高等農(nóng)業(yè)機械學第一講

高等農(nóng)業(yè)機械學（第1講）主講宋建農(nóng)教授電話138010515322011年11月14日第一章緒論農(nóng)業(yè)機械研究的目的農(nóng)業(yè)機械研究的特點農(nóng)業(yè)機械研究方法本課程的性質(zhì)、特點與學習方法一、農(nóng)業(yè)機械研究的目的

研究農(nóng)業(yè)工程裝備領域的生產(chǎn)實際問題及結界方法。主要歸納為：新型機械的研究與開發(fā)對現(xiàn)有機械的改進、提高。1、2對比試驗，對特定機型的鑒定研究機器或機械化系統(tǒng)對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的影響研究機器的適用性?；A理論研究，為新機器研究服務。二、農(nóng)業(yè)機械研究的特點1.農(nóng)業(yè)機械的作業(yè)對象為生物及其生長的環(huán)境如種子、作物、土壤、肥料、農(nóng)藥等等，由于它們種類繁多、形狀復雜、物理機械性質(zhì)多變并且軟弱易傷。因此，農(nóng)業(yè)機械必須有良好的工作性能，滿足各項作業(yè)的農(nóng)業(yè)技術要求，保證農(nóng)業(yè)豐產(chǎn)豐收。特點：2.農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程包括許多不同的作業(yè)環(huán)節(jié)，各地自然條件，作物構成和耕作制度又有較大的差異，決定了農(nóng)業(yè)機械的多樣性和區(qū)域適應性。現(xiàn)在世界上已有不同種類和形式的農(nóng)業(yè)機械近兩萬種，新型的機械還在不斷出現(xiàn)。因此，農(nóng)業(yè)機械的研制與推廣必須因地制宜。特點：3.農(nóng)業(yè)生產(chǎn)季節(jié)性強，農(nóng)業(yè)機械的使用作業(yè)時間短。因此，既要求農(nóng)業(yè)機械的工作性能可靠，生產(chǎn)效率高；又要求能夠一機多用實現(xiàn)綜合利用以降低成本。特點4.田間作業(yè)移動式農(nóng)業(yè)機械受到地形，地表的制約，支承機器移動的松軟地面致使行走車輪易于打滑與下陷。因此，既要求農(nóng)業(yè)機械能夠?qū)崿F(xiàn)工作部件的自動控制，又要求減輕機器重量以節(jié)約金屬同時降低運行過程中油料的耗費，從而降低成本與使用費用。特點5.農(nóng)業(yè)機械大多數(shù)在野外露天作業(yè)，工作環(huán)境條件惡劣，風吹雨淋。因此，農(nóng)業(yè)機械應有較高的使用可靠性、耐磨防腐抗振性能和有良好的操縱性能以及必要的安全防護設施。三、農(nóng)業(yè)機械研究方法農(nóng)業(yè)機械設計屬于機械設計領域。農(nóng)業(yè)機械就其作業(yè)對象、使用條件等方面具備獨特的特點和要求。1.傳統(tǒng)設計方法與現(xiàn)代設計方法。

設計——將先進的科學技術轉化為生產(chǎn)力的手段和方法。目標——手段——創(chuàng)新——設計——產(chǎn)品設計方法的發(fā)展過程：直覺設計——經(jīng)驗設計——傳統(tǒng)理論設計

——現(xiàn)代設計特點：傳統(tǒng)：靜態(tài)、經(jīng)驗、手工、被動?，F(xiàn)代：動態(tài)、科學、計算機、主動。2、現(xiàn)代設計方法的范疇科學方法論在設計中的應用，包括：信息論方法系統(tǒng)論方法控制論方法優(yōu)化論方法對立論方法智能論方法2、現(xiàn)代設計方法的范疇壽命論方法離散論方法突變論方法模糊論方法藝術論方法創(chuàng)新設計方法3、設計過程與設計技術模式

1）設計過程：問題提出：生產(chǎn)實際的需要。調(diào)查研究：資料的收集整理。方案擬定：技術路線，原理。工程圖紙：具體設計。樣機試制：檢驗結構、加工工藝性能性能試驗：試驗應用。改進定型：產(chǎn)品。2）設計技術模式3）農(nóng)業(yè)機械設計涉及的領域農(nóng)業(yè)技術生物技術機械技術電子技術水利與土壤技術數(shù)學、力學等技術領域四、創(chuàng)新設計概述

機電產(chǎn)品創(chuàng)新設計如何創(chuàng)新！創(chuàng)造學——專門開發(fā)人們創(chuàng)造力的一門新興學科創(chuàng)新設計——利用創(chuàng)造學的原理和方法完成機電產(chǎn)品的研究開發(fā)，創(chuàng)造出滿足社會生產(chǎn)需要的產(chǎn)品，為社會服務。一）、創(chuàng)造學的研究內(nèi)容研究人類發(fā)明創(chuàng)造活動規(guī)律的科學。以人類的創(chuàng)造活動、創(chuàng)造過程、創(chuàng)造思維、創(chuàng)造環(huán)境、創(chuàng)造人格為研究對象。涉及哲學、心理學、人才學、教育學、科學學、邏輯學、管理科學、自然辯證法等社會科學類領域，同時具備天文、地理、物理、化學、電學、農(nóng)學、生物、機械等自然科學的知識。綜合性的學科，涉及范圍廣泛。1、創(chuàng)造活動研究不同人的創(chuàng)造活動，研究人們的創(chuàng)造層次。

表達式創(chuàng)造—生產(chǎn)創(chuàng)造—發(fā)明創(chuàng)造等創(chuàng)造類型：

科學發(fā)現(xiàn)——技術發(fā)明——技術革新

2、創(chuàng)造過程創(chuàng)造活動中具體的思維過程和實踐過程建立創(chuàng)造過程的程序模式

J.Dewey的創(chuàng)造的五階段模式

G.Wallas的創(chuàng)造四階段模式創(chuàng)造的三階段模式創(chuàng)造的七階段模式研究創(chuàng)造過程的成敗得失3、創(chuàng)造環(huán)境研究環(huán)境對創(chuàng)造的影響什么環(huán)境適合創(chuàng)造活動的開展，什么環(huán)境不利于人們的創(chuàng)造活動，同樣的人在什么環(huán)境下發(fā)揮創(chuàng)造才能。目的：改善創(chuàng)造環(huán)境，提高創(chuàng)造效率。4、創(chuàng)造者的人格和心理品質(zhì)人格因素：性格、品格、體格研究創(chuàng)造者應具備的人格和心理品質(zhì)。目的：培養(yǎng)創(chuàng)造性的人格和心理品質(zhì)?？朔?chuàng)造中的心理障礙5、創(chuàng)造力及其開發(fā)創(chuàng)造力——人類進行創(chuàng)造活動最基本的能力。創(chuàng)造力具有廣泛分布性和可開發(fā)性開發(fā)創(chuàng)造力的方法6、創(chuàng)造性人才的培養(yǎng)創(chuàng)造學的最終目的：培養(yǎng)人們的創(chuàng)造性和創(chuàng)造能力培養(yǎng)各層次的創(chuàng)造性人才二）、創(chuàng)造學的研究方法取自心理學研究方法：觀察法實驗法取自科學史研究方法：傳記法外部科學史法內(nèi)部科學史法其它方法：比較研究法測驗統(tǒng)計法調(diào)查征詢法三）、創(chuàng)造學的主要分支創(chuàng)造哲學創(chuàng)造心理學創(chuàng)造工程學創(chuàng)造教育學創(chuàng)造藝術學創(chuàng)造生理學四）、創(chuàng)新設計過程產(chǎn)品規(guī)劃：市場預測，需求調(diào)查確定設計任務書方案設計：

確定產(chǎn)品的工作原理，對產(chǎn)品各部件機械方案設計技術設計：對產(chǎn)品具體結構設計。施工設計：完成產(chǎn)品設計圖紙，生產(chǎn)加工工藝設計等五）、創(chuàng)新設計的類型開發(fā)設計：變異設計：反求設計：是一種以先進的產(chǎn)品或技術作為對象，進行深入的分析研究，探索掌握其關鍵技術，在消化、吸收的基礎上，開發(fā)同類創(chuàng)新產(chǎn)品的設計

六）、創(chuàng)新設計的特點獨創(chuàng)性

產(chǎn)品創(chuàng)新設計必須具有獨創(chuàng)性和新穎性。實用性

產(chǎn)品應具備實用性，滿足某種需求?？蓛?yōu)化性

創(chuàng)新設計應有多種方案，尋求最佳方案。七、課程的教學內(nèi)容和學習方法1、教學內(nèi)容：應用傳統(tǒng)的和現(xiàn)代的設計方法，結合農(nóng)業(yè)機械的特點，介紹農(nóng)業(yè)工程裝備的設計、研究、開發(fā)的過程與方法。主要內(nèi)容：1、教學內(nèi)容：機械創(chuàng)新設計方法簡介農(nóng)業(yè)機械的研究與開發(fā)模式

應用實例：土壤耕作機械設計應用實例：種植機械設計農(nóng)業(yè)機械的試驗與鑒定國內(nèi)外農(nóng)業(yè)機械發(fā)展動態(tài)

2、學習方法以農(nóng)業(yè)機械構造原理為基礎，以典型機械設計為實例，介紹農(nóng)業(yè)機械設計的研究開發(fā)過程與方法。目的：掌握農(nóng)業(yè)工程裝備的研究開發(fā)理論、程序、方法。方法：課堂講授與設計實踐結合。參考教材：參考書：《農(nóng)業(yè)機械學》上、下主編：北京農(nóng)業(yè)工程大學出版社：中國農(nóng)業(yè)出版社

《農(nóng)業(yè)機械學》

主編：李寶垡中國農(nóng)業(yè)出版社

《機械創(chuàng)新設計》

主編：黃純穎高等教育出版社作業(yè)：每人準備下列內(nèi)容的一個專題討論綜合創(chuàng)造原理分離創(chuàng)造原理移植創(chuàng)造原理還原創(chuàng)造原理物場分析原理價值優(yōu)化原理課程研究性開卷試題

題目：針對目前我國農(nóng)業(yè)工程（或機電工程）領域和生產(chǎn)的實際問題，結合課程的要求，就自己的研究方向進行研究，完成一種機械或工程裝備的方案設計及可行性分析。要求：課程結束時，提交研究報告，并進行課堂答辯。1、在對目前研究文獻收集、整理、分析研究的基礎上，針對目前我國農(nóng)業(yè)工程領域和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的實際問題，提出自己的研究題目和研究目標。要求說明本課題的目的、意義、應解決的主要問題及應達到的技術要求；簡述本課題在國內(nèi)外發(fā)展概況及存在的問題，以及研究課課題的指導思想。要求：2、就自己的研究題目，應用創(chuàng)新設計的原理，提出研究方案，并進行可行性分析，完成整體方案設計及整體參數(shù)的選擇和計算。要求說明設計原理