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摘要:由于科学技术的日益发展,机械工程在农业生产中得到了广泛应用。为了适应当代的农业发展,农业机械工程需要更新技术,从而促进农业生产技术的进步,提高农业生产力。农业机械工程引入新技术,既能够合理开发资源,还能对资源起到保护作用,很好的推动了农业现代化进度。本文分析了目前农业机械工程的发展现状,对农业机械工程设计中现代设计方法的应用做了相关研究,希望能够为农业机械工程更好的发展起到一定的参考作用。
关键词:农业机械工程;现代设计技术;分析和应用
农业机械工程中,机械设计环节是一个重要的部分。农业机械工程常规的设计过程存在很多问题,比如设计周期长、工作量大等,这些都会严重影响农业现代化的进程。由于科技的提升,计算机辅助设计技术广泛应用于农业机械工程设计中,提高了设计质量和设计效率。随着现代设计技术的推广,改善了常规的设计方法,对农业机械工程企业起到了促进作用,使其获得了很好的经济效益。随着时代和科技水平的进步,现代设计技术一定会在机械设计领域得到广泛应用,发挥更好的使用效果。
1 现代设计方法具有的优势
现代设计在应用过程中,具有效率高、成品质量有保障等优点,同时它还对农业机械使用中的不足进行了改善,将更好的设计和方法运用于传统农业机械,使一些传统农业机械更加符合时代潮流。新型的农业机械设计方法,它们的特点是非静态的、计算机现代化设计,这些科学化的设计,为农业机械的发展起到了很好的促进作用。
1.1不同学科的交叉设计
在很多行业,都有学科交叉融合的情况,例如农业机械现代设计中用到的计算机辅助设计就是将数学建模、计算机硬件和软件的有效结合,能够根据不同设计对象和设计任务,选择最恰当的设计方法,从而解决设计中的问题。传统农业机械工程中存在很多缺点,借助现代设计方法,可以改进这些不足,更好的实现使用价值。
1.2 提升了效率和精准度
传统农业生产过程中,大部分都是人力作业,一旦将计算机技术引入农业生产后,会极大促进农业现代化进度。当前,工程设计中计算机技术得到了普遍运用,并替代了常规的手工设计过程,全面提升了设计方法,改善了设计效率和精准度。随着网络信息技术的进步及计算机软硬件不断更新,设计质量有了很大提升,设计的过程也在逐渐加速,设计面向的范围也更加宽广。因此农业工程机械引入现代设计方法,设计精准度大大提高,使产品更符合使用要求。
1.3 综合利用产品的设计技术
在农业机械的制造过程中,要依据产品自身的设计理念和设计方案进行设计,充分考虑不同产品的设计优点和参数,从而设计出更符合要求的农业机械。运用计算机对农业机械进行模拟和仿真后,能够发现不同产品各自的性能优点,然后对其进行改进和优化,从而在实际运行过程中提升机械操作的效率。另外,进行计算机模拟,还可以为设计产品提供相关的思路,针对特殊的功能进行设计,发挥更好的效果。现在,工程设计中运用综合技术已经成为一种趋势,出现了很多的优质的设计方案,促进农业机械取得了更大的进步。
2 现代设计方法在农业机械中的应用
现代机械设计方法,其主要内容是将现代化的设计方法和理念引入机械设计中,综合多种设计优势,从而发挥最佳的效果。目前经常运用的现代机械设计方法主要有:绿色设计理念、离散元设计理念、系统设计理念和全过程优化设计理念。
2.1绿色设计理念
绿色设计的理念,它的目的是对产品环境属性充分考虑,保证产品在整个使用生命周期内,既可以完成相应的需求,还能确保产品自身的基本功能完整,是非常重要的设计方法。产品进行绿色设计时,要充分评估好产品自身的质量和生命周期,并严格依据环境要求指定产品的生产材料。在原材料加工过程中,避免能源的消耗,避免产品毒副作用,可以做到对产品进行回收和拆卸,并能够重复利用回收的材料,这样才能起到保护环境、节约自然资源的效果。
2.2 离散元设计理念
离散元设计理念,它的内容是对复杂度离散系统具有的运动规律和力学特征的数值進行分析和计算,这种设计和复杂性连续系统有限元设计的物理含义是类似的,但是它们的具有不同的数学模式和设计方法。农业机械产品处理的内容大部分都是散装物料,比如:小麦、玉米等,这些谷物在生产过程中它们的运动和力学特点是非常复杂的,因此非常适合运用离散单元的方法对作离散运动的单元进行分析,并建构相应的数学模型。使用离散单元法进行农机产品的仿真模拟,能够获得很好的观察数据。
2.3 系统设计理念
系统设计理念,它指的是分析整个机械系统从而更好的进行设计。通常情况下,农作物生产机械体积都是非常大的,其设计构造非常复杂,种类繁多。一般情况下,主要有以下几部分构成:动力系统、操作系统以及传送系统,因此这三大系统就构成了农业机械。同时,还可以将三大系统分别划为更小的子系统,然后对其分布结构进行研究。相比较其他设计方法,系统设计理念在农业机械设计中,它的设计过程包括:(1)首先明确设计的目的和要求;(2)系统性的分析问题,提出解决思路,还要考虑其他因素;(3)结合其他优秀的设计方案,用更好的方法去解决遇到的问题,从而得出最佳的模型。
2.4 全过程优化设计理念
全过程优化设计指的是,在设计过程中从不同设计方案选出最佳的设计方法,对以往机械设计过程中出现的问题进行改善,获得最优的设计方案。所以设计人员在对农业机械进行设计的过程中,可以参照机械设计常规的设计理论和方法,并运用数学方法优化选择,从中选出最佳的参数和方案。此外,设计过程中除了要使用数学方面的知识,还要配合运用信息技术知识和控制技术知识等,综合多学科知识,这样可以完善机械工程设计,提升机械运行的效率。当已经选择好系统最佳的优化设计方法后,可以在计算机上进行仿真设计,这样就大大节省了运算的时间和制造成本,整个优化设计过程非常清晰。和常规农业机械设计相比,如果设计中遇到了很多的变量,采用全过程优化设计能获得最优化的效果,从而使机械设计符合使用要求。
结语:
农业机械设计中,经常应用的现代设计方法包括:绿色设计理念、离散元设计理念、系统设计理念和全过程优化设计理念。这四种设计理念都能满足农业机械工程的设计要求,在现代设计应用中发挥了越来越重要的作用。传统的农业机械工程设计方法中引入现代设计方法,既可以提高机械设计科学技术含量,又能提升设计效率。从环境保护方面分析,也能起到节约资源,保护周围环境的作用,为农业机械的持续发展起到一定的保障,还能促进农业环保事业的发展。现代设计技术能够把科技和机械设计完美融合,为现代农业发展起到了助推作用。农业机械在发展中创新,在创新中进步,逐步实现现代化设计与农业机械工程设计更好的结合,提高了农业生产力。传统农业机械设计方法运用现代化设计理念,运用计算机技术和数学知识对设计方案采取优化和仿真,保障了农业机械设计的精准度和更好的符合使用要求,从而提升了农业竞争力,推动了农业现代化的进程。
参考文献:
[1]赵 匀.农 业 机 械 现 代 设 计 方 法 综 述 [J]. 东 北 农 业 大 学 学报 .2012,(2):1-5.
[2]张双,阮竞兰.现代设计方法及其应用 [J]. 粮食加工 .2014,(5):56-58.
[3]陈娟.现代设计技术在农业机械工程设计中的应用 [J].建筑工程技术与设计,2015(22):534.
[4]陈焱.基于图模板的小型农机产品配置方法研究与应用[D].杭州:浙江工业大学,2008.
关键词:农业机械工程;现代设计技术;分析和应用
农业机械工程中,机械设计环节是一个重要的部分。农业机械工程常规的设计过程存在很多问题,比如设计周期长、工作量大等,这些都会严重影响农业现代化的进程。由于科技的提升,计算机辅助设计技术广泛应用于农业机械工程设计中,提高了设计质量和设计效率。随着现代设计技术的推广,改善了常规的设计方法,对农业机械工程企业起到了促进作用,使其获得了很好的经济效益。随着时代和科技水平的进步,现代设计技术一定会在机械设计领域得到广泛应用,发挥更好的使用效果。
1 现代设计方法具有的优势
现代设计在应用过程中,具有效率高、成品质量有保障等优点,同时它还对农业机械使用中的不足进行了改善,将更好的设计和方法运用于传统农业机械,使一些传统农业机械更加符合时代潮流。新型的农业机械设计方法,它们的特点是非静态的、计算机现代化设计,这些科学化的设计,为农业机械的发展起到了很好的促进作用。
1.1不同学科的交叉设计
在很多行业,都有学科交叉融合的情况,例如农业机械现代设计中用到的计算机辅助设计就是将数学建模、计算机硬件和软件的有效结合,能够根据不同设计对象和设计任务,选择最恰当的设计方法,从而解决设计中的问题。传统农业机械工程中存在很多缺点,借助现代设计方法,可以改进这些不足,更好的实现使用价值。
1.2 提升了效率和精准度
传统农业生产过程中,大部分都是人力作业,一旦将计算机技术引入农业生产后,会极大促进农业现代化进度。当前,工程设计中计算机技术得到了普遍运用,并替代了常规的手工设计过程,全面提升了设计方法,改善了设计效率和精准度。随着网络信息技术的进步及计算机软硬件不断更新,设计质量有了很大提升,设计的过程也在逐渐加速,设计面向的范围也更加宽广。因此农业工程机械引入现代设计方法,设计精准度大大提高,使产品更符合使用要求。
1.3 综合利用产品的设计技术
在农业机械的制造过程中,要依据产品自身的设计理念和设计方案进行设计,充分考虑不同产品的设计优点和参数,从而设计出更符合要求的农业机械。运用计算机对农业机械进行模拟和仿真后,能够发现不同产品各自的性能优点,然后对其进行改进和优化,从而在实际运行过程中提升机械操作的效率。另外,进行计算机模拟,还可以为设计产品提供相关的思路,针对特殊的功能进行设计,发挥更好的效果。现在,工程设计中运用综合技术已经成为一种趋势,出现了很多的优质的设计方案,促进农业机械取得了更大的进步。
2 现代设计方法在农业机械中的应用
现代机械设计方法,其主要内容是将现代化的设计方法和理念引入机械设计中,综合多种设计优势,从而发挥最佳的效果。目前经常运用的现代机械设计方法主要有:绿色设计理念、离散元设计理念、系统设计理念和全过程优化设计理念。
2.1绿色设计理念
绿色设计的理念,它的目的是对产品环境属性充分考虑,保证产品在整个使用生命周期内,既可以完成相应的需求,还能确保产品自身的基本功能完整,是非常重要的设计方法。产品进行绿色设计时,要充分评估好产品自身的质量和生命周期,并严格依据环境要求指定产品的生产材料。在原材料加工过程中,避免能源的消耗,避免产品毒副作用,可以做到对产品进行回收和拆卸,并能够重复利用回收的材料,这样才能起到保护环境、节约自然资源的效果。
2.2 离散元设计理念
离散元设计理念,它的内容是对复杂度离散系统具有的运动规律和力学特征的数值進行分析和计算,这种设计和复杂性连续系统有限元设计的物理含义是类似的,但是它们的具有不同的数学模式和设计方法。农业机械产品处理的内容大部分都是散装物料,比如:小麦、玉米等,这些谷物在生产过程中它们的运动和力学特点是非常复杂的,因此非常适合运用离散单元的方法对作离散运动的单元进行分析,并建构相应的数学模型。使用离散单元法进行农机产品的仿真模拟,能够获得很好的观察数据。
2.3 系统设计理念
系统设计理念,它指的是分析整个机械系统从而更好的进行设计。通常情况下,农作物生产机械体积都是非常大的,其设计构造非常复杂,种类繁多。一般情况下,主要有以下几部分构成:动力系统、操作系统以及传送系统,因此这三大系统就构成了农业机械。同时,还可以将三大系统分别划为更小的子系统,然后对其分布结构进行研究。相比较其他设计方法,系统设计理念在农业机械设计中,它的设计过程包括:(1)首先明确设计的目的和要求;(2)系统性的分析问题,提出解决思路,还要考虑其他因素;(3)结合其他优秀的设计方案,用更好的方法去解决遇到的问题,从而得出最佳的模型。
2.4 全过程优化设计理念
全过程优化设计指的是,在设计过程中从不同设计方案选出最佳的设计方法,对以往机械设计过程中出现的问题进行改善,获得最优的设计方案。所以设计人员在对农业机械进行设计的过程中,可以参照机械设计常规的设计理论和方法,并运用数学方法优化选择,从中选出最佳的参数和方案。此外,设计过程中除了要使用数学方面的知识,还要配合运用信息技术知识和控制技术知识等,综合多学科知识,这样可以完善机械工程设计,提升机械运行的效率。当已经选择好系统最佳的优化设计方法后,可以在计算机上进行仿真设计,这样就大大节省了运算的时间和制造成本,整个优化设计过程非常清晰。和常规农业机械设计相比,如果设计中遇到了很多的变量,采用全过程优化设计能获得最优化的效果,从而使机械设计符合使用要求。
结语:
农业机械设计中,经常应用的现代设计方法包括:绿色设计理念、离散元设计理念、系统设计理念和全过程优化设计理念。这四种设计理念都能满足农业机械工程的设计要求,在现代设计应用中发挥了越来越重要的作用。传统的农业机械工程设计方法中引入现代设计方法,既可以提高机械设计科学技术含量,又能提升设计效率。从环境保护方面分析,也能起到节约资源,保护周围环境的作用,为农业机械的持续发展起到一定的保障,还能促进农业环保事业的发展。现代设计技术能够把科技和机械设计完美融合,为现代农业发展起到了助推作用。农业机械在发展中创新,在创新中进步,逐步实现现代化设计与农业机械工程设计更好的结合,提高了农业生产力。传统农业机械设计方法运用现代化设计理念,运用计算机技术和数学知识对设计方案采取优化和仿真,保障了农业机械设计的精准度和更好的符合使用要求,从而提升了农业竞争力,推动了农业现代化的进程。
参考文献:
[1]赵 匀.农 业 机 械 现 代 设 计 方 法 综 述 [J]. 东 北 农 业 大 学 学报 .2012,(2):1-5.
[2]张双,阮竞兰.现代设计方法及其应用 [J]. 粮食加工 .2014,(5):56-58.
[3]陈娟.现代设计技术在农业机械工程设计中的应用 [J].建筑工程技术与设计,2015(22):534.
[4]陈焱.基于图模板的小型农机产品配置方法研究与应用[D].杭州:浙江工业大学,2008.