(32)--第一章农业机械学农业机械学.ppt

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1、20242024年年1 1月月2727日日第一章第一章 绪绪 论论(Introduction)Introduction)u前言前言一、农业机械在农业现代化及可持续发展中的地位和作用一、农业机械在农业现代化及可持续发展中的地位和作用二、农业机械作业的特点二、农业机械作业的特点三、农业机械的研究领域三、农业机械的研究领域四、国内外农业机械的技术发展以及我国所面临的任务四、国内外农业机械的技术发展以及我国所面临的任务五、我国近期重点开发的新产品与新技术五、我国近期重点开发的新产品与新技术六、本课程的教学任务和学习方法六、本课程的教学任务和学习方法20242024年年1 1月月2727日日 在我国古代

2、，随着农业生产的发展，劳动人民发明创造了在我国古代，随着农业生产的发展，劳动人民发明创造了丰富多彩的农业生产工具。早在四千多年前的丰富多彩的农业生产工具。早在四千多年前的龙山文化时期龙山文化时期就就有水井开凿以及有水井开凿以及桔槔桔槔、辘轳辘轳、龙骨水车龙骨水车等工具。等工具。前前前前 言言言言20242024年年1 1月月2727日日 在在铁器时代铁器时代，木犁就装上了掘土能力较强的，木犁就装上了掘土能力较强的铁铧和铁鐴铁铧和铁鐴；西汉赵国创造了比较完备的西汉赵国创造了比较完备的牛犁牛犁(耩子耩子)和播种工具和播种工具耧耧，比，比西方早西方早10001000多年。后来，由于我国历史原因，我国

3、农业机械逐多年。后来，由于我国历史原因，我国农业机械逐渐落后于世界发达国家。渐落后于世界发达国家。铧铧鐴鐴前前前前 言言言言20242024年年1 1月月2727日日 新中国成立后，我国农业生产发生了根本变化，农业机械新中国成立后，我国农业生产发生了根本变化，农业机械化得到迅速发展。农业机械产量得到了化得到迅速发展。农业机械产量得到了十几倍、几十倍的增长十几倍、几十倍的增长。2001 2001年年1212月月1111日，中国正式加入日，中国正式加入WTOWTO成为世界贸易组织大成为世界贸易组织大家庭的成员家庭的成员，入世给我国农业带来了入世给我国农业带来了新机遇与挑战新机遇与挑战。从根本和。从

4、根本和长远利益的角度看，长远利益的角度看，发展机遇是无限的发展机遇是无限的；从近期看，从近期看，挑战和冲挑战和冲击也是不可避免的击也是不可避免的。只要把握好入世的机遇，努力创造有利于。只要把握好入世的机遇，努力创造有利于农业机械化发展的环境条件，迅速提高我国农业生产力水平，农业机械化发展的环境条件，迅速提高我国农业生产力水平，是奠定我国农业国际竞争力的重要基础。是奠定我国农业国际竞争力的重要基础。前前前前 言言言言一、农业面临问题一、农业面临问题一、农业面临问题一、农业面临问题 人口、粮食、资源、环境。人口、粮食、资源、环境。困扰人类的全球性问题困扰人类的全球性问题 以消耗资源、破坏环境、牺牲

5、环境为代价的农业。以消耗资源、破坏环境、牺牲环境为代价的农业。将成为过去将成为过去 可持续发展的可持续发展的“高产、高效、绿色高产、高效、绿色”农业。农业。将成为热点将成为热点 农业机械化：农业机械化：是用农业机械代替人、畜力进行农业生产是用农业机械代替人、畜力进行农业生产和经济发展的过程。和经济发展的过程。科学的发展观科学的发展观20242024年年1 1月月2727日日二、农业机械的作用二、农业机械的作用二、农业机械的作用二、农业机械的作用 农业机械在农业可持续发展中的地位和作用主要体现在一农业机械在农业可持续发展中的地位和作用主要体现在一下几个方面：下几个方面：1 1、提高土地产出率与资

6、源利用率的重要手段。、提高土地产出率与资源利用率的重要手段。2 2、农业机械抗御自然灾害。、农业机械抗御自然灾害。如：排灌、植保。如：排灌、植保。3 3、是持续、合理利用农业资源的重要手段。、是持续、合理利用农业资源的重要手段。4 4、有助于防治农业环境污染。、有助于防治农业环境污染。20242024年年1 1月月2727日日 1 1.作业对象为生物及其生长的作业对象为生物及其生长的环境，复杂环境，复杂多样，必须满足多样，必须满足其性能要求其性能要求;2 2.农业生产过程作业农业生产过程作业环节多环节多、自然条件、作物品种、耕作、自然条件、作物品种、耕作制度差异大，须因地制宜制度差异大，须因地

7、制宜;3 3.季节性强季节性强;4 4.田间作业移动受地形、地表制约的制约田间作业移动受地形、地表制约的制约;5 5.野外露天作业，工作环境条件恶劣。野外露天作业，工作环境条件恶劣。三、农业机械作业的特点三、农业机械作业的特点三、农业机械作业的特点三、农业机械作业的特点20242024年年1 1月月2727日日2024年年1月月27日日四、农业机械的研究领域四、农业机械的研究领域四、农业机械的研究领域四、农业机械的研究领域田间作业机械田间作业机械 场上作业机械场上作业机械农副产品加工机械农副产品加工机械 林业机械林业机械牧草机械、畜禽饲养机械牧草机械、畜禽饲养机械 渔业机械渔业机械饲料加工机械

8、饲料加工机械 农田基本建设机械等农田基本建设机械等 农业机械有农业机械有广义和狭义广义和狭义之分。之分。广义广义的农业机械是指机具和的农业机械是指机具和动力，也就是我们经常所说的机组，含盖了大农业范围内农、动力，也就是我们经常所说的机组，含盖了大农业范围内农、林、牧、副、渔等所有的作业设备，如：林、牧、副、渔等所有的作业设备，如：20242024年年1 1月月2727日日 狭义农业机械狭义农业机械主要是指田间作业机具，包括部分场上作业主要是指田间作业机具，包括部分场上作业机械机械耕整地、播种施肥、田间管理、植保、排灌、收获等耕整地、播种施肥、田间管理、植保、排灌、收获等机械。机械。农业机械学是

9、根据农业生产实际需要和自然条件，利用机农业机械学是根据农业生产实际需要和自然条件，利用机械动力学、控制论及优化设计、随机过程、可靠性设计、机械械动力学、控制论及优化设计、随机过程、可靠性设计、机械设计及理论等研究农业机械的理论、结构设计、试验和应用等设计及理论等研究农业机械的理论、结构设计、试验和应用等问题。本课程所涉及的问题。本课程所涉及的内容主要是田间作业机械内容主要是田间作业机械，而且侧重于，而且侧重于小麦生产机械化所须的典型设备构造、原理、设计理论等。小麦生产机械化所须的典型设备构造、原理、设计理论等。四、农业机械的研究领域四、农业机械的研究领域四、农业机械的研究领域四、农业机械的研究

10、领域20242024年年1 1月月2727日日1 1、适应农业的、适应农业的可持续发展，保护生态环境、提高农业资源可持续发展，保护生态环境、提高农业资源利用率利用率的技术装备。的技术装备。2 2、农产品、农产品工业化、工厂化工业化、工厂化生产技术与设备，如工厂化养殖、大棚生产技术与设备，如工厂化养殖、大棚种植装备。种植装备。3 3、高新技术、高新技术信息、视觉、生物、空间、光机电液一体化、机信息、视觉、生物、空间、光机电液一体化、机器人技术器人技术。电子化、数字化、信息化。电子化、数字化、信息化-数字农业、精细农业。数字农业、精细农业。4 4、农产品深加工农产品深加工。食品、保健食品。食品、保

11、健食品。5 5、产品质量的、产品质量的标准化、系列化、通用化、可靠性标准化、系列化、通用化、可靠性。6 6、安全性、舒适性、操作的方便性安全性、舒适性、操作的方便性。五、农机化发展及在我国面临任务五、农机化发展及在我国面临任务五、农机化发展及在我国面临任务五、农机化发展及在我国面临任务20242024年年1 1月月2727日日农业机械化发展过程农业机械化发展过程三个阶段三个阶段的划分标准：的划分标准：初级阶段：初级阶段：农业机械在某些农业生产环节开始使用，但总体上农业机械在某些农业生产环节开始使用，但总体上传统农业生产传统农业生产方式、人畜为主方式、人畜为主作业仍占主导地位。耕种收综合机械化水

12、平作业仍占主导地位。耕种收综合机械化水平40%;40%40%。中级阶段：中级阶段：农业机械已在大多数农作物的主要生产环节中应用，农业生产方农业机械已在大多数农作物的主要生产环节中应用，农业生产方式已从传统农业向式已从传统农业向现代农业转变现代农业转变，农业机械在农业生产中已开始居主，农业机械在农业生产中已开始居主导地位。耕种收综合机械化水平导地位。耕种收综合机械化水平404070%70%；第一产业从业人员第一产业从业人员占全社占全社会从业人员的比重为会从业人员的比重为404020%20%。五、农机化发展及在我国面临任务五、农机化发展及在我国面临任务五、农机化发展及在我国面临任务五、农机化发展及

13、在我国面临任务20242024年年1 1月月2727日日高级阶段：高级阶段：主要农产品生产过程已经实现了主要农产品生产过程已经实现了机械化机械化，农业生产方式，农业生产方式已从传统农业向已从传统农业向现代农业现代农业发生了根本性转变，机械作业已在发生了根本性转变，机械作业已在农业生产中处于绝对主导地位。耕种收综合机械化水平农业生产中处于绝对主导地位。耕种收综合机械化水平70%70%；第一产业从业人员占全社会从业人员的比重；第一产业从业人员占全社会从业人员的比重20%20%。五、农机化发展及在我国面临任务五、农机化发展及在我国面临任务五、农机化发展及在我国面临任务五、农机化发展及在我国面临任务2

14、0242024年年1 1月月2727日日中国农业机械化现状中国农业机械化现状：农用总动力：农用总动力：1010亿亿kWkW（20182018年）年）国内农业机械的发展现状国内农业机械的发展现状国内农业机械的发展现状国内农业机械的发展现状大型化，高效化、专业化，大型化，高效化、专业化，智能化方向发展智能化方向发展20242024年年1 1月月2727日日国内农业机械的发展现状国内农业机械的发展现状:拖拉机总保有量：拖拉机总保有量：25002500万台万台，20192019年销售年销售2727万台万台。国内农业机械的发展现状国内农业机械的发展现状国内农业机械的发展现状国内农业机械的发展现状小马力萎

15、缩，大马小马力萎缩，大马力扩张；力扩张；专业化出现；专业化出现；智能操控智能操控20242024年年1 1月月2727日日机耕率：机耕率：90%90%左右，左右，20182018国内农业机械的发展现状国内农业机械的发展现状:国内农业机械的发展现状国内农业机械的发展现状国内农业机械的发展现状国内农业机械的发展现状减阻、耐磨、仿生减阻、耐磨、仿生20242024年年1 1月月2727日日国内农业机械的发展现状国内农业机械的发展现状:国内农业机械的发展现状国内农业机械的发展现状国内农业机械的发展现状国内农业机械的发展现状需求差异，需求差异，形式多样，形式多样，通用化、通用化、标准化、标准化、系列化系

16、列化机播率机播率达达52%52%，20182018年年20242024年年1 1月月2727日日国内农业机械的发展现状国内农业机械的发展现状:国内农业机械的发展现状国内农业机械的发展现状国内农业机械的发展现状国内农业机械的发展现状发展快，样式多，适应广，效率高，但控精度，减污染，调配方，控操作。发展快，样式多，适应广，效率高，但控精度，减污染，调配方，控操作。20242024年年1 1月月2727日日国内农业机械的发展现状国内农业机械的发展现状:国内农业机械的发展现状国内农业机械的发展现状国内农业机械的发展现状国内农业机械的发展现状甘蔗甘蔗甘蔗甘蔗生姜生姜生姜生姜类型逐渐齐全，可靠性需要类型逐

17、渐齐全，可靠性需要提高，智能化尚未开始提高，智能化尚未开始农作物机收率农作物机收率67%67%，2019201920242024年年1 1月月2727日日 国内农业机械化发展趋势国内农业机械化发展趋势 未来中国的农机化发展趋势从宏观上看要与世界发展争未来中国的农机化发展趋势从宏观上看要与世界发展争取同步，但取同步，但宏宏观工作难度较大，基本机械化是我们的观工作难度较大，基本机械化是我们的近期目近期目标标；全方位农机化及局部领域内的以机械、电子、信息等为全方位农机化及局部领域内的以机械、电子、信息等为依托的与生物工程相结合的精确农业机械化则是中国农机化依托的与生物工程相结合的精确农业机械化则是中

18、国农机化发展的发展的远期目标远期目标。国内农业机械的发展趋势国内农业机械的发展趋势国内农业机械的发展趋势国内农业机械的发展趋势20242024年年1 1月月2727日日国外情况：国外情况：以美国为代表的西方发达国家早在上个世纪以美国为代表的西方发达国家早在上个世纪6060年代就已经年代就已经基本上实现了农业机械化，基本上实现了农业机械化，7070年代初实现了年代初实现了全方位机械化全方位机械化，并逐步被并逐步被自动化所取代自动化所取代。8080年代末期，基于现代电子信息技年代末期，基于现代电子信息技术、农业生产辅助决策支持技术和农业工程装备自动化技术术、农业生产辅助决策支持技术和农业工程装备自

19、动化技术等集成组装起来的作物生产精细经营技术等集成组装起来的作物生产精细经营技术精确精确/准准农业农业在西方发达国家开始研究应用，精确农业是农业机械化、自在西方发达国家开始研究应用，精确农业是农业机械化、自动化的高度体现，同时也是对传统农业生产经营方式的一种动化的高度体现，同时也是对传统农业生产经营方式的一种新挑战，最为关键的是他使人们对农业现代化在观念上发生新挑战，最为关键的是他使人们对农业现代化在观念上发生了革命性的变化。了革命性的变化。国内农业机械的发展趋势国内农业机械的发展趋势国内农业机械的发展趋势国内农业机械的发展趋势20242024年年1 1月月2727日日 精确农业精确农业是以知

20、识为基础的农业是以知识为基础的农业微观管理微观管理系统，其系统，其核心是根据当时当地所测定的作物作业核心是根据当时当地所测定的作物作业实际需要确定对作物实际需要确定对作物的投入量或作业量的投入量或作业量。系统组成：。系统组成：GPSGPS、GISGIS（计算机控制器、（计算机控制器、传感器及监测系统、专家决策支持系统、永久性地理空间数传感器及监测系统、专家决策支持系统、永久性地理空间数据等）、据等）、RS(remote sensing)RS(remote sensing)、电子化执行设备（电子化拖拉、电子化执行设备（电子化拖拉机、可变量投入性农机具等）。机、可变量投入性农机具等）。国内农业机械

21、的发展趋势国内农业机械的发展趋势国内农业机械的发展趋势国内农业机械的发展趋势GPSGPS确定作业者位置确定作业者位置GISGIS传感器传感器监测系统监测系统专家系统专家系统决支系统决支系统RSSRSS持久数据持久数据执行者执行者变量控制器变量控制器作业作业精精确确农农业业工工作作流流程程图图 国内农业机械的发展趋势国内农业机械的发展趋势国内农业机械的发展趋势国内农业机械的发展趋势20242024年年1 1月月2727日日基于基于GPSGPS智能植保机械在有选择喷洒除草剂智能植保机械在有选择喷洒除草剂国内农业机械的发展趋势国内农业机械的发展趋势国内农业机械的发展趋势国内农业机械的发展趋势2024

22、2024年年1 1月月2727日日2024年年1月月27日日我国近期重点开发新产品与新技术我国近期重点开发新产品与新技术我国近期重点开发新产品与新技术我国近期重点开发新产品与新技术1.1.主要粮食和经济作物主要粮食和经济作物生产关键技术与设备；生产关键技术与设备；2.2.农业可持续发展及农业农业可持续发展及农业资源高效资源高效利用的低污染、节能型机利用的低污染、节能型机具；具；3.3.畜禽畜禽、牧、牧及经济动物集约化、工厂化饲养设备，设施农业及经济动物集约化、工厂化饲养设备，设施农业技术与设备；技术与设备；4.4.农产品农产品深加工深加工设备；设备；5.5.农业机械农业机械新技术、关键部件研究

23、新技术、关键部件研究；6.6.高新技术。高新技术。20242024年年1 1月月2727日日本课程教学任务和学习方法本课程教学任务和学习方法本课程教学任务和学习方法本课程教学任务和学习方法 农业机械学是一门讲述常用农业机械农业机械学是一门讲述常用农业机械基本构造、工作原理、基本构造、工作原理、理论分析及设计计算理论分析及设计计算等内容的专业课程。通过学习，使同学们能够等内容的专业课程。通过学习，使同学们能够掌握典型农业机械的基本知识，为今后从事农机化事业或其它农业掌握典型农业机械的基本知识，为今后从事农机化事业或其它农业工程工作打下坚实的理论基础。工程工作打下坚实的理论基础。由于我国幅员辽阔，

24、农业生产条件复杂，农作种类繁多，各地由于我国幅员辽阔，农业生产条件复杂，农作种类繁多，各地所使用的农业机械不尽相同所使用的农业机械不尽相同，所以，所以本课程本课程只能只能结合山东结合山东本本省的农业省的农业生产实际和机械化现状，生产实际和机械化现状，以大田型农业机械为主，讲述与农业生产以大田型农业机械为主，讲述与农业生产有关的典型农业机械设备有关的典型农业机械设备：耕地机械、整地机械、播种机械、植保：耕地机械、整地机械、播种机械、植保机械、小麦联合收获机械、玉米联合收获机械等。机械、小麦联合收获机械、玉米联合收获机械等。课时分配：理论：课时分配：理论：4040学时，实验学时，实验：2424学时

25、。学时。1.1.教学任务教学任务20242024年年1 1月月2727日日2.2.学习方法及要求学习方法及要求理论理论教学以工作原理、设计方法及理论分析为主；实验实习以基本教学以工作原理、设计方法及理论分析为主；实验实习以基本构造、构造、不见结构不见结构、使用维护、使用维护与操作与操作、性能实验等为主；、性能实验等为主；采用课堂教学、实验实习相结合的教学模式，辅之以视频观看，提采用课堂教学、实验实习相结合的教学模式，辅之以视频观看，提高教学质量；高教学质量；要求注意听讲，遵守纪律，要求注意听讲，遵守纪律，做做好笔记，认真完成作业和实习报告等；好笔记，认真完成作业和实习报告等；考试方式：闭卷；考试方式：闭卷；试题基本结构：基本概念、基本知识、综合运用试题基本结构：基本概念、基本知识、综合运用70%70%，平时考核，平时考核30%30%；试题基本题型：概念、填空、简答、分析论述等。试题基本题型：概念、填空、简答、分析论述等。本课程教学任务和学习方法本课程教学任务和学习方法本课程教学任务和学习方法本课程教学任务和学习方法20242024年年1 1月月2727日日未来农业发展案例未来农业发展案例未来农业发展案例未来农业发展案例38谢谢！谢谢！