農機產品質量影響因素

趙慶亮

(中國農業機械化科學研究院，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，農業機械發展迅速，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能夠在市場立足的根本，也是企業能夠長期健康發展的關鍵。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的發展。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、使用和維修保養環節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健康發展奠定基礎。

1 設計環節

1.1設計手段

隨著計算機技術的不斷發展，農機產品設計由傳統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，縮短產品開發周期。濟源職業技術學院的丁剛[1]利用Solidworks軟件對農機底盤部件結構參數進行優化設計，與傳統設計方法相比，在一定程度上提高了設計效率和產品的市場競爭力。

廣東科學技術職業學院廣州學院的葉娟[2]在發動機設計過程中，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周期，提高了設計效率。

隨著計算機技術的不斷發展，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周期，提高設計精度和增加產品的市場競爭力。山西省農業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字化仿真分析系統，可以有效地完成產品的參數化建模、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驗積累。

2 制造環節

2.1原材料

一些農機生產企業為降低生產成本，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，在原材料環節保證產品的質量。

2.2制造技術

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

近年來，數控編程加工技術逐步被應用到農機產品的制造過程，傳統農機設計和制造過程各環節之間相互獨立，沒有協作關系，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，有效提高產品研發效率。洛陽職業技術學院的張衛衛[6]以拖拉機零部件的研發為例，分析了數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設計方案，為現代農機的批量生產個性化加工服務提供較好的解決方案。

物聯網和大數據云存儲也是近兩年發展起來的計算機和網絡通信技術，一些科研學者為了不斷提升農機裝備的數字化制造水平，將物聯網和智能大數據技術引入到農機加工車間，實現農機設計和制造數據的分析和共享，有效縮短農機產品開發周期，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，可以在制造環節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驗有關，適當的工藝流程制造的產品質量更好。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節提高產品質量的措施之一。

3 使用環節

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，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等也會影響產品質量[9]。

3.2機器作業環境

我國地形地勢復雜，土壤類型多樣，農機作業環境差異較大。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，機器的作業環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 維修保養環節

農機維修保養正確與否直接影響農機的使用壽命，對于保養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，正確的保養措施和保養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手冊進行。產品種類不同，機器零部件不同，保養措施也存在差異。對于通用零部件，如發動機、軸承和齒輪箱等，保養措施基本一致，根據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標準，使各類農機產品均保持良好的技術狀態和作業性能。近幾年，我國農業機械化發展迅速，農業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，各類農業機械向大型化方向發展，大型農業機械技術含量高，機械結構復雜，維修保養難度大，且成本高，如何科學、正確和有效進行維護保養十分重要[10]。

4.1保養措施

不同的保養措施和方法對延長機器使用壽命的效果不一樣。如規范操作和不規范操作對機器的影響很大。按照一般保養操作標準，維修保養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，一定要按照保養操作要求進行。部分故障由于維修人員的技術水平不專業引發，如為了節約維修成本不及時更換損耗的零部件等，均增加了機器發生故障的風險，上述狀態維持時間過長后，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。維修保養使用的原材料型號和規格也應正確，否則不但達不到保養效果，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驗對故障判斷有一定的誤差，使選擇的保養方法也不準確。正確選擇保養方法對延長機器使用壽命和確保作業性能較為關鍵。

4.2保養周期

不同的零部件保養周期不同，產品保養手冊中均有相關說明。對于使用頻率高和作業環境惡劣的主要零部件保養時間間隔短，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境相對較好的零部件可以適當延長保養時間間隔，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操作流程進行，從而保證零部件良好的技術狀態，確保機器的使用壽命。

5 結束語

農機產品經過十幾年的發展，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應當認真思考的問題。本文從設計、制造、使用和維修保養等關鍵環節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提高產品質量提供參考。