0.1國內(nèi)外同類設(shè)計(或同類研究)的概況綜述
我國從20世紀80年代中期開始了生物成型燃料的開發(fā)研究,一方面組織科技攻關(guān),另一方面,引進國外先進機型,經(jīng)消化,吸收,研制出各種類型的適合我國國情的生物質(zhì)壓塑成型機,用以生產(chǎn)棒狀、塊狀或顆粒生物質(zhì)成型燃料。近幾年來,我國生物質(zhì)秸稈成型機的出現(xiàn),開拓了很大的市場,富通新能源專業(yè)生產(chǎn)銷售秸稈顆粒機、秸稈壓塊機等生物質(zhì)顆粒燃料成型機,秸稈顆粒機和秸稈壓塊機壓制的玉米秸稈顆粒燃料如下所示:


0.2設(shè)計依據(jù)和意義
0.2.1設(shè)計的依據(jù)
中國是農(nóng)業(yè)大國,也是秸稈資源極其豐富的國家之一。在傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)階段,秸稈資源主要是不經(jīng)過任何處理直接用于肥料、燃料和飼料,隨著傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)向現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)的轉(zhuǎn)變,傳統(tǒng)的秸稈利用途徑發(fā)生了歷史性的轉(zhuǎn)變,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)區(qū)秸稈資源大量過剩問題日益突出,農(nóng)民就地焚燒秸稈,不僅帶來污染大氣的嚴重后果,還帶來了一系列嚴重的社會問題,引起了全社會的關(guān)注。針對這些問題,就需要引進秸稈成型機這一技術(shù)設(shè)備解決當前的問題。
經(jīng)過調(diào)查的資料整理分析,市場上的秸稈成型機主要存在以下的不足:
(1)目前中國市場上秸稈成型機尚少,生產(chǎn)企業(yè)也不多,而且多為一些功能簡單的產(chǎn)品,且價格昂貴,使得一些中低層階級人士望而卻步。
(2)現(xiàn)今市場上的秸稈成型機造型單一,大多數(shù)秸稈機為幾何形,而且色彩單一,機械感強,呆板,隨著人們審美情趣的提高,這種造型單一機械式的產(chǎn)品無法滿足人們的審美需求。
(3)加工工藝也很簡單(為簡單的噴漆和鑄造工藝),很難與其高科技產(chǎn)品的產(chǎn)品形象相統(tǒng)一。
(4)當前中國市場上的秸稈成型機體積較大,不便移動。
0.2.2設(shè)計的意義
秸稈成型機的出現(xiàn)給我們的生活帶來很大的便利,這是因為農(nóng)作物秸稈經(jīng)機器壓塑成燃料塊,能有效地改變其燃料特性,熱值接近中值煙煤,平均為16739kj/kg。在能源緊缺的現(xiàn)代社會,秸稈成型技術(shù)作為部分地區(qū)的生活燃料及部分電廠的生產(chǎn)燃料是可行的,對緩解能源緊缺能起到一定的作用。
結(jié)合當前秸稈成型機的造型特點,針對存在的問題,我從產(chǎn)品外觀設(shè)計、人機工程學(xué)以及功能結(jié)構(gòu)等不同角度分析了現(xiàn)有產(chǎn)品的優(yōu)缺點,通過改良和設(shè)計,使秸稈成型機設(shè)計合理、制造質(zhì)量可靠并具有結(jié)構(gòu)簡單、操作方便、體積小、占地少、省工、省電的特點。
1、調(diào)研分析與設(shè)計定位
1.1調(diào)研分析
調(diào)查顯示,現(xiàn)有很多秸稈成型機機械化嚴重,結(jié)構(gòu)過于復(fù)雜,不便操作,工作時消耗了大量的時間;機體本身的重量過于大,增加了使用者的額外負擔;外觀造型笨重、呆板;一些結(jié)構(gòu)的外露使機器的安全性能大大降低;此外,國內(nèi)一臺秸稈成型機目前普遍的價格都比較高,給農(nóng)民朋友們帶來一定的工作壓力。鑒于此,設(shè)計者要充分了解這些問題的根源,使問題清晰化,明確化,并運用所學(xué)知識解決問題。
1.2設(shè)計定位
基于以上的調(diào)查分析.對產(chǎn)品的設(shè)計進行定位,人們對產(chǎn)品的需求已經(jīng)從過去的“能用”上升到“好用又美觀簡潔”。為了明確秸稈成型機的設(shè)計方向,對秸稈成型機市場和用戶調(diào)查的基礎(chǔ)上進行設(shè)計定位分析。通過大量的調(diào)查,將設(shè)計定位于:
1.2.1市場定位:中等收入農(nóng)民家庭消費市場
1.2.2目標群體:20-50的農(nóng)民群體
1.2.3區(qū)域定位:中國大中型城鎮(zhèn)地區(qū)
2、設(shè)計展開
2.1中型秸稈成型機設(shè)計原則
經(jīng)過市場調(diào)查分析,本設(shè)計有了明確的設(shè)計和思路,提出中型秸稈成型機的設(shè)計方案要把握以下幾點設(shè)計原則:
2.1.1功能性原則中型秸稈成型機的功能不僅要滿足粉碎和擠壓成型的功能,還要滿足消費群體追求安全性、操作簡便性和簡潔大方的心理功能。
2.1.2創(chuàng)造性原則中型秸稈成型機在外形上要具有一定的創(chuàng)造性、設(shè)計感,有自己不同于市場上同類產(chǎn)品的獨特性。
2.1.3人性化原則中型秸稈成型機的設(shè)計思想要以人為中心,體現(xiàn)出人性化的關(guān)懷,滿足人各方面的需求。
2.1.4綠色設(shè)計原則要有效控制產(chǎn)品成本,節(jié)約資源,減少不必要的細節(jié),要做到零部件和材料的再利用。
2.2設(shè)計方案的優(yōu)化
在考慮設(shè)計方案時,不能只單純地從形態(tài)的角度去設(shè)計產(chǎn)品,產(chǎn)品的功能和結(jié)構(gòu)等因素也直接影響產(chǎn)品的造型。
在方案優(yōu)化階段,產(chǎn)品形態(tài)要素應(yīng)以尺寸為依據(jù),對產(chǎn)品使用方式、人機關(guān)系、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、制造可行性和成本反復(fù)斟酌,尋求最合適的細節(jié)設(shè)計方案。從以下幾方面細化設(shè)計:
(1)人機關(guān)系。在設(shè)計中,應(yīng)把人和機作為一個整體來考慮,合理或最優(yōu)地分配人和機的功能,以促進二者的協(xié)調(diào),提高人的工作效率。此產(chǎn)品設(shè)計的目的是使用者能以舒適合理的姿勢完成工作要求。
機器高度:參考了使用者的身高,其材料質(zhì)地綜合也取決于人(即大部分使用者)和機器的使用情況。
后面電機箱裝置:為保證使用的安全性,后面電機要有外面的包裹箱,以免在下雨的時候淋濕電機,以防生銹或者導(dǎo)電,造成危險。
(2)結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)與形態(tài)兩者相互依存,不可分割。結(jié)構(gòu)與形態(tài)實質(zhì)上是“手段與目的的完整協(xié)調(diào)”。形態(tài)必然以某種結(jié)構(gòu)形式存在,不同類型的形態(tài),它們的結(jié)構(gòu)具有不同的構(gòu)造特點,大至結(jié)構(gòu)體系的構(gòu)成,小至構(gòu)件的尺寸大小。而結(jié)構(gòu)則必然以一定的形式表達,無論是自然形態(tài)還是人工形態(tài),結(jié)構(gòu)都是其基本因素。
(3)環(huán)境。任何產(chǎn)品均在于一定的時間和空間中,不可避免的與周圍環(huán)境進行交互。秸稈成型機的使用環(huán)境就是在田間或工廠,機器在運行過程中必須與農(nóng)業(yè)環(huán)境緊密結(jié)合,要耐腐蝕。
(4)材料和工藝。如果產(chǎn)品的形態(tài)是感人的,那么利用良好的材質(zhì)可以使產(chǎn)品設(shè)計以最簡約的方式充滿合理性。利用復(fù)合板材進行生產(chǎn),比較耐用,而且在惡劣的環(huán)境條件下不至于容易損壞。
3、結(jié)論
通過對秸稈成型機的設(shè)計研究和改進,大大的提高了生產(chǎn)效率和使用舒適度,為解決日益突出的秸稈荒燒問題提供了一條很好的途徑,打破了秸稈燃料史上亂燒亂扔的落后格局,能夠有效的處理閑置與荒廢的秸稈資源,變廢為寶,減少荒燒引起的環(huán)境污染和資源浪費。并且生物質(zhì)成型棒有效地替代了煤炭,適應(yīng)了建立節(jié)約型社會的需求。這項研究使我們更好的利用自然資源,增加農(nóng)民收入,提高農(nóng)村資源品味,改善農(nóng)村衛(wèi)生條件。
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