農機產品質量影響因素

趙慶亮

(中國農業(yè)機械化科學研究院，北京100083)

0 引言

近年來，隨著我國農機購置補貼政策的不斷推進，農業(yè)機械發(fā)展迅速，農機市場競爭越來越激烈，用戶對產品質量和性能提出更高要求，產品質量成為農機生產企業(yè)能夠在市場立足的根本，也是企業(yè)能夠長期健康發(fā)展的關鍵。目前，我國農機市場各類產品質量層次不齊，用戶購機選擇比較盲目，嚴重影響了我國農機產業(yè)的發(fā)展。如何從根本上提高農機產品質量，是值得關注的主要問題，從設計、制造、使用和維修保養(yǎng)環(huán)節(jié)分析影響農機產品質量的因素，為農機設計者和生產者提供參考，也為不斷提高我國農機產品質量和推動農機產業(yè)健康發(fā)展奠定基礎。

1 設計環(huán)節(jié)

1.1設計手段

隨著計算機技術的不斷發(fā)展，農機產品設計由傳統(tǒng)設計手段向先進設計手段過渡，繪圖板手工繪圖的時代已經(jīng)過去。目前，用三維設計軟件進行圖紙設計成為主流，用戶根據(jù)不同的產品需求，采用Solidworks、Inventer、PROE和UG等軟件進行產品設計，與傳統(tǒng)設計手段相比，大大提高了產品設計精度和速度，縮短產品開發(fā)周期。濟源職業(yè)技術學院的丁剛[1]利用Solidworks軟件對農機底盤部件結構參數(shù)進行優(yōu)化設計，與傳統(tǒng)設計方法相比，在一定程度上提高了設計效率和產品的市場競爭力。

廣東科學技術職業(yè)學院廣州學院的葉娟[2]在發(fā)動機設計過程中，采用ProE進行建模，并利用三維虛擬裝配技術對零部件進行虛擬裝配，最后采用云平臺技術和運動仿真方法對裝配體性能進行測試。該方法大大縮短了產品開發(fā)周期，提高了設計效率。

隨著計算機技術的不斷發(fā)展，農機設計手段逐步推陳出新，如先進的3D打印技術，可以有效縮短農機產品開發(fā)周期，提高設計精度和增加產品的市場競爭力。山西省農業(yè)機械化科學研究院的張一峰[3]分析了3D打印輔助制造技術在農機設計中的應用，證實3D打印技術的有效性。

在產品設計分析的過程中，有限元分析應用較多。南京交通職業(yè)技術學院的龔強等[4]提出一種基于云計算的有限元農機產品數(shù)字化仿真分析系統(tǒng)，可以有效地完成產品的參數(shù)化建模、有限元仿真和計算結果分析處理，分析手段先進，精確度高，并且分析結果可以共享。

1.2設計人員水平

由于設計經(jīng)驗不同，不同的設計者在對同一產品設計時分析和考慮問題的角度不同，使得設計出的產品質量也不一樣，如對于傳動方式的設計，有的設計者采用齒輪傳動，有的采用鏈輪傳動，雖然在實現(xiàn)功能方面相同，但是由于使用目的不同，使用的效果也不同。對于如何選擇，在很大程度上取決于設計者的經(jīng)驗積累。

2 制造環(huán)節(jié)

2.1原材料

一些農機生產企業(yè)為降低生產成本，選擇價格便宜、強度低和性能差的原材料，使得農機產品在使用過程中出現(xiàn)傳動軸斷裂、軸承損壞、刀片磨損嚴重和其他質量問題，如何在保證產品性能的前提下降低產品制造成本是農機生產企業(yè)需要考慮的重要問題。原材料和零部件供應商的選擇也十分重要，應選用質量高、口碑好的廠家，在原材料環(huán)節(jié)保證產品的質量。

2.2制造技術

我國的科技進步體現(xiàn)在方方面面，農業(yè)機械化的快速發(fā)展也是科技不斷發(fā)展的體現(xiàn)，在機械制造行業(yè)，CADCAM技術應用逐步廣泛，也逐步滲透到農機行業(yè)。目前，國外農機企業(yè)CADCAM技術的應用較為普遍，國內的農機企業(yè)有待進一步推進CADCAM技術的應用范圍[5]。

近年來，數(shù)控編程加工技術逐步被應用到農機產品的制造過程，傳統(tǒng)農機設計和制造過程各環(huán)節(jié)之間相互獨立，沒有協(xié)作關系，后期調整和修改設計方案難度較大，且效率很低。通過將數(shù)控編程控制的智能化農機制造方法，可以將設計和制造集成，有效提高產品研發(fā)效率。洛陽職業(yè)技術學院的張衛(wèi)衛(wèi)[6]以拖拉機零部件的研發(fā)為例，分析了數(shù)控編程加工技術的先進性。

虛擬制造技術也是提高農機產品質量的手段和方法之一，江蘇食品藥品職業(yè)技術學院信息工程系的孫曉文等[7]設計了農機虛擬制造的云計算平臺，并在農機部件云制造虛擬平臺中，通過仿真試驗得到農機產品的最優(yōu)設計方案，為現(xiàn)代農機的批量生產個性化加工服務提供較好的解決方案。

物聯(lián)網(wǎng)和大數(shù)據(jù)云存儲也是近兩年發(fā)展起來的計算機和網(wǎng)絡通信技術，一些科研學者為了不斷提升農機裝備的數(shù)字化制造水平，將物聯(lián)網(wǎng)和智能大數(shù)據(jù)技術引入到農機加工車間，實現(xiàn)農機設計和制造數(shù)據(jù)的分析和共享，有效縮短農機產品開發(fā)周期，提高生產效率，對提升我國的農機化裝備技術水平有重要意義[8]。

2.3加工設備和工藝

目前，我國農機產品的加工設備較為落后，加工精度低，是影響農機產品質量的主要因素之一。如常用的普通車床、萬能銑床、平面磨床、立式鉆床、沖床、鋸床、液壓機、交直流氬弧焊電焊機、板料折彎機、剪板機和空氣等離子切割機等設備，有不同的加工精度和型號，盡可能選擇精度高的產品型號，可以在制造環(huán)節(jié)提高農機產品的質量。

不同的農機產品加工工藝不同，如何選擇合適的加工工藝和操作方法，與設計人員的工藝水平和經(jīng)驗有關，適當?shù)墓に嚵鞒讨圃斓漠a品質量更好。反之，如果工藝流程選擇不當，不僅影響加工產品的質量，也影響產品的生產效率。

2.4操作人員

操作人員的技術水平對零部件的加工精度也有一定程度的影響，熟練操作工制造出來的零部件精度比新手加工的零部件精度要高。因此，操作人員技術水平對生產的農機產品質量的影響也不容忽視。選擇熟練操作技術人員也是在制造環(huán)節(jié)提高產品質量的措施之一。

3 使用環(huán)節(jié)

3.1駕駛員操作技術

使用方法對農機產品的壽命影響較大，駕駛員或機器操作者應嚴格按照產品使用說明書進行操作，操作不當會引起機具損壞，從而降低使用壽命。如為了追求產量使機器超負荷作業(yè)，短時超負荷可能對機器影響不太大，但是如果長期超負荷作業(yè)則對機器的關鍵零部件損害較大。其他不正確的操作如地頭轉彎不抬起劃行器、不定期清理刀盤雜草和部件轉速選擇不當?shù)纫矔绊懏a品質量[9]。

3.2機器作業(yè)環(huán)境

我國地形地勢復雜，土壤類型多樣，農機作業(yè)環(huán)境差異較大。土壤條件對農機產品質量的影響較大。如犁刀、耙片、圓盤刀和切割器等農機主要工作部件均直接接觸土壤，如果土壤中的石塊和雜質較多，對上述部件的磨損較大，部件的使用壽命較短；如果土壤細碎平整，則對上述部件的磨損較小，部件的使用壽命較長。因此，機器的作業(yè)環(huán)境也是影響農機產品質量的因素之一，設計時應當充分考慮。

4 維修保養(yǎng)環(huán)節(jié)

農機維修保養(yǎng)正確與否直接影響農機的使用壽命，對于保養(yǎng)不當造成的非農機質量問題，將會影響農機產品的質量口碑，正確的保養(yǎng)措施和保養(yǎng)周期對農機使用十分關鍵。首先，不同的農機產品應嚴格按照產品的保養(yǎng)手冊進行。產品種類不同，機器零部件不同，保養(yǎng)措施也存在差異。對于通用零部件，如發(fā)動機、軸承和齒輪箱等，保養(yǎng)措施基本一致，根據(jù)零部件的種類和型號略有不同，無論哪種零部件，都要確保其能夠達到要求的技術保養(yǎng)標準，使各類農機產品均保持良好的技術狀態(tài)和作業(yè)性能。近幾年，我國農業(yè)機械化發(fā)展迅速，農業(yè)生產集約化程度越來越高，用戶對農機生產效率的要求逐步提高，各類農業(yè)機械向大型化方向發(fā)展，大型農業(yè)機械技術含量高，機械結構復雜，維修保養(yǎng)難度大，且成本高，如何科學、正確和有效進行維護保養(yǎng)十分重要[10]。

4.1保養(yǎng)措施

不同的保養(yǎng)措施和方法對延長機器使用壽命的效果不一樣。如規(guī)范操作和不規(guī)范操作對機器的影響很大。按照一般保養(yǎng)操作標準，維修保養(yǎng)前應切斷電源和動力，然后進行機器檢測。如果不切斷電源和動力，不僅對故障的檢查和判斷不準確，還容易造成安全事故。因此，一定要按照保養(yǎng)操作要求進行。部分故障由于維修人員的技術水平不專業(yè)引發(fā)，如為了節(jié)約維修成本不及時更換損耗的零部件等，均增加了機器發(fā)生故障的風險，上述狀態(tài)維持時間過長后，最終會導致無法修復的機械損傷，嚴重影響機械的使用壽命。維修保養(yǎng)使用的原材料型號和規(guī)格也應正確，否則不但達不到保養(yǎng)效果，還會造成更大的損害，如潤滑油、清潔劑等。

目前，我國專門用于農業(yè)機械故障檢測的設備較少，技術相對落后。僅依靠用戶的使用經(jīng)驗對故障判斷有一定的誤差，使選擇的保養(yǎng)方法也不準確。正確選擇保養(yǎng)方法對延長機器使用壽命和確保作業(yè)性能較為關鍵。

4.2保養(yǎng)周期

不同的零部件保養(yǎng)周期不同，產品保養(yǎng)手冊中均有相關說明。對于使用頻率高和作業(yè)環(huán)境惡劣的主要零部件保養(yǎng)時間間隔短，如關鍵傳動部位的軸承、齒輪和膠帶等；對于使用頻率低和工作位置環(huán)境相對較好的零部件可以適當延長保養(yǎng)時間間隔，如機器外罩、照明燈和電路等。無論何種零部件都要按照保養(yǎng)操作流程進行，從而保證零部件良好的技術狀態(tài)，確保機器的使用壽命。

5 結束語

農機產品經(jīng)過十幾年的發(fā)展，逐步從盲目走向理性，各類農機產品的生產廠家眾多，競爭越來越激烈，從發(fā)展趨勢看，產品的競爭逐步由價格競爭轉向質量競爭，過去用戶單純追求價格便宜的時代已成為過去，如何不斷提高農機產品質量，在激烈的市場競爭中立足是每個農機企業(yè)應當認真思考的問題。本文從設計、制造、使用和維修保養(yǎng)等關鍵環(huán)節(jié)分析了影響農機產品質量的主要因素，為農機科技人員和生產企業(yè)提高產品質量提供參考。