農用機械的外觀造型研究

張雅文　胡昌格

摘 要：隨著國家對農業不斷重視及科學技術進一步發展，我國農業生產自動化水平也越來越高。在此背景下，人們對農用機械的外觀造型設計要求不斷提高。對于用戶而言，除了注重農機產品的實用性外，更加關注其總體結構外觀造型設計的美觀性及舒適性和人機交互性。本文重點針對現階段我國農用機械外觀造型設計的相關內容進行分析，以此提高新形勢下我國農用機械產品的現代化水平。

關鍵詞：農用機械；外觀造型；設計

在以往的農用機械產品結構設計中，人們通常只是考慮產品的實際性能及結構特點。因此，對農機產品的外觀造型設計及人機交互性設計不足。傳統農機產品容易給人一種體型笨重及結構做工粗糙的感覺。隨著科學技術日益進步，現代生產中人們除了注重其實用性外，更加注重農機產品的外觀造型美。故本文將以此為契機，重點對我國現階段農用機械外觀造型結構設計的相關內容進行闡述，以此不斷提升農機產品的結構性能及設計美感。

1 農用機械外觀造型設計原則分析

通常而言，農用機械產品外觀造型設計過程遵循的基本設計原則是“經濟、實用及美觀”。[1]首先，從實用層面而言，作為農用機械產品在外觀造型設計時，首先需考慮的因素就是其實用性。只有其具備完善的使用功能，才能為用戶提供服務。而其實用性功能的充分發揮，必須以農用機械產品的可操控性及可維護性和運行可靠性、高質量為前提，同時應保證其具有標準化結構設計的特征和系列化及通用化設計的原則。但是，對于不同類型的農用機械產品而言，其具體使用功能不同，其在外觀結構造型總體設計過程中也具有不同的原則和特點。比如，北方及南方、濕地與旱地的農用機械產品外觀結構造型設計就存在一定差異。而經濟性是指在對農用機械產品的外觀結構造型進行設計時，應該注重優化設計流程，以此降低設計成本，實現農用機械產品的批量化生產。同時，遵循經濟性原則，能夠保證對農用機械產品操作進行自動化管理。美觀性是現代農用機械產品設計時都要遵循的原則，在滿足其基本農用功能要求的基礎上，必須保證現代農用機械產品外觀造型美觀及大方，從而實現“人機合一”，以便更好地展開“人機交互”。[2]

2 農用機械外觀造型設計內容分析

2.1 農用機械外觀造型設計中基本設計元素的應用

首先，在農用機械產品外觀結構造型設計過程中，最常采用的設計元素就是“點、線、面”元素。由于單個小點容易吸引人們的眼球，因此通過應用這一最小的設計單位元素，能夠突出農機產品某個外觀部位的重要特征。在對農用機械產品外觀結構造型進行設計時，可通過“點的線化”以及“點的面化”，形成一個與農機產品結構背景相脫離的虛面。通過采用這一設計思路，在對農機產品控制面板中的開關及相關按鈕和篩孔、散熱板等相關零部件進行造型設計時，設計人員就可通過不同點之間的集合與分散變換，從而形成富有獨特造型的結構部件。

其次，在對農機產品外觀結構造型進行設計時，“線”也是非常重要的設計元素。除了“點與點”之間的變化之外，還應通過不同輪廓線及“面與面”之間的轉折關系變換，從而使農用機械產品的外觀造型結構富有線性變化特征。通常而言，“線性關系”分為直線與曲線，而直線的應用能夠使農機產品凸顯“有力、剛毅”等特征；水平及斜線的應用，會給人一種“相對穩重”及“平靜”的感覺；垂直面的應用，則會給人一種“冷酷”及“沉重”和“運動”的特征。但是，斜線還具有“柔和感”，采用這種造型設計方式進行結構設計，會使農機產品凸顯“軟弱無力”之感。因此，在一般的農用機械產品結構設計過程中，為了使其外觀造型更加“沉穩”及“堅固”，設計師應通過“曲線與直線的相互變換”，使農用機械產品整個外觀造型結構給人一種“靜中有動”及“動中有靜”和“富于協調變化”[3]的特點。

除此之外，在對農機產品的外觀結構進行造型設計時，還應注重“面的優化”設計。通過對材料紋理及厚度和透明度、光澤等處理，從而使整個農機產品的外形給人不同的觸感及質感；也可通過顏色光澤的不同變化，使農機產品外觀造型結構突顯“輕盈”以及“笨重”和“柔軟”甚至“穩固”等不同功能特征。比如，在農機產品外觀造型結構設計時，可采用聚氯乙烯及聚丙烯等，為了使農機產品外觀結構具有一定的可塑性與圓潤、細膩性及韌性，應盡量采用氧化及拋光和噴砂等技術手段進行合理處理，同時采用合金鋁材進行結構設計，會給人一種“柔和”及“高雅”和“精致”感。但是，農機產品在整體結構造型設計時，為了給人一種“大氣奔放”的感覺，所有材質必須統一，且為了突出“藝術美感”，還應采用“大平面結構”進行設計，以此突出農用機械產品的流暢及平整感。

2.2 農用機械外觀造型設計中“虛實”設計理念的應用分析

“虛實相結合”的設計方法也是農用機械產品外觀結構設計過程中，經常采用的一種設計優化方式。比如，農機產品結構通透（虛）部分，會給人一種輕巧、便捷之感，如農用機械產品帶玻璃門窗的駕駛室等；而農機產品結構厚實及封閉（實）的部分，會給人一種厚重之感。故在對農機產品進行外觀造型總體結構設計時，應通過“虛實相結合”的方式進行優化設計，以免給人一種頭重腳輕及上下無層次性的感覺；比如，下列重型農用拖拉機產品外觀造型結構設計時，設計人員通過對上部玻璃門窗的駕駛室采用“虛”的方法進行設計，而下部厚重及黑色輪胎和機械底盤采用“虛”的方法進行設計，以此使整個農機產品外觀造型錯落有致，穩重而不失靈巧。

2.3 農用機械外觀造型設計中“人機工程學原理”的應用分析

為了突出農機產品結構設計美學特征，在對其外觀造型進行設計優化時，應更加注重“形體組合與分隔”。通過將農用機械產品的不同幾何形體結構采用“拼合”或者“堆砌”的方式進行優化組合，并按照一定的設計比例，對產品結構的面積和體積進行設計優化，從而使產品總體結構與其實際功能更加協調。比如，現代農用機械產品都朝著智能化及自動化方向發展，故在造型結構設計時，應進行合理的“人機交互”，如在儀表盤設計中，通過半圓及垂直和水平、開窗形、半圓形等不同結構構造方式，適當縮小人的視野范圍；另外，在方向盤及手柄結構設計時，應注重人性化設計，以實現“人機交互”，便于用戶對農用機械產品進行良好操控；對于稻麥脫粒機及聯合收割機和拖拉機等農用機械的離合器外觀造型設計，應考慮操作的用力程度，大腿與小腿間的間距應設置為120°為宜。在外觀色彩設計時，應使農用機械產品具有良好的辨識度，通過色彩調和及色彩對比，給人呈現一種“天人合一”的設計效果。

3 結語

農用機械造型設計應朝著多樣化及特色化和美觀化方向發展。因此，在產品結構優化過程中，設計人員應嚴格遵循基本的產品設計原則，在凸顯實用性與安全性和穩定性的前提下，不斷通過多種設計優化方式，從結構外觀及顏色設計和人機交互方面，對其相關功能進行人性化設計，以此不斷提高現代農用機械產品的結構設計水平。

參考文獻：

[1] 李久熙，張建偉，王春山.農機產品造型設計研究[J].中國農機化學報，2013，34（03）：125-126+135.

[2] 《機械設計》2015年（第32卷）總目次[J].機械設計，2015，32（12）：129-134.

[3] 楊超峰，周志立，趙剡水，徐立友，曹付義.基于虛擬樣機技術的拖拉機造型可視化設計[J].河南科技大學學報

（自然科學版），2010，31（04）：19-22+108.