍江省畜牧機械化研究所 黑龍江八一農墾大學
參考文獻
[1]金濤，童水光等著.逆向工程技術［M］.北京：機械工業(yè)出版社，2003;
關鍵詞：CAD；農業(yè)機械；機械工程設計
隨著農業(yè)機械化的高速發(fā)展，農業(yè)機械在促進農業(yè)產業(yè)發(fā)展中起著越來越重要的作用。農業(yè)機械面臨著快速投入市場、高質量、高效率、自動化、精密化的巨大挑戰(zhàn)，傳統(tǒng)手工制圖存在制圖速度慢、改型困難、精度差、設計還原度差等許多方面的不足，研究計算機輔助設計CAD技術在農業(yè)機械工程設計中的應用，具有重要實踐意義。
1機械制圖和計算機輔助設計CAD
1.1機械制圖。機械制圖是用圖樣表示結構尺寸、工作原理和技術要求的學科，機械制圖的工作產品是圖樣（圖紙），是表達設計意圖和制造要求的重要技術文件。符合工程設計要求的機械制圖至少應包含如下兩個方面的內容：1）遵守國家標準[1]。在我國，國家標準對機械圖樣有嚴格的規(guī)定，圖紙幅面、標題欄、比例、字體、圖線、尺寸標注等具有明確標準規(guī)范。嚴格執(zhí)行規(guī)范，圖樣才具有普適性和可讀性，才能做到盡可能減少制造環(huán)節(jié)的理解歧義。2）嚴格執(zhí)行正投影法和三視圖要求[2]。正投影法是繪制和識讀圖樣的理論基礎，三視圖是機械設計的制圖技術基礎。正投影法投影線垂直與投影面，能夠表達物體的真實形狀和比例。主視圖、俯視圖、左視圖將立體器物用三個方向的投影平面視圖繪制出來，構成實物結構、尺寸的完整表達。1.2計算機輔助設計。CADCAD讓機械設計從鉛筆、直尺畫圖的繁瑣勞動中解脫出來，讓設計人員真正做到關注設計與構思。CAD繪圖軟件構建并保存大量的標準件庫、零件庫、部件庫、常用件庫等，且擔負計算、信息存儲等工作，極大提高了工程設計制圖的效率。CAD技術在設計中的主要應用如下：1）豐富的圖形及符號庫。機械設計中，標準的圖形符號會經常用到，一方面，CAD繪圖軟件提供大量的標準件庫；另一方面，工程設計中可以不斷積累行業(yè)所用的圖形符號，形成自制件庫。這些圖形符號可以隨用隨調，通過圖形符號的組合，“搭積木”式的構造工程設計構思和圖樣。2）高效的制圖效率。制圖是設計中將設計構思轉化為制造圖紙的途徑，是機械設計中最為關鍵的步驟。傳統(tǒng)基于紙媒介的手工繪制，任何一次設計或設計改型，必須一筆一劃從頭做起，耗時、工作效率低下。CAD軟件提供了豐富的基礎庫，存儲了應用模板等強大功能，使制圖工作變得高效，準確并規(guī)范。對于設計改型類工作，更是可以調出原有圖樣，進行適應性修改即可得到新的圖樣，極大提高了新型改良機械設計效率。
2農業(yè)機械工程設計的特點
2.1農業(yè)機械種類繁多。農業(yè)機械設計手冊根據我國農業(yè)機械發(fā)展現狀，收錄了二十五類農業(yè)機械[2]。其中包括以下幾個方面：1）農業(yè)動力機械。包含拖拉機、農船掛槳掛機、農田基建機械。2）農田作業(yè)機械。包含耕地機械、整地機械、播種機械、水稻種植機械、中耕施肥機械、植保機械、噴灌微灌設備、潛水電泵、谷物棉花等多種類植物收獲機械。3）畜禽機械。包含牧草青飼收儲機械、飼料加工機械、畜禽飼養(yǎng)機械。以播種機械為例，又可細分為谷物條播機、精密播種機、旋耕播種機、鋪膜播種機、免耕播種機、小區(qū)播種機等。僅谷物條播排種器就可分為外槽輪式、內槽輪式、滾齒式、擺桿式、紋盤式、離心式等多種類型。2.2涉及機械工程設計所有子系統(tǒng)。農業(yè)機械幾乎包含機械工程設計所涉及的全部子系統(tǒng)，如動力系統(tǒng)、傳動系統(tǒng)、執(zhí)行系統(tǒng)、操縱和控制系統(tǒng)等。以農業(yè)機械拖拉機機組為例，拖拉機將動力傳遞到農機具，構成拖拉機—農機作業(yè)機組，這個系統(tǒng)包含了液壓懸掛裝置、牽引和拖掛裝置、動力輸出軸以及動力輸出帶輪等復雜子系統(tǒng)，而其中的液壓懸掛裝置就由懸掛裝置、液壓系統(tǒng)、操作和耕深控制機構組成。由此可知，農業(yè)機械工程設計需要具有較高的系統(tǒng)構建能力、系統(tǒng)分解能力和工程設計水平。
3拖拉機液壓懸掛裝置CAD工程設計實踐
CAD輔助工程設計，分為三大主要步驟，一是原理分析和方案設計，二是結構總體設計，三是繪圖試制和分析。3.1原理分析。以農業(yè)機械設計手冊為參考，液壓懸掛裝置是掛接和升降機具，并向作業(yè)機具傳遞牽引力。液壓懸掛裝置設計要求包括：1）連桿位置和尺寸應符合國家標準，以保證牽引裝置和不同農機具接口的互換性；2）應產生足夠的牽引力，保證農機具具有良好的入土動能，能在較短擺動距離達到所需力量要求，并且保持穩(wěn)定的牽引力；3）擺動不能超過一定范圍，應設計限位機構；4）機具靜態(tài)固定位置應滿足運輸要求。3.2拖拉機懸掛裝置組成圖——方案設計。通常采用三點懸掛（有三個鉸鏈），在履帶式拖拉機中也有采用兩點懸掛的，裝置構成圖如圖1所示[2]。各裝置部件的作用如下：下拉桿提升農具、傳遞牽引力；上拉桿調節(jié)農具縱向平面的俯仰；提升臂帶動提升桿和下拉桿上升（下降是靠農具的重力）；提升桿傳遞提升牽引力的中間部件。3.3結構設計。結構設計是在原理圖基礎上明確構形、定材料、定尺寸等，并對功能面變形、聯接變形、材料變形等做出規(guī)定。在拖拉機液壓懸掛裝置設計中，需要明確以下幾個方面：1）后置三點懸掛裝置與拖拉機有關的懸掛點尺寸。包括上下懸掛點的聯接銷直徑、球接頭寬度、鎖銷孔距離，以及下懸掛點到拖拉機中心平面的橫向距離，下懸掛點的橫向擺動量，下拉桿水平時動力輸出末端至下懸掛點的距離等參數規(guī)范。2）提升高度、提升行程及水平調節(jié)范圍。包括下懸掛點最低高度、水平調節(jié)范圍、提升高度、運輸高度（下懸掛點軸線與地面完全平行）、下懸掛點間隙、立柱調節(jié)范圍、最高位置時最小高度、最低位置時最大高度、自由扭轉浮動量等參數規(guī)范。3）懸掛桿件瞬心位置。包括水平匯聚距離和垂直匯聚距離尺寸規(guī)定。根據不同的拖拉機規(guī)格進行相應的參數選擇，具體可以查看農業(yè)機械設計手冊，當使用特殊農具時，可以改變部分尺寸。3.4CAD輔助繪圖與分析。3.4.1平面設計。利用二維平面三視圖繪制圖樣文件，主要包括以下文件：1）繪制原理圖；2）繪制各零件圖；3）繪制部件裝配圖；4）繪制總裝配圖；5）形成其他種類技術文件。3.4.2三維立體設計必要情況下可進行三維模型繪制，三維模型繪制可用于計算機模擬裝配，更能及早發(fā)現設計中的缺陷，有利于設計改正。三維模型繪制分層級包含：1）三維實體造型設計；2）三維零件設計；3）三維零件模擬裝配；4）三維模擬裝配實體動態(tài)行為仿真。3.4.3計算機輔助有限元分析。參考農業(yè)機械設計手冊規(guī)定，利用結構剛度矩陣的組集，進行適當的邊界條件處理，對農機機架、接頭進行有限元建模，利用位移函數和剛度矩陣對機架梁、接頭等承力部件進行有限元分析。由于邊界條件的不同處理方式會對有限元方程所求解產生較大的影響，一般要求工程設計中保持相對一致的邊界條件處理，并盡可能形成邊界條件處理規(guī)范。
4CAD技術在農業(yè)機械工程設計中應用建議
4.1加強標準件、通用件的使用。農業(yè)機械使用的鉸鏈以及組裝接口部件要求選用標準件、通用件。盡量采用符合國家標準規(guī)范的連接部件，有保證農業(yè)機械組裝靈活、適應性強、操作簡便、獲取和使用成本低等優(yōu)勢。若采用特殊規(guī)范自制件，接口普適性差，加工周期難以保證，制作成本高，且質量難以保證[3]。4.2關注性能成本設計要素。農業(yè)機械要求功能合用，性能合理，結構緊湊，強度配比科學。設計中應注意評估農機具性能和安全余量，避免功能性能過剩引起不必要的使用成本浪費[4]。成本控制是一個綜合因素，它體現在材料選用、結構用料、制作工藝、使用效率、保養(yǎng)維護等各個環(huán)節(jié)，關注設計中的成本控制，良好的設計成本控制是設計者知識和技能的充分體現。4.3關注設計工藝性。農業(yè)機械工程設計輸出圖樣是農機具制造和加工的依據，設計工藝性決定了工程設計的可制造性。設計工藝性是功能性能、生產加工、生命周期成本、可靠性、安全性、維護性等綜合平衡的體現，采用符合現有生產條件、零部件規(guī)范、裝配簡潔的工藝性設計方法是成功設計和經濟、合理、可靠制作設備的關鍵。
5結束語
在農業(yè)科技高速發(fā)展的今天，CAD計算機輔助設計在農業(yè)機械工程設計中已經普及，CAD技術給機械設計帶來極大方便，但作為一名高職院機械專業(yè)的教師，仍需要不斷跟蹤國家新標準新規(guī)范要求，深入農業(yè)應用實踐，借助計算機輔助設計CAD軟件，綜合實施功能性能、結構工藝、成本等設計技術手段，推動農業(yè)機械設計向先進性、工藝性、實用性、高性價比等方向不斷發(fā)展進步。
參考文獻：
[1]黃春永.機械制圖[M].北京：人民郵電出版社，2012.
[2]農業(yè)機械設計手冊（上，下）[M].北京：中國農業(yè)科學技術出版社，2007.
[3]劉歡.智能CAD技術在農業(yè)機械設計中的應用[J/OL].
關鍵詞：設施農業(yè)；工程；機械化技術
我國是農業(yè)大國，整體現代化設施建設速度發(fā)展較快，采用了先進溫棚種植技術，提高了蔬菜、瓜果以及花卉的生長質量。但在設施農業(yè)建設中也存在較多問題，包括栽培技術不配套以及生產效率較低等方面內容。對此，應合理分析農業(yè)工程機械化的應用現狀，探討先進的技術配套模式，以促進我國設施農業(yè)的進一步發(fā)展。
1發(fā)展設施農業(yè)的戰(zhàn)略意義與現狀
1.1發(fā)展戰(zhàn)略意義
我國為農業(yè)大國，國土面積十分遼闊，但由于人口基數較大，以致可利用的土地資源較少。為了促進新型農業(yè)建設的快速發(fā)展，應有效發(fā)展設施農業(yè)技術，在提高農民收入水平的基礎上，進一步升級農業(yè)產業(yè)，保證整體種植的規(guī)范化與科學化，在充分利用有限土地資源的前提下，更好滿足人們的日常生活需求。但當前我國設施農業(yè)設備出現老化問題，農業(yè)技術與設施配套并不完善，無法充分發(fā)揮設施農業(yè)的發(fā)展優(yōu)勢。對此，相關農業(yè)設施技術人員應根據當前發(fā)展形勢，綜合采用多種設施技術，提高應用水準，以吸引周邊更多勞動力，提高農業(yè)經濟效益，促進整個農業(yè)產業(yè)的不斷升級。
1.2設施農業(yè)的發(fā)展現狀
我國具備較長的栽培歷史，雖然現代化栽培技術起步較晚，但整體設施與相關技術的發(fā)展較為迅速。當前，在栽培過程中主要采用現代溫室技術、塑料棚技術以及溫室大棚技術等。農作物、瓜果與花卉屬于主要農作物。調查統(tǒng)計發(fā)現，我國已經成為世界上栽培面積最大的國家，各種栽培技術得到廣泛應用，設施農業(yè)發(fā)展速度較快，整體應用設備具備多種類型。
2設施農業(yè)工程機械化技術應用
2.1溫室開窗機械技術
溫室開窗機械技術指的是利用電力或人工，構造特殊的傳動機械，機械化處理溫室頂棚或側窗的關閉與開啟系統(tǒng)，以便在日常種植過程中，可以實現開窗與關窗的自動化操作，減少人為踐踏問題，保證植物的栽培質量。齒輪齒條開窗機、曲柄連接桿開窗機、四連桿開窗機以及推拉窗等均屬于溫室常用的通風機械設備。其中，齒輪齒條開窗機械設備最為常用，齒輪齒條屬于核心部件，工作人員應根據不同結構選擇不同的搭配附件，以保證運行的安全性與穩(wěn)定性。同時，機械設備還具備較強的承載能力，傳動效率較高，實現了精準化運行，在保證自動化操控的前提下，提高了工作效率，是大型連棟溫室的首選裝備。
2.2溫室卷簾機械技術
根據不同的工作運行模式，溫室卷簾機包括自走式與固定式兩種類型。其中，自走式卷簾機會根據不同結構又分為搖臂式卷簾機、跑車式卷簾機與擺臂式卷簾機，均具備減速裝置，可以卷拉覆蓋工作目標。在應用過程中，可以利用勻速的減速機有效覆蓋大棚。為了保證整體機械結構的穩(wěn)定性，減速機安裝了雙渦輪立體交叉結構，在縮小結構整體體積的同時，增大傳動力矩，提高自動運行效果。減速機具備較大的減速比，運行噪音較小，穩(wěn)定性良好。而直齒輪減速機的傳動扭矩較大，減速距較小，加之自身結構性能較差，以致增大了設備體積，降低了閉鎖性能。差齒減速機結構簡單，但負荷承載能力較差。[1]因此，在實際應用過程中，技術人員應根據整體設施需求選擇不同的溫室卷簾機，保證應用質量。
2.3溫室生產作業(yè)機械技術
溫室生產作業(yè)中需要使用較多的機械設備，首先便是溫室耕地設備，配套使用汽油機或柴油機整理耕地。此機械設備體積小、重量輕、噪音小且行走靈活，在開墾耕地時可以幫助人們有效整理。其次，應利用單體播種機播種種子，包括精密播種機以及條播機等。這些設備在國外已經得到廣泛應用，在引入我國后進行了精細改良，可以精密播種種子，減少后期育苗工作量，確保出苗的整齊率，提高了農產品的種植質量。同時，蔬菜成長到一定程度后，還應利用移植機械完成定苗移植栽培工作。對于種子的秧苗，應采用蔬菜缽苗與無缽苗進行栽植，實現定植效果。之后，再經過一次性的機械操作，完成開溝栽苗覆土與鎮(zhèn)壓等工序。同時，部分機械設備還具備澆水裝置，可以在完成栽苗后自動進行澆水工作。因此，使用此設備可以自動化處理機械栽苗。最后，收獲瓜果蔬菜時，應使用收割機。這是因為，收獲某些莖塊根類的蔬菜或瓜果時，人工收割方法會增大成本投入，浪費時間。
2.4灌溉機械設施技術
工作人員在育苗期間，應根據不同作物的生長需求，采用合理的機械灌溉方式，保證生長順利性。滲灌、滴灌、噴灌以及微灌均屬于機械灌溉類型，應根據不同植物的生長需求合理選擇，保證農作物的生長質量。[2]國外精品機械設備具備較高的精確性，滴灌與噴灑的均勻性較好，產品的使用壽命較長，但其對水質與壓力的要求較高，當水中存在較多雜質時，機械設備會出現阻塞問題。國外設備購買成本也較高，維修期間也會產生額外的維修費用，增大了設備的投入成本。國產灌溉設備整體均勻性、精確性與國外機械設備相差較大，但對壓力與水質的適應性較強，很少發(fā)生滴頭堵塞問題。
3設施農業(yè)機械技術的發(fā)展方向
當前，我國設施農業(yè)機械技術的推廣工作發(fā)生了較大變化，為了提高應用效果，應在以下幾個方面加大研究力度，予以完善改進。一是引進設施裝備與相關技術，推廣應用相關試驗與示范工作；二是深入研究農業(yè)機械與設施工程設備，保證機具作業(yè)功能的完善性。在發(fā)揮作業(yè)性能的基礎上，提高機器設備的作業(yè)效率。[3]三是發(fā)揮農業(yè)設施機械設備作用，應用科技成果，保證農業(yè)設施機械技術的標準化、集成化發(fā)展。四是建立完善的設施農業(yè)技術體系，為設施機械技術的應用提供參考。
逆向工程技術是近年來逐漸發(fā)展起來的先進技術，它的出現給農業(yè)機械設計提供了一種新的思路。本文首先介紹了逆向工程技術，然后闡述了逆向工程在農業(yè)機械設計中的應用。
[關鍵詞]
逆向工程；農業(yè)機械設計；應用
隨著我國農業(yè)機械化進程的逐步深入推進，農業(yè)機械正逐步向大型化、自動化、精密化發(fā)展，這對農業(yè)機械設計提出了更高的技術要求。另一方面，多樣化的用戶需求、激烈的市場競爭和國外先進理念的引入也迫使農業(yè)機械設計企業(yè)調整研發(fā)模式。因此，在保正質量達到客戶要求的情況下盡可能的縮短研發(fā)周期，降低生產成本就成了農業(yè)機械設計中的重要課題。逆向工程技術的出現，為解決以上問題提供了一個新的思路。
1逆向工程簡介
正向工程是人們比較熟悉和習慣的一種方式，他的基本過程為，設計者先進行市場調查，得到研發(fā)產品的基本構思，借助CAD設計出產品的3D模型，然后通過數據轉經由數控機床產出產品。然而在許多實際問題中，我們面對的是一個物品的模型而不是已知的圖紙或者數據模型，這種情況下，需要使用一些方法將實物轉化成三維數據模型，這種從實物獲得產品的三維模型，進而使用三維模型開發(fā)生產的方式就是逆向工程（RE,Re-verseEngineering)。逆向工程是通過一定的測量手段對實物或模型進行測量，根據測量所得的數據，采用三維建模方法，重構實物的CAD模型的過程。研究逆向工程，目的是通過對已存的產品的設計原理、結構、材料、工藝裝配等各個方面進行分析研究，研制出與原型形相似，但結構、性能等方面更為先進的產品。
2逆向工程在農業(yè)機械設計中的應用
2.1逆向工程在農業(yè)機械模具生產中的應用隨著農業(yè)機械化現代化逐步推進，模具在農業(yè)機械生產中的應用也日漸普遍。逆向工程以其獨有的優(yōu)點，契合了模具本身的特點，故而在農業(yè)機械模具的設計中應用廣泛。逆向工程在模具生產中的一個重要應用是輔助完成模具的修改定型。模具CAD模型確立后，并不意味著模具設計的完結，而在在模具實際生產前，設計人員往往需要反復對模具進行型面的修改，而這些修改均不能現在原始CAD模型上，即不能直接獲得最終的CAD模型，導致模具的設計成本增高和生產周期變長。應用逆向工程技術，可以對已經修改的模具進行數據掃描，然后進行點云數據處理和曲面重構，輸出最終的CAD模型，再由CAD模型生成加工程序直接生產，從而縮短生產周期，降低生產成本。逆向工程的另一個重要應用領域是修復損壞或者磨損模具。大型農業(yè)機械的大型覆蓋件模具是農業(yè)機械生產的普遍和關鍵性工藝裝備。然而，由于模具結構復雜，型面較多，形位精度和表面粗糙度要求較高，導致模具生產成本較高。一旦發(fā)生損壞或者磨損，損失巨大。而傳統(tǒng)的修復磨具方法由于缺少可靠的參照標準，經常導致修復失敗甚至模具徹底報廢。逆向工程技術的引入，可以快速獲得完整的CAD模型，然后利用ANSYS仿真，對修復后模型的強度、剛度等力學性能進行評價，提出進一步改進方案。如今，逆向工程技術已經廣泛使用于模具修復領域，提高了模具修復效率，延長了模具使用時間，降低了生產成本。
2.2逆向工程在農業(yè)機械二次創(chuàng)新中的應用與發(fā)達國家相比，我國的農業(yè)機械化水平仍處于農業(yè)機械化中級階段的起步階段，制約農業(yè)機械化的一個重要原因就是農業(yè)機械技術水平的差距。引進吸收新技術就是快速填補技術空白，彌補技術缺陷的重要手段。然而由于技術封鎖等原因，往往無法得到機械的原圖紙和三維模型數據，這時逆向工程技術就可以發(fā)揮重要的作用。首先，需要將獲得的產品拆分；然后將每一個核心部進行三維掃描，數據處理，得到最終的3D模型。需要指出的是，逆向工程不同于一般意義的“復制粘貼”，是在理解產品的設計思想，技術理念的基礎上進行二次創(chuàng)新，這一點在農業(yè)機械設計中尤為重要。逆向工程只是一種手段，需要我們的設計人員在充分理解國外先進技術的基礎上，設計出適合我國土壤成分、地質地形、工作環(huán)境以及經濟現狀的農業(yè)機械。
3總結
如今逆向工程技術已經廣泛的應用于各個領域,其在農業(yè)機械設計中的應用也正在廣泛的被工程技術人員關注。逆向工程技術可以輔助農業(yè)機械設計，減少生產成本，縮短生產周期，因而在農業(yè)設計領域中有良好的理論研究和實際應用前景。
參考文獻
[1]金濤，童水光等著.逆向工程技術［M］.北京：機械工業(yè)出版社，2003;
[2]陳靜媛.模具行業(yè)設計制造技術現狀與趨勢[J].機械設計與制造,2007;
農業(yè)機械化發(fā)展給我國農業(yè)發(fā)展帶來了全新動力，農業(yè)機械化在我國農業(yè)發(fā)展過程當中具有里程碑式的意義，是我國現代農業(yè)的重要標志。農業(yè)機械化的發(fā)展解放了勞動力、提高了生產效率、搶抓了農時、提高了人們收入，可以說農業(yè)機械化的發(fā)展程度已經可以決定一個國家農業(yè)發(fā)展水平的高低。盡管我國農業(yè)機械化起步晚、底子薄，但是隨著我國科技的不斷進步，以及廣大農業(yè)工作者的共同努力，我國農業(yè)機械化發(fā)展已經取得了喜人的成績，大大促進了我國農業(yè)生產，提高了農業(yè)生產效率。在農業(yè)機械化水平不斷提高的今天，農機推廣功不可沒，農機推廣已經成為我國農業(yè)機械化發(fā)展的重要手段，如何在當前農業(yè)機械化繁榮發(fā)展的大背景下進一步做好農機推廣工作十分關鍵。
本文首先總結了當前我國農機推廣工作存在的問題，而后提出可行性的建議，本文僅代表筆者個人觀點，僅供大家借鑒和參考，希望對我國農業(yè)機械化發(fā)展有一定的幫助，不足之處還望見諒，同時也希望廣大讀者可以提出寶貴的可行性建議。
1農機推廣工作存在的問題
1.1農機推廣工作者業(yè)務水平和綜合能力有待提高
農機推廣工作是一份十分辛苦的工作，要經常到基層去開展工作，遇到的情況也十分復雜?？梢哉f農機推廣工作不僅僅是對農業(yè)機械化工作者業(yè)務水平的考驗，更是對其綜合素質的磨練。
從當前形勢來看，我國基層的農機推廣工作者老齡化現象已經非常普遍。年齡高的農機推廣工作者有著豐富的基層工作經驗，但是隨之而來的問題是，他們的思想比較保守，知識結構也比較老舊，接受新事物和學習新技術的能力也不強，制約農機推廣工作的發(fā)展。同時當前農機推廣部門缺少信息化專業(yè)型人才，信息化時代農機推廣工作也要順勢而上，借助信息化的特點提高農機推廣工作效率，但是由于缺少專業(yè)的信息化人才，沒有利用好信息化的便利來提高農機推廣工作效率，顯得比較可惜。如果不及時跟上信息化步伐，甚至會制約我國農機推廣工作的進一步發(fā)展。再者農機推廣工作者經常到基層去，面對的情況也多，條件也復雜，需要農機推廣工作者的綜合素質要高，要具備吃苦耐勞和兢兢業(yè)業(yè)的工作精神和態(tài)度，但是部分農機推廣工作者工作態(tài)度不端正，不愿意吃這份苦，工作熱情不高，甚至是敷衍了事，阻礙了農機推廣工作的進程，帶來了不良影響。
1.2 傳統(tǒng)的農機推廣體制不適應當前發(fā)展要求
農業(yè)生產存在著特殊的地域性，需要基層農機推廣部門能夠依據當地農業(yè)生產實際情況，因地制宜，注重與當地實際農業(yè)生產情況相結合，科學合理地選擇與本地農業(yè)生產相適宜的農機與農機技術。但是在整個農機推廣過程中，各級農機推廣部門作為主體，直接進行具體操作，使得農機推廣工作存在局限性與依賴性，農機推廣部門局限于傳統(tǒng)的農機推廣機制，無法轉變農機推廣理念。在新的歷史時期，隨著農業(yè)產業(yè)結構的不斷調整，傳統(tǒng)的糧食生產機械化逐步被多產業(yè)機械化所代替，農業(yè)生產不僅在產前、產中實現了農機化，也實現了產后的農機現代化，農機化的品種也逐步實現信息化、電氣化與自動化。傳統(tǒng)的農機推廣體制已不適應當前農村經濟發(fā)展的需求。
2農機推廣工作對策分析
2.1提高農機推廣工作者業(yè)務能力和綜合素質
農機推廣工作者的業(yè)務能力和綜合素質的提高，對于進一步推進農機推廣工作十分關鍵。農業(yè)機械化部門要定期組織培訓和學習，給廣大農機推廣工作者提供學習和交流的平臺。
通過培訓，可以使年齡偏高的工作者更新知識結構，轉變思想觀念，培養(yǎng)他們的創(chuàng)新思維。同時培訓還有利于大家的交流和溝通，不但可以促進同事之間的感情，也便于交流工作經驗，提高工作效率。同時各單位還要積極聘請專業(yè)信息化人才，普及信息化知識，為農機推廣工作發(fā)展助力。并且定期開展動員大會，鼓勵和激發(fā)大家的工作熱情，對于工作優(yōu)秀的同事要提出表揚，樹立榜樣的作用，以培養(yǎng)大家吃苦耐勞、樂于奉獻的精神。
2.2創(chuàng)新農機推廣機制，建立多樣化的農機推廣體系
創(chuàng)新農機推廣機制，建立多樣化的農機推廣體系十分關鍵?；鶎愚r機推廣部門需要逐步建立起科、工、戶一體化農機新產品研發(fā)以及多元化的推廣機制，發(fā)揮各個部門的優(yōu)勢，推進農機推廣工作的不斷發(fā)展。建立多元化的推廣機制，可以為各級農機推廣部門建立起相互聯系的推廣網絡，能夠及時得到相關的供求信息，及時為當地引進先進的農機技術與新農具，加強農機推廣工作的不斷深化。
