高等农业机械学第一讲

高等农业机械学（第1讲）主讲宋建农教授电话138010515322011年11月14日第一章绪论农业机械研究的目的农业机械研究的特点农业机械研究方法本课程的性质、特点与学习方法一、农业机械研究的目的

研究农业工程装备领域的生产实际问题及结界方法。主要归纳为：新型机械的研究与开发对现有机械的改进、提高。1、2对比试验，对特定机型的鉴定研究机器或机械化系统对农业生产的影响研究机器的适用性。基础理论研究，为新机器研究服务。二、农业机械研究的特点1.农业机械的作业对象为生物及其生长的环境如种子、作物、土壤、肥料、农药等等，由于它们种类繁多、形状复杂、物理机械性质多变并且软弱易伤。因此，农业机械必须有良好的工作性能，满足各项作业的农业技术要求，保证农业丰产丰收。特点：2.农业生产过程包括许多不同的作业环节，各地自然条件，作物构成和耕作制度又有较大的差异，决定了农业机械的多样性和区域适应性。现在世界上已有不同种类和形式的农业机械近两万种，新型的机械还在不断出现。因此，农业机械的研制与推广必须因地制宜。特点：3.农业生产季节性强，农业机械的使用作业时间短。因此，既要求农业机械的工作性能可靠，生产效率高；又要求能够一机多用实现综合利用以降低成本。特点4.田间作业移动式农业机械受到地形，地表的制约，支承机器移动的松软地面致使行走车轮易于打滑与下陷。因此，既要求农业机械能够实现工作部件的自动控制，又要求减轻机器重量以节约金属同时降低运行过程中油料的耗费，从而降低成本与使用费用。特点5.农业机械大多数在野外露天作业，工作环境条件恶劣，风吹雨淋。因此，农业机械应有较高的使用可靠性、耐磨防腐抗振性能和有良好的操纵性能以及必要的安全防护设施。三、农业机械研究方法农业机械设计属于机械设计领域。农业机械就其作业对象、使用条件等方面具备独特的特点和要求。1.传统设计方法与现代设计方法。

设计——将先进的科学技术转化为生产力的手段和方法。目标——手段——创新——设计——产品设计方法的发展过程：直觉设计——经验设计——传统理论设计

——现代设计特点：传统：静态、经验、手工、被动。现代：动态、科学、计算机、主动。2、现代设计方法的范畴科学方法论在设计中的应用，包括：信息论方法系统论方法控制论方法优化论方法对立论方法智能论方法2、现代设计方法的范畴寿命论方法离散论方法突变论方法模糊论方法艺术论方法创新设计方法3、设计过程与设计技术模式

1）设计过程：问题提出：生产实际的需要。调查研究：资料的收集整理。方案拟定：技术路线，原理。工程图纸：具体设计。样机试制：检验结构、加工工艺性能性能试验：试验应用。改进定型：产品。2）设计技术模式3）农业机械设计涉及的领域农业技术生物技术机械技术电子技术水利与土壤技术数学、力学等技术领域四、创新设计概述

机电产品创新设计如何创新！创造学——专门开发人们创造力的一门新兴学科创新设计——利用创造学的原理和方法完成机电产品的研究开发，创造出满足社会生产需要的产品，为社会服务。一）、创造学的研究内容研究人类发明创造活动规律的科学。以人类的创造活动、创造过程、创造思维、创造环境、创造人格为研究对象。涉及哲学、心理学、人才学、教育学、科学学、逻辑学、管理科学、自然辩证法等社会科学类领域，同时具备天文、地理、物理、化学、电学、农学、生物、机械等自然科学的知识。综合性的学科，涉及范围广泛。1、创造活动研究不同人的创造活动，研究人们的创造层次。

表达式创造—生产创造—发明创造等创造类型：

科学发现——技术发明——技术革新

2、创造过程创造活动中具体的思维过程和实践过程建立创造过程的程序模式

J.Dewey的创造的五阶段模式

G.Wallas的创造四阶段模式创造的三阶段模式创造的七阶段模式研究创造过程的成败得失3、创造环境研究环境对创造的影响什么环境适合创造活动的开展，什么环境不利于人们的创造活动，同样的人在什么环境下发挥创造才能。目的：改善创造环境，提高创造效率。4、创造者的人格和心理品质人格因素：性格、品格、体格研究创造者应具备的人格和心理品质。目的：培养创造性的人格和心理品质。克服创造中的心理障碍5、创造力及其开发创造力——人类进行创造活动最基本的能力。创造力具有广泛分布性和可开发性开发创造力的方法6、创造性人才的培养创造学的最终目的：培养人们的创造性和创造能力培养各层次的创造性人才二）、创造学的研究方法取自心理学研究方法：观察法实验法取自科学史研究方法：传记法外部科学史法内部科学史法其它方法：比较研究法测验统计法调查征询法三）、创造学的主要分支创造哲学创造心理学创造工程学创造教育学创造艺术学创造生理学四）、创新设计过程产品规划：市场预测，需求调查确定设计任务书方案设计：

确定产品的工作原理，对产品各部件机械方案设计技术设计：对产品具体结构设计。施工设计：完成产品设计图纸，生产加工工艺设计等五）、创新设计的类型开发设计：变异设计：反求设计：是一种以先进的产品或技术作为对象，进行深入的分析研究，探索掌握其关键技术，在消化、吸收的基础上，开发同类创新产品的设计

六）、创新设计的特点独创性

产品创新设计必须具有独创性和新颖性。实用性

产品应具备实用性，满足某种需求。可优化性

创新设计应有多种方案，寻求最佳方案。七、课程的教学内容和学习方法1、教学内容：应用传统的和现代的设计方法，结合农业机械的特点，介绍农业工程装备的设计、研究、开发的过程与方法。主要内容：1、教学内容：机械创新设计方法简介农业机械的研究与开发模式

应用实例：土壤耕作机械设计应用实例：种植机械设计农业机械的试验与鉴定国内外农业机械发展动态

2、学习方法以农业机械构造原理为基础，以典型机械设计为实例，介绍农业机械设计的研究开发过程与方法。目的：掌握农业工程装备的研究开发理论、程序、方法。方法：课堂讲授与设计实践结合。参考教材：参考书：《农业机械学》上、下主编：北京农业工程大学出版社：中国农业出版社

《农业机械学》

主编：李宝垡中国农业出版社

《机械创新设计》

主编：黄纯颖高等教育出版社作业：每人准备下列内容的一个专题讨论综合创造原理分离创造原理移植创造原理还原创造原理物场分析原理价值优化原理课程研究性开卷试题

题目：针对目前我国农业工程（或机电工程）领域和生产的实际问题，结合课程的要求，就自己的研究方向进行研究，完成一种机械或工程装备的方案设计及可行性分析。要求：课程结束时，提交研究报告，并进行课堂答辩。1、在对目前研究文献收集、整理、分析研究的基础上，针对目前我国农业工程领域和农业生产的实际问题，提出自己的研究题目和研究目标。要求说明本课题的目的、意义、应解决的主要问题及应达到的技术要求；简述本课题在国内外发展概况及存在的问题，以及研究课课题的指导思想。要求：2、就自己的研究题目，应用创新设计的原理，提出研究方案，并进行可行性分析，完成整体方案设计及整体参数的选择和计算。要求说明设计原理