以新农村建设为背景的农机与乘用车结合的创新设计研究

解肖晗　胡海权　赵妍

摘要：通过对农机收割部分收纳方式的改进，以达到节约空间和节省装备的效果。更好地提高农用收割机的收割、运输效率。采用问卷调查与田野调查相结合的方法。得到山东部分地区农民的冬小麦收割运输的工具及问题。（1）收割机收纳方式不巧妙，在闲置状态下体积过大;（2）农机现有造型过于简略;（3）农村农机不具备乘用车的功能，经济支出大。对农机与乘用车相结合进行尝试。在实现收割功能时又不影响乘用车的美观度，具有经济实惠的意义。

关键词：农机收割 农机与乘用车结合 问卷与实地调查

中图分类号：TB472

文献标识码：J

文章编号：1003-0069（2020）01-0014-02

引言

根据查阅相关文献，中国农机发展优势日渐显著，但仍然存在诸多问题，（1）我国农机企业多，规模小，制作风格混乱;（2）农机没计与不同农业地貌相适应的问题;（3）新型的农机设计不能满足21世纪新型农民的需要。因此对农机设计的探讨具有意义性。经过查阅各种资料，农机个体及汽车个体的设计理论成果显著，但农机与乘用车相结合的试验甚少，因此在发展农机外形的基础上将其与乘用车相结合，更具有探索意义。

一、农业生产背景调研

（一）使用土地及人物分析：截止2012年底，全国耕地13515.85公顷，占总面积14.3%。其中除东北三省的大面积土地，其余地方均为小面积、不连贯耕地。因此，传统的大型联产收割机并不适合大多数小面积耕地。

中国，农民既是社会最大的生产者，也是最大的消费者。在社会转型的今天，农民的消费观和审美需要得到了提升，在今后的发展中，农民这个职业更需要高科技和高知识含量的人才，农用机器不再是简单的金属堆积出来的铁盒子，更是一种职业的象征。

（二）农机市场调查：世界级别的农机企业品牌有凯斯纽荷兰、约翰·迪尔、爱科、久保田和克拉斯等。

通过对各品牌对中国的输出数据调查和调查问卷，我们得出国际品牌价格昂贵，而国内的农机产品质量较差、性价比不高、外形简陋。与国外品牌相比均有较差距。总结适合中国农民的品牌特点：首先质量要可靠，其次是安全舒适，第三是性价比高，工具以经济实惠为主，第四是零配件好，减少更换，其次才是技术是否先进以及服务问题。

根据中国粮食主要以小麦水稻为主以及农机使用率的调查，结合中国大面积土地少，小面积的丘陵、平地较多。基于中国地形的复杂性，得出结论，小型收割机越来越流行，小型收割机较大型联产机更轻便、操作更灵活、适用更性强。更能高效地完成对狭窄地区谷物收割的工作，解决了大型联产收割机“水土不服”的弊病。从现实农业的需要入手，本文着重对小型谷物收割机使用进行设计。

（三）农村乘用车调查：随着中国对农村购置汽车的优惠力度不断增加。农村乘用车市场日渐庞大，数量越来越多。随着社会的发展使得劳动方式不断改变，农民生活范围不断扩大，不只局限于本村、本镇，逐渐向外村、县城甚至更远的地方。比如农民的日常生活、工作、接送子女在最近区域;但经營、买卖、旅游等则在较远的地区，乘用车的作用越来越大。通过对乘用车购买量调查，农村普遍地区购买的车辆为大容量的面包车，或外形较优美的小轿车，但乘用车只能用于运输作物和其他物资，然而农忙时作用极小。只能使用农机进行收割之后进行二次运输。农机与乘用车功能不同造成了多个机具的闲置和资源的浪费。

二、农机与乘用车组合可行性设想

（一）功能结合方向：农机作为农村常用机械，我们采用农机中的收割机一类与乘用车进行结合的设想。收割机的主要工作部分为收割台、脱粒装置、分离清选装置。其中脱粒装置和分离装置连接在一起，包括脱粒滚筒、逐稿器、清选筛、输送器等。现有的乘用车中，根据大小及美观度，我们发现SUV不光是从容量还是外观更适合新时代农民的需要。SUV底盘高，适合行走在山路或地表起伏大的路面;容量较大，较小型轿车相比可承载多人或大量物资;外观较面包车相比，更加时尚新颖。

综上所述在功能方面，我们将收割机的收割部分与乘用车的优点相结合，将收割台的收割功能与SUV的大容量功能相结合，使其功能更加全面。

（二）结构结合的可行性：功能的创新结合必然带来结构的调整与转变。收割台包括拔禾轮、割刀、割台，割刀、拔禾轮宽度较窄，它们之间可以通过液压杆操纵升降，因此体积较小可进行折叠式的收纳与存放。收割部分可以通过输送器脱粒筛选后直接运输到卸粮部。卸粮部因需较大的空间同时以平衡整机的重量、便于粮食的运输，因此一般配置在后方。同时整个收割台通过过桥与机体相连。可藏于车体底部，不影响美观。为探索结构结合与布局的可行性，最终提出三个设想：（1）收割部分悬挂在车体侧面;（2）收割部分收纳在车体后部;（3）收割部分收纳与车前的引擎盖内。

最终，方案（3）成立。采用液压装置，收割部分的拔禾铲闭合时呈现一种汽车引擎盖状态，并且保护内部收割结构;拔禾铲打开时，呈现收割状态，收割台通过过桥与车体相结合，将收割的谷物;运输到后部进行脱粒、分离和收集。

三、课题设计的实践过程

（一）设计定位：新时代的农民不再是面朝黄土背朝天，而是具有高学历的专业人才，他们将在生活、审美上有大幅度提高。具有健康、富有、强壮的造型特点。基于本文，我们为中国22世纪新时代农民设计了一款收割机与乘用车结合的新型农用机具。能在商务与农业中自由切换。通过对产品的设计来反映农民这一类人群豪放、自由、个性的特点。设计的主旨是产品要经济实惠、外观新颖，同时要表达中国特色新农村建设的光明前景，也要体现节约环保的新理念。

（二）草图方案：通过对使用人群心理的把控，本次设计整体造型流畅大方，要体现现代农民的自信感、力量感。造型犀利坚硬，给人一种豪放、酷炫的感觉。在草图方案的推敲过程中，我们采用了语意法。直线给人的感觉是强烈的、具有力量感的;曲线是柔和的、流线型给人速度感和设计感。从直线推敲出曲线形态，方圆结合，既有力量感又有曲线的流畅感。通过直线和曲线的结合，给人一种新型的力量感。图1是草图绘制过程中的两个方案。以简单的曲线勾勒出整体侧面的力量感。同时采用大的轮毂及独特的花纹来增加它的摩擦力，表达公路与土地两用的特点。最终我们选定图1的b方案进行进一步深入。

（三）效果图展示：效果图展示的是产品附带材质，在效果图部分，我们采用视觉体现法。通过对车体颜色、质地、形状的变化来体现整体质感。在这部分，我们将新时代的农民作为视觉的对象、作为消费者。通过对机体外观的不断改变来展示用户的视觉和审美水平，从而得到广大用户的关注。本次效果图的展示为车身赋予了绿色的钢琴烤漆车漆。在视觉心理上，绿色给人以新鲜和植物的感觉，充满了生机与希望，能够极大地提高用户心情愉悦度。在实际生活中，通过调查可以得出，在农忙期间，绿色及黄色的使用率最高，对于整体色系偏黄的秋季，绿色会显得更加突出。因此，最终我们决定绿色系机体。同时赋予机具一个农机的意义。在细节及配件方面，配有金属质感的零件，给人以力量感和豪放的风格。车头的收割部分以及车灯的部分打破了传统的农机或是乘用车的造型更加具有设计感。通过对颜色和材质的运用来表达产品是一款适合野外用的机具，如图2所示。

（四）样机制作：本次模型的制作采用CNC手板制模。采用ABS材料，雕刻成块状，采用胶水进行黏接、打磨。最后在模型的外部进行喷漆处理。如图3所示。优点：产品展示整体效果好，平面光滑，颜色鲜艳，具有高保真效果。缺点：制作时间较长，体积较重、价格较高。

（五）设计分析：在此次的设计中，对产品的造型、人机使用情况、车身布局进行最终的分析评估。

1.产品造型分析：通过对本产品和现有汽车的侧面造型进行对比：传统汽车，侧面流线型为主，侧面面积小;传统农机，侧面面积大，造型以平面为主。结合以上两点，本次的结合性设计在造型上吸收传统汽车的美观度，同时又保留了农机整体的实用性。

2.车身布局分析：因产品的展示以模型为主，因此将模型大小等比例缩放至实际使用大小。在这一基础上测量了产品的功能布局，如表1。

通过表1的数据，得到在驾驶舱长度为166cm，装载仓长度为227cm。驾驶舱：装载仓为1：1.3.整体比例较协调。驾驶舱体积为166×80×154cm;装载仓体积为227×142×137cm。

结合以上的数据分析，可以得出，本次设计的农机与乘用车结合的产品，適合单人驾驶，且驾驶面积较宽裕。背部的装载部分，可以满足一人装运货物，和一部分的货物堆积。因此该设计具有一定的可行性。

结论

在本次的设计研究中，采用了调查问卷和数据分析法等，对现存的农机产品的现状和前景进行了分析。探讨得出了中国新时代下更环保更经济地解决农业收割与运输一体化问题，设计出了一款“小型谷物收割SUV概念机”，意在改善和提高农民的劳作舒适度，改良劳作工具。在设计过程中采用发散性思维进行了深层次的设计探讨。本次设计的重点是突破了传统小型谷物收割机和家用乘用车功能分离的特点，尝试进行模块化的功能组合和拼接，最终通过反复的推敲和运用各种软件、工艺，得出了一款集收割功能与乘用车功能一体的新型农机。

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