高等農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)第一講

高等農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)（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(jī)械研究的目的農(nóng)業(yè)機(jī)械研究的特點(diǎn)農(nóng)業(yè)機(jī)械研究方法本課程的性質(zhì)、特點(diǎn)與學(xué)習(xí)方法一、農(nóng)業(yè)機(jī)械研究的目的

研究農(nóng)業(yè)工程裝備領(lǐng)域的生產(chǎn)實(shí)際問(wèn)題及結(jié)界方法。主要?dú)w納為：新型機(jī)械的研究與開(kāi)發(fā)對(duì)現(xiàn)有機(jī)械的改進(jìn)、提高。1、2對(duì)比試驗(yàn)，對(duì)特定機(jī)型的鑒定研究機(jī)器或機(jī)械化系統(tǒng)對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的影響研究機(jī)器的適用性?；A(chǔ)理論研究，為新機(jī)器研究服務(wù)。二、農(nóng)業(yè)機(jī)械研究的特點(diǎn)1.農(nóng)業(yè)機(jī)械的作業(yè)對(duì)象為生物及其生長(zhǎng)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(fù)雜、物理機(jī)械性質(zhì)多變并且軟弱易傷。因此，農(nóng)業(yè)機(jī)械必須有良好的工作性能，滿足各項(xiàng)作業(yè)的農(nóng)業(yè)技術(shù)要求，保證農(nóng)業(yè)豐產(chǎn)豐收。特點(diǎn)：2.農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過(guò)程包括許多不同的作業(yè)環(huán)節(jié)，各地自然條件，作物構(gòu)成和耕作制度又有較大的差異，決定了農(nóng)業(yè)機(jī)械的多樣性和區(qū)域適應(yīng)性?，F(xiàn)在世界上已有不同種類和形式的農(nóng)業(yè)機(jī)械近兩萬(wàn)種，新型的機(jī)械還在不斷出現(xiàn)。因此，農(nóng)業(yè)機(jī)械的研制與推廣必須因地制宜。特點(diǎn)：3.農(nóng)業(yè)生產(chǎn)季節(jié)性強(qiáng)，農(nóng)業(yè)機(jī)械的使用作業(yè)時(shí)間短。因此，既要求農(nóng)業(yè)機(jī)械的工作性能可靠，生產(chǎn)效率高；又要求能夠一機(jī)多用實(shí)現(xiàn)綜合利用以降低成本。特點(diǎn)4.田間作業(yè)移動(dòng)式農(nóng)業(yè)機(jī)械受到地形，地表的制約，支承機(jī)器移動(dòng)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(jī)械能夠?qū)崿F(xiàn)工作部件的自動(dòng)控制，又要求減輕機(jī)器重量以節(jié)約金屬同時(shí)降低運(yùn)行過(guò)程中油料的耗費(fèi)，從而降低成本與使用費(fèi)用。特點(diǎn)5.農(nóng)業(yè)機(jī)械大多數(shù)在野外露天作業(yè)，工作環(huán)境條件惡劣，風(fēng)吹雨淋。因此，農(nóng)業(yè)機(jī)械應(yīng)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(hù)設(shè)施。三、農(nóng)業(yè)機(jī)械研究方法農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)屬于機(jī)械設(shè)計(jì)領(lǐng)域。農(nóng)業(yè)機(jī)械就其作業(yè)對(duì)象、使用條件等方面具備獨(dú)特的特點(diǎn)和要求。1.傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法與現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法。

設(shè)計(jì)——將先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力的手段和方法。目標(biāo)——手段——?jiǎng)?chuàng)新——設(shè)計(jì)——產(chǎn)品設(shè)計(jì)方法的發(fā)展過(guò)程：直覺(jué)設(shè)計(jì)——經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)——傳統(tǒng)理論設(shè)計(jì)

——現(xiàn)代設(shè)計(jì)特點(diǎn)：傳統(tǒng)：靜態(tài)、經(jīng)驗(yàn)、手工、被動(dòng)。現(xiàn)代：動(dòng)態(tài)、科學(xué)、計(jì)算機(jī)、主動(dòng)。2、現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法的范疇科學(xué)方法論在設(shè)計(jì)中的應(yīng)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(duì)立論方法智能論方法2、現(xiàn)代設(shè)計(jì)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(shù)論方法創(chuàng)新設(shè)計(jì)方法3、設(shè)計(jì)過(guò)程與設(shè)計(jì)技術(shù)模式

1）設(shè)計(jì)過(guò)程：?jiǎn)栴}提出：生產(chǎn)實(shí)際的需要。調(diào)查研究：資料的收集整理。方案擬定：技術(shù)路線，原理。工程圖紙：具體設(shè)計(jì)。樣機(jī)試制：檢驗(yàn)結(jié)構(gòu)、加工工藝性能性能試驗(yàn)：試驗(yàn)應(yīng)用。改進(jìn)定型：產(chǎn)品。2）設(shè)計(jì)技術(shù)模式3）農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)涉及的領(lǐng)域農(nóng)業(yè)技術(shù)生物技術(shù)機(jī)械技術(shù)電子技術(shù)水利與土壤技術(shù)數(shù)學(xué)、力學(xué)等技術(shù)領(lǐng)域四、創(chuàng)新設(shè)計(jì)概述

機(jī)電產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)如何創(chuàng)新！創(chuàng)造學(xué)——專門(mén)開(kāi)發(fā)人們創(chuàng)造力的一門(mén)新興學(xué)科創(chuàng)新設(shè)計(jì)——利用創(chuàng)造學(xué)的原理和方法完成機(jī)電產(chǎn)品的研究開(kāi)發(fā)，創(chuàng)造出滿足社會(huì)生產(chǎn)需要的產(chǎn)品，為社會(huì)服務(wù)。一）、創(chuàng)造學(xué)的研究?jī)?nèi)容研究人類發(fā)明創(chuàng)造活動(dòng)規(guī)律的科學(xué)。以人類的創(chuàng)造活動(dòng)、創(chuàng)造過(guò)程、創(chuàng)造思維、創(chuàng)造環(huán)境、創(chuàng)造人格為研究對(duì)象。涉及哲學(xué)、心理學(xué)、人才學(xué)、教育學(xué)、科學(xué)學(xué)、邏輯學(xué)、管理科學(xué)、自然辯證法等社會(huì)科學(xué)類領(lǐng)域，同時(shí)具備天文、地理、物理、化學(xué)、電學(xué)、農(nóng)學(xué)、生物、機(jī)械等自然科學(xué)的知識(shí)。綜合性的學(xué)科，涉及范圍廣泛。1、創(chuàng)造活動(dòng)研究不同人的創(chuàng)造活動(dòng)，研究人們的創(chuàng)造層次。

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

科學(xué)發(fā)現(xiàn)——技術(shù)發(fā)明——技術(shù)革新

2、創(chuàng)造過(guò)程創(chuàng)造活動(dòng)中具體的思維過(guò)程和實(shí)踐過(guò)程建立創(chuàng)造過(guò)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(guò)程的成敗得失3、創(chuàng)造環(huán)境研究環(huán)境對(duì)創(chuàng)造的影響什么環(huán)境適合創(chuàng)造活動(dòng)的開(kāi)展，什么環(huán)境不利于人們的創(chuàng)造活動(dòng)，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(yīng)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(kāi)發(fā)創(chuàng)造力——人類進(jìn)行創(chuàng)造活動(dòng)最基本的能力。創(chuàng)造力具有廣泛分布性和可開(kāi)發(fā)性開(kāi)發(fā)創(chuàng)造力的方法6、創(chuàng)造性人才的培養(yǎng)創(chuàng)造學(xué)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(xué)的研究方法取自心理學(xué)研究方法：觀察法實(shí)驗(yàn)法取自科學(xué)史研究方法：傳記法外部科學(xué)史法內(nèi)部科學(xué)史法其它方法：比較研究法測(cè)驗(yàn)統(tǒng)計(jì)法調(diào)查征詢法三）、創(chuàng)造學(xué)的主要分支創(chuàng)造哲學(xué)創(chuàng)造心理學(xué)創(chuàng)造工程學(xué)創(chuàng)造教育學(xué)創(chuàng)造藝術(shù)學(xué)創(chuàng)造生理學(xué)四）、創(chuàng)新設(shè)計(jì)過(guò)程產(chǎn)品規(guī)劃：市場(chǎng)預(yù)測(cè)，需求調(diào)查確定設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)方案設(shè)計(jì)：

確定產(chǎn)品的工作原理，對(duì)產(chǎn)品各部件機(jī)械方案設(shè)計(jì)技術(shù)設(shè)計(jì)：對(duì)產(chǎn)品具體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。施工設(shè)計(jì)：完成產(chǎn)品設(shè)計(jì)圖紙，生產(chǎn)加工工藝設(shè)計(jì)等五）、創(chuàng)新設(shè)計(jì)的類型開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)：變異設(shè)計(jì)：反求設(shè)計(jì)：是一種以先進(jìn)的產(chǎn)品或技術(shù)作為對(duì)象，進(jìn)行深入的分析研究，探索掌握其關(guān)鍵技術(shù)，在消化、吸收的基礎(chǔ)上，開(kāi)發(fā)同類創(chuàng)新產(chǎn)品的設(shè)計(jì)

六）、創(chuàng)新設(shè)計(jì)的特點(diǎn)獨(dú)創(chuàng)性

產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)必須具有獨(dú)創(chuàng)性和新穎性。實(shí)用性

產(chǎn)品應(yīng)具備實(shí)用性，滿足某種需求。可優(yōu)化性

創(chuàng)新設(shè)計(jì)應(yīng)有多種方案，尋求最佳方案。七、課程的教學(xué)內(nèi)容和學(xué)習(xí)方法1、教學(xué)內(nèi)容：應(yīng)用傳統(tǒng)的和現(xiàn)代的設(shè)計(jì)方法，結(jié)合農(nóng)業(yè)機(jī)械的特點(diǎn)，介紹農(nóng)業(yè)工程裝備的設(shè)計(jì)、研究、開(kāi)發(fā)的過(guò)程與方法。主要內(nèi)容：1、教學(xué)內(nèi)容：機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)方法簡(jiǎn)介農(nóng)業(yè)機(jī)械的研究與開(kāi)發(fā)模式

應(yīng)用實(shí)例：土壤耕作機(jī)械設(shè)計(jì)應(yīng)用實(shí)例：種植機(jī)械設(shè)計(jì)農(nóng)業(yè)機(jī)械的試驗(yàn)與鑒定國(guó)內(nèi)外農(nóng)業(yè)機(jī)械發(fā)展動(dòng)態(tài)

2、學(xué)習(xí)方法以農(nóng)業(yè)機(jī)械構(gòu)造原理為基礎(chǔ)，以典型機(jī)械設(shè)計(jì)為實(shí)例，介紹農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)的研究開(kāi)發(fā)過(guò)程與方法。目的：掌握農(nóng)業(yè)工程裝備的研究開(kāi)發(fā)理論、程序、方法。方法：課堂講授與設(shè)計(jì)實(shí)踐結(jié)合。參考教材：參考書(shū)：《農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)》上、下主編：北京農(nóng)業(yè)工程大學(xué)出版社：中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社

《農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)》

主編：李寶垡中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社

《機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)》

主編：黃純穎高等教育出版社作業(yè)：每人準(zhǔn)備下列內(nèi)容的一個(gè)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(chǎng)分析原理價(jià)值優(yōu)化原理課程研究性開(kāi)卷試題

題目：針對(duì)目前我國(guó)農(nóng)業(yè)工程（或機(jī)電工程）領(lǐng)域和生產(chǎn)的實(shí)際問(wèn)題，結(jié)合課程的要求，就自己的研究方向進(jìn)行研究，完成一種機(jī)械或工程裝備的方案設(shè)計(jì)及可行性分析。要求：課程結(jié)束時(shí)，提交研究報(bào)告，并進(jìn)行課堂答辯。1、在對(duì)目前研究文獻(xiàn)收集、整理、分析研究的基礎(chǔ)上，針對(duì)目前我國(guó)農(nóng)業(yè)工程領(lǐng)域和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的實(shí)際問(wèn)題，提出自己的研究題目和研究目標(biāo)。要求說(shuō)明本課題的目的、意義、應(yīng)解決的主要問(wèn)題及應(yīng)達(dá)到的技術(shù)要求；簡(jiǎn)述本課題在國(guó)內(nèi)外發(fā)展概況及存在的問(wèn)題，以及研究課課題的指導(dǎo)思想。要求：2、就自己的研究題目，應(yīng)用創(chuàng)新設(shè)計(jì)的原理，提出研究方案，并進(jìn)行可行性分析，完成整體方案設(shè)計(jì)及整體參數(shù)的選擇和計(jì)算。要求說(shuō)明設(shè)計(jì)原理