可拆卸性设计农业机械论文

2022-04-15 版权声明 我要投稿

【摘要】农业机械的作业流程较复杂、工作对象种类较多、工作环境较差,因此社会对农业机械的制造方面提出了较高的工艺要求,在设计方面与其他产品有较大差异。一般的农业机械工程设计需要通过图纸设计、制作样机、田间试验、实验反馈等多个流程。但随着现代信息技术的发展,传统的设计方法已经得到了拓展,具体表现为绿色设计、系统设计、并行设计等。今天小编为大家推荐《可拆卸性设计农业机械论文 (精选3篇)》,仅供参考,大家一起来看看吧。

可拆卸性设计农业机械论文 篇1:

农业机械设计中的可拆卸性设计

摘 要:农业机械设计的发展主要是以绿色设计为原则,这是环境意识和生态意识的集中体现。从未来的发展趋势上可以看出,环境保护和经济的发展之间存在着必然的联系,农业机械研究人员要想保证行业的长足稳定发展,必须要在保证机械产品质量的同时对机械的回收利用率加强重视。从这一点上看,一种新型的设计方式受到了人们的普遍关注,这就是可拆卸性设计。本文作者主要对这一设计方式进行明确地分析和介绍,希望能够给相关的工作人员提供借鉴和参考。

关键词:农业机械;可拆卸性;设计原则;生态发展

农业机械产品的回收再利用是再制造行业的要求,同时也是在保证产品质量和功能的基础上,提升利用率的主要方式。一般来说,农业机械的绿色设计理念应该始终贯穿在行业发展的过程中。这种绿色设计主要是以可拆卸性设计方式为主,这也是未来机械行业发展的主要趋势。

1 可拆卸性设计的内容和特点分析

1.1 可拆卸性设计的必要性

提升产品回收利用的主要影响因素就是失效零件的加工和利用率,只有提升了这些零件的利用率,才能够提升机械设备的整体使用功能。一般来说,研究人员往往会对制造环节加强重视,对于处理环节的重视程度不高。因此,多数的机械产品在拆卸工作上都会存在着一定的难度,不仅造成严重的浪费现象,同时还产生了相当数量的垃圾。可见,将全部的精力放置到降低生产成本上并不是提升产品利用率的科学方法。因此,为了降低后期的费用,减少材料的污染,提升能源和资源的利用率,给维修工作带来便利,研究人员需要将可拆卸性设计方式应用到农业机械设计工作中。

1.2 可拆卸性设计的内容介绍

可拆卸性设计(DFD),其为绿色设计理念的重要构成部分。对于设计者的要求就是在零件设计的伊始需要将可拆卸的相关内容考虑到其中。在设计的过程中,按照其目标的不同主要可以分为两种类型。第一是在产品回收时的设计。从这一点上看,着重强调的是在机器设备报废时,研究人员需要将可利用的零件进行有效地回收。这是降低成本,提升利用效率的重要方式。另外,这种方式也可以从根本上降低零件对周围环境的影响,减少污染源。第二,在产品维修过程中的可拆卸设计。应用这一设计方式主要是为了便于安装和维护。在零部件维护时不会影响到其他结构的正常运行,同时设计的科学性还表现在对零部件不会造成任何的磨损和破坏。同时还能够保证零件连接的科学性。从以上两个方面上看,DFD的设计不仅可以对零件进行重复使用,也是一种简单便利的设计方式,应用前景相对比较广阔。

2 农业机械中的可拆卸设计

2.1 可拆卸的设计原则分析

2.1.1 维修便利。设计是维修的前提和基础,要想保证机械的整体质量,不可避免地要对其进行维修。因此,减少维修时间,降低维修成本都可以通过可拆卸性设计完成。不仅提升了维修的效率,还能够降低维修的花费,一举两得。

2.1.2 操作简单。这种设计方式主要是以无毒无害的材料为主,同时减少有毒害的气体和液体的使用。这样做的目的就是降低污染,不仅对工作人员本身没有危害,对于机械设备的使用者也不会造成任何的毒害性。可见,这种设计方式的操作相对简单,环保性强。

2.1.3 容易拆散。这是设计原则中比较重要的内容之一。在实际的操作中,工作人员会尽量降低零件表面的电镀层以及油漆层,而且在拆卸的过程中不会对正常的零件造成影响,对整个机器的影响程度值为零。

2.2 可拆卸设计的设计方法

2.2.1 可拆卸设计在发展的初级阶段主要是以典型模块为主,主要是间接地利用典型的结构模块,同时还能够使产品达到可拆卸的目标。在原有的模块基础上,研究人员需要不断创新和突破,在吸取设计精髓的前提下,设计出更为完善的产品。其中比较常见的是螺栓、键、销等连接形式,不仅易于拆卸,还可以减少焊接工作的可能性。主要的工作原理就是利用摩擦式结构,这是可拆卸性设计中最为重要的结构类型。比较典型的就是箭铲式可拆卸式开沟器,如图1。

2.2.2 计算机辅助可拆卸性设计(CADFD)

CADFD是把经模块设计和CAD及CAM等工程软件综合起来进行产品设计,实现计算机辅助设计。CADFD是指在完成产品设计之后对设计方法进行相应的评价。利用计算机手段,对设计过程中有连接要求和维修的零件进行安装模拟软件将需要经常拆卸的零部件模拟仿真,计算机可以测出所需要的时间、拆卸的成本以及结构的合理性,从而对设计的产品进行综合评判。对不合理的地方进一步修改完善,以节省拆卸时间,最终达到提高维修效率。

3 农业机械中可拆卸设计的核心技术

3.1 建立农业机械的“典型模块化”数据库

大量收集农业机械在平时使用中一些常用的故障,统计或者直接根据经验判断经常需要更换的零部件,同时收集和整理一些典型的或者易于变化的结构,将其建成图库和数据库。在设计起始阶段,在建立好的图库和数据库里面进行比较和直接调用一些典型的结构,在其上进行适当的修改,得到理想的设计方案,然后对所设计结构分析比较,进而完善设计结构,最终设计出最优的可拆卸性零部件。

3.2 建立计算机仿真技术评价体系的知识库和数据库

在农业机械的可拆卸性设计中,可以利用CAD和CAM仿真软件与DFD进行并行设计,使用计算机辅助设计必须建立相应的数据库。计算机仿真技术评价体系的建立是可拆卸设计的主要组成部分。计算机仿真技术评价体系知识库包括拆卸的可行性、农业机械基本的工艺准则以及农业机械基本的设计标准:数据库包括拆卸所需要的时间长短、拆卸的经济性、材料重复使用的价值以及拆卸过程中形成有毒物质的量等。

3.3 建立计算机网络化设计

计算机网络化设计是指对需要分析的结构,利用计算机网络技术,在网络上查找相应的可拆卸设计,用网络理论建立拆卸模型,优化设计模型,实现网络资源共享。建立和完善农业机械的网络数据库,也会极大地提高设计效率。

结束语

随着绿色设计思想的兴起,可拆卸性设计作为绿色设计中一个重要的组成部分,已逐步被接受和应用,并取得长足的发展。农业机械“典型模型”和计算机仿真技术数据库的建立需要不断地完善,从而实现农业机械零件的易拆卸安装与维护。本文以小麦精播机上开沟器设计为实例,简单地介绍了农业机械的可拆卸设计。可拆卸设计应朝着计算机仿真技术和更多更好的连接方式的方向发展。

参考文献

[1]王永亮,朱月青,屈晓玮.银广农机具多功能万向轮的研制[J].河北农机,2015(5).

[2]雷文斌.农业机械设计中的可拆卸性设计[J].农业机械,2013(16).

[3]李明宇.农业机械可拆卸式设计研究,2014(6).

作者:洪波

可拆卸性设计农业机械论文 篇2:

农业机械工程设计的现代设计技术应用分析

【摘要】农业机械的作业流程较复杂、工作对象种类较多、工作环境较差,因此社会对农业机械的制造方面提出了较高的工艺要求,在设计方面与其他产品有较大差异。一般的农业机械工程设计需要通过图纸设计、制作样机、田间试验、实验反馈等多个流程。但随着现代信息技术的发展,传统的设计方法已经得到了拓展,具体表现为绿色设计、系统设计、并行设计等。

【关键词】机械工程设计 现代设计技术 应用实践

一、现代设计技术特征

(一)设计手段精确化

农业机械工程设计离不开计算机技术且逐步取代了手工设计方式。随着信息技术的发展和数据库的完善与应用,加速了农业机械设计的进程,改善了设计质量。软件工具为设计者提供了和主模型进行数据交流的平台,满足了不同的设计需求;中央数据向设计者供给了多种类型的数据信息;数据文档的建立、检查与修改都是建立在产品的数据管理之上,并且控制和组织着信息的存取情况,以实现自动化设计。由于设计手段的不断更新,改善了设计产品的质量与总体设计效果,提升了农业机械工程设计的精确度。

(二)延伸与发展了传统设计技术

现代设计技术融合了多方面内容,如动力学、静力学、运动学、结构力学、电磁学、工程数学、材料力学等的原理与方法,在传统设计观点、思想及方法基础上,融合了现代信息技术,进一步优化了现代农业机械性能,提高了产品的市场占有份额,提升了生产企业的竞争力与社会经济效益。

(三)综合运用多种设计技术

农业机械工程设计中,需要参照产品的不同需求、特点、用途等,利用动态实验、模型实验、产品性能实验、可靠性实验等来获得相对精确的数据与参数,为设计方案的制定提供参考依据,同时也为新产品的开发提供原始数据。例如,把计算机辅助设计当作是计算机软硬件技术、数学建模、工程图的结合,能够根据设计任务、目标与对象的不同,采取最为适宜的技术、手段,解决在设计中遇到的各种具体问题。

二、现代设计方法在农业机械工程设计中的应用分析

(一)绿色设计

绿色设计是将产品的可回收性、可拆卸性、可维护性等环境属性作为重点考虑对象,将其作为设计参考,适应环境要求的同时也确保产品基本性能、质量、使用期限等。绿色设计中使用的原材料、研发制作过程、所使用的工艺技术等都需要满足环保指标,运用环保材料,降低能耗,保证不产生毒副作用。同时,产品要方便回收、拆卸,最好能够一品多用。绿色设计的基本内容包括绿色产品的建模描述、材料选用和管理、产品的绿色设计、产品的绿色设计数据库、产品的成本分析等。

(二)系统设计

农业机械的结构较为复杂,种类较多,但总的来说,其系统功能包括了操作与控制系统、执行系统、传动系统以及动力系统。每个系统可以结合实际需要进一步分解成为子系统,细化分工,明确每个子系统的职责。例如,机械系统的设计步骤可以确定为:第一,确定设计目标、着手解决的问题、明确设计要求;第二,进一步分析问题,明确因素类型;第三,可以运用数学方式来描述因素和问题间的模型关系,模型的方式一般有物理模型、计算机模型(如程序仿真)、图解模型(如工序图、流程图、决策树)、数学模型等;第四,采取合适的手段求解模型,明确管理和运用,参照具体情况来确定决策中的参数能否与实际相符,预测系统能否实现预期目标,评价产品的可靠性、可维修性、稳定性、环保性等,最后根据评价反馈结果修正设计数据。经过多次系数修正之后,其性能、特性可以得到改善。

(三)并行设计

并行设计是集工程设计、管理、制造、经营于一体的模式,其核心是设计产品时就将其生命周期、与其相关的所有因素考虑在内,如成本、质量、维护、检验、装配、制造、用户需要等,集成产品设计与其过程,改善产品质量,缩短开发周期。该关键技术包括了几个方面的内容。第一,优化产品并行开发的过程。产品以何种策略、理论建立开发数学模型,是机械并行设计中的重点研究对象。目前为止,国内外普遍认同产品的开发是基于约束的细化过程与技术创造,这些约束有用户及市场需求、设计性能指标等的目标约束;工艺条件、加工设备、科学材料等的环境约束;各个子过程间的耦合约束。第二,支撑并行设计的系统。产品的开发转变成并行设计之后,信息交流要具有较高的及时性、直接性。所以支撑并行设计的系统必须是能够支持并行设计框架的计算机信息系统,具有多种类型的通信功能,可以处理产品研发中的分歧与冲突。第三,仿真模拟。并行设计的初级阶段就需要考虑设计的加工,甚至使用等相关过程,可以通过计算机仿真模拟来纠正设计中的缺陷,进一步验证产品性能。第四,产品性能评价系统。在产品性能的仿真模拟前提下,评价研发产品的可检验性、可加工性、成本等。第四,并行设计的管理。当前企业基于产品研发的串行模式,实施并行设计会改变企业的运行方式、内部机构设置、管理手段,这需要高效的管理技术来稳定机构内部的运行状态。

目前农业机械存在着能源、材料浪费,报废产品的循环利用率偏低的情况。因此,需要更新农业机械设计理念,融入绿色设计、并行设计等方式,减少环境污染,解决农业机械工程中遇到的问题,提高农业机械的实用性。

结束语

农业机械工程设计中运用现代设计技术,以提高农业机械的综合性能,保护生态环境,降低能耗,改变农业的传统生产方式。文章首先明确现代设计技术的特征,分析现代设计方法如绿色设计、并行设计、系统设计等在农业机械设计中的运用,用新技术促进农业发展,促进农业健康发展,提高农业的竞争力。

参考文献

[1] 申承均,孔晓军,高曙红.现代设计技术在农业机械工程设计中的应用[J].农机化研究,2006, 06:189-191.

[2] 孙文兴.现代设计技术在农业机械工程设计中的应用研究[J].农业与技术,2013, 09:32.

[3] 史志远.现代设计技术应用于农业机械工程设计的价值探讨[J].河北农机,2014, 03:66-67.

[4] 李龙,李国新.机械设计中对现代设计技术应用的分析[J].机电信息,2012, 21:103-104.

作者:张常寿 陈金德 李波

可拆卸性设计农业机械论文 篇3:

小议农业机械的环保与节能

【摘要】我省是农业大省,农业机械节能环保是我省非常重视的问题之一。农业机械化是一项重要的农业基础建设,是改善农民生产生活条件、促进农业稳定发展和农民持续增收、推动农村经济社会全面进步的重要力量。农业机械节能环保设计不仅给社会提供了质量高、成本低的产品,而且还可以带动企业或整个农机行业的振兴与全面发展

【關键词】农业机械;环保设计;安全;思考;趋势

一、农业机械节能环保设计的意义

随着农业现代化进程的不断发展,农业机械也在向着高质量、多功能、低能耗和低成本等方向发展。我国每年都有大量的农机产品报废,采用节能环保设计后可使构成农机产品的零部件能够方便地分类回收并再生耗最小,减轻甚至消除农机产品生命周期末端的压力使废弃物、垃圾污染程度降到最低。农业机械节能环保设计不仅给社会提供了质量高、成本低的产品,而且还可以带动企业或整个农机行业的振兴与全面发展,提高我国农机产品的竞争力,有效地占领国内市场并扩大出口。节能环保设计已成为农业机械发展的必然趋势。

二、农业机械节能环保设计趋势

1、农业机械的清洁性

常用农业机械动力为内燃机提供,内燃机环境性指标主要存在问题有:消耗一次性能源石油;噪声、废气污染;热排放和漏油污染。减少石油消耗、噪声污染、废气污染、热排放和漏油污染。采取自适应有源噪声控制系统控制发动机噪声。

2、产品的可回收性设计

可回收性设计是在产品设计初期充分考虑其零件材料的回收可能性、回收价值大小、回收处理方法以及回收处理结构工艺性等一系列问题,最终达到零件材料资源和能源的利用程度最高、对环境的污染程度最低的一种设计。

3、产品的可拆卸性设计

设计人员要使所设计的结构易于拆卸与维护。在设计阶段,可采用模块化设计方法,即对一定范围内的不同功能或相同功能不同性能、不同规格的产品进行功能分析,在此基础上划分并设计出一系列功能模块,通过模块的选择和组合构成不同产品,满足不同需求。这样既可以很好地解决产品品种规格、产品设计制造周期和生产成本之间的矛盾,又可为产品的快速更新换代缩短设计周期,降低成本,有利于回收和重用,以达到节约资源和能源、保护环境的目的。

4、环保产品的成本分析

由于在产品的设计初期就考虑了产品的回收与再利用等性能,因此成本分析时就要考虑到污染物的处理成本、产品拆卸和重复利用成本。

5、材料选择

环保材料是指应来源丰富,便于利用,便于回收再利用且对环境影响小的材料。材料选择是环保设计不可缺少的部分,它也是产品开发设计早期的主要的决策之一。借助于环保材料的合理选择可实现产品对环境负面影响的最小化。当前这方面的研究工作主要有:环保设计对材料要求的确定;环保材料的选择原则;材料选择的影响因素分析;环保材料的开发与应用;新功能(指环保型)材料的开发与应用;回收物资再资源化的应用等。

三、环保设计在农业机械设计中的应用前景展望

环保设计的本质特征之一,是在不影响产品的寿命、功能、质量等指标下,依靠技术手段和管理方法,以达到提高资源、能源利用率为目的的一种先进设计方法。中国加人WTO以后,农业机械产品的市场竞争将会日趋激烈,环保设计技术则是提高产品市场竞争力的有力武器。

农业机械采用环保设计技术之后所拥有的一系列优势表明,农业机械的环保设计具有良好的应用前景。环保设计是人类实现可持续发展、拥有高质量生存环境、享受健康生活的必然要求,也是未来技术经济发展的大势所趋。

参考文献:

[1]陈秉聪. 农业机械工程是现代农业重要组成部分[J].农业机械学报,2003,(01):3-5.doi:10.3969/j.issn.1000-1298.2000.01.003.

[2]王智才. 中国农业机械化现状与发展[J].中国农业科学,2001,(01):118-121.doi:10.3321/j.issn:0578-1752.2001.z1.029.

[3]李侃. 我国农机制造业发展战略研究[D].北京:中国农业大学,2005.

[4]吴义龙,王荣祥,高竞. 打造地方农机标准化[J].企业标准化,2007,(05):25-26.doi:10.3969/j.issn.1674-4977.2007.05.019.

[5]田金云 农业机械环保节能设计的探讨分析 [期刊论文] -湖南农机2012(11)

作者:吴新波

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