浅谈虚拟样机技术对农业机械设计的助推作用

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摘 要：随着社会经济的发展与科学技术的进步，我国作为农业生产大国，对于农业机械设计尤为重视，力求从技术上提高农业在市场上的竞争力。基于此，本文以虚拟样机技术作为研究对象，通过对虚拟样机技术的优势进行分析，分别从农机企业发展和农业机械装备两方面谈虚拟样机技术的应用现状，结合实际案例阐述虚拟样机技术对农业机械设计的助推作用，从而为我国农业机械设计制造现代化建设提供帮助。
关键词：虚拟样机；农业机械设计；技术应用
中国是农业大国，随着改革开放和社会主义新农村的建立，我国朝着农业现代化强国的方向发展，农业机械化是其中的突破口，因此，随着计算机技术的普及与应用，人们改变了传统的纸笔设计方法，采用虚拟样机技术，加强农业机械化，从设计方法与设计理念出发，利用虚拟样机技术的优势，保障农机产品的质量，提高农机产品的生产效率。
一、虚拟样机技术优势分析
随着经济的发展和技术的革新，传统的生产方式已经无法满足时代的要求，虛拟样机的出现代替了传统的计算机数字模型，产品显得更加真实，无论是展示、分析还是测试，虚拟样机技术都能达到人们预期的想象。对于虚拟样机技术，其明显优势如下：（1）虚拟样机技术可以大幅度的减少人们进行人工计算，避免计算中出现人为错误，不仅可以节约材料，还能够节省人力资源。（2）虚拟样机技术是典型的仿真技术，能够及时修改数据和图纸，最大程度上缩短修改的时间，避免重复修改带来的麻烦，虚拟样机技术可以做到一次性成功，在保证质量的同时可以提高技术的市场竞争优势。（3）虚拟样机技术可以适应计算机平台要求，无论是数据的传输还是图纸的交换，都能够在最短时间内完成，提高农业机械设计的生产效率。
二、虚拟样机技术在农业机械中应用现状
1.农机企业发展存在滞后性
传统物理样机技术需要先对数据进行采集，随后确定方案，根据方案设计样机和图纸，再进行田间试验和数据评估，根据实际情况具体分析，不断改进设计和修改图纸，再次试制与实验，直到合格开始生产。虚拟样机技术下农业机械设计开发的过程更加简单，数据在采集以后进行建模处理，利用计算机系统设计出虚拟样机，进行仿真实验和评价分析，改进并优化设计的同时不断仿真实验，伴随着图纸的出现进行样机制造，最后当田间试验成功后开始投入生产。相比之下，虚拟样机技术下农业机械设计开发过程的精准度更高，但是当前农机企业在发展虚拟样机技术的过程中存在一定滞后性。企业的资金实力不足，对于虚拟样机技术的重视程度不够，企业学习新技术的积极性不高。目前依旧有很多农机企业还是作坊式企业，制约了虚拟样机技术的应用和发展。
2.虚拟样机技术在农业机械设计中的应用
伴随着科技化时代的到来，越来越多的人意识到了虚拟样机技术的重要性，液压挖掘机虚拟样机技术的出现，为虚拟样机技术在农业机械生产中应用奠定了基础，研究人员将虚拟样机技术应用于小型农用装载机的设计中，设计与制造的时间不超过两个月，结合虚拟样机技术的优势和特点，分析了农业机械设计中使用虚拟样机技术的发展方向。
结合分析软件+ADAMS，由于ADAMS的结构分析水平比较低，利用虚拟样机技术进行仿真设计的时候需要利用到ADAMS软件，例如水稻钵苗模型和水稻移栽机模型中，将虚拟样机技术下的仿真结果与物理实验得到的结果进行对比，可以得出ADAMS软件应用下虚拟样机技术支持的农业机械设计更加完善，不仅可以保证农机产品生产的质量，还能够提高农机产品的生产效率，可以符合当前农业市场的需求。利用虚拟样机技术建立数字模型，在ADAMS软件中将数字模型引入，机械设备正式用于农作物中，对设备运行的全过程进行记录。
从当前社会发展的角度来看，将控制系统与机械系统相结合是虚拟样机技术发展的必经之路，设计弹性轴轴承系统的时候，可以利用ADAMS与Mat lab相结合，仿真分析机械受到径向正弦荷载作用时所展现的力学特征，将其运用到马铃薯收割机的农业生产中，对机械输送臂的液压模块进行ADAMS软件仿真，并构建仿真模型，通过对模型的分析，探析马铃薯联合收割机中关于输送壁运动的原理。
三、虚拟样机技术对农业机械设计的助推作用
当前社会发展中，虚拟样机技术更多的应用在航空航天与汽车交通行业中，我国作为农业需求大国，随着社会的发展和国际贸易的往来，虚拟样机技术开始逐渐应用在农业机械设备中，以达到机械化生产农产品的目的。随着科技化进程的加快，我国不断培养科研人员，通过虚拟样机技术的开展与实验，不断加强虚拟样机技术应用在实践当中。近年来，政府对农业机械设备提供财政补贴政策，在该扶持力度的作用下提高了农机的购买能力，刺激了企业之间进行市场竞争的同时，企业为了在市场竞争中占据优势地位，开始大力投入虚拟样机技术的研发与应用，慢慢的新技术与新工艺出现，推动虚拟样机技术发展，促进农业机械设计的进步。
随着市场需求的增加和科学技术的发展，计算机技术的深入发展下，仿真软件开始被人们所熟知，基于计算机软件的现代化农业机械设计方法、仿真实验虚拟样机技术以及数控制造技术，开始推动者我国现代化农业机械设计的发展，帮助我国从传统的农机制造国家迈向现代化农机制造国家，真正从“制造”跃向“智造”，过去的农业生产多是人为操作，耗费了大量的人力物力，浪费了人力资源，增加了农民的压力。在虚拟样机技术的支持下，农机设计现代化具有以下几方面特点：（1）虚拟样机技术推动农业机械设计，发展的进程加快，并随着科学技术的进步不断进行创新。（2）农业机械生产的规模不断扩大，虚拟样机技术的应用程度继续加深，带动农业机械生产的同时提高农业生产力。（3）虚拟样机技术支持下农业机械设计从原来的单个设计变为现在的协同设计。（4）技术不断在应用与发展，虚拟样机技术也在不断创新和优化，农业机械设计生产设备不断更新，朝着实用、高效、高质量的方向发展。由此可见，推广虚拟样机技术应用在农业机械设计中，是我国发展农业大国的必经之路，在进行虚拟样机技术推广的同时，需要引进技术型人才，将人才与技术推广联合在一起，加大投资力度，全面促进虚拟样机技术的使用，力求农业机械设计可以达到先进国家的标准。
四、结语
总而言之，随着科学技术的发展和农业机械设备的大力推广，将虚拟样机技术应用在农业机械设计中，对农业机械设计起到了重要的助推作用，结合软件与虚拟样机技术的应用，提高农业机械设计的水平，保证农产品质量的同时，提高农产品的生产效率，不仅满足国内市场需求，还能够扩大国际需求，提高我国的农产品市场竞争能力，在经济全球化的时代背景下，使我国成为农业强国并占据优势地位。
参考文献：
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[2]黎运宇.虚拟样机技术助推农业机械设计[J].机械研究与应用，2013，2604：193-195.