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

研究農業工程裝備領域的生產實際問題及結界方法。主要歸納為：新型機械的研究與開發對現有機械的改進、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對農業生產的影響研究機器的適用性。基礎理論研究，為新機器研究服務。二、農業機械研究的特點1.農業機械的作業對象為生物及其生長的環境如種子、作物、土壤、肥料、農藥等等，由于它們種類繁多、形狀復雜、物理機械性質多變并且軟弱易傷。因此，農業機械必須有良好的工作性能，滿足各項作業的農業技術要求，保證農業豐產豐收。特點：2.農業生產過程包括許多不同的作業環節，各地自然條件，作物構成和耕作制度又有較大的差異，決定了農業機械的多樣性和區域適應性。現在世界上已有不同種類和形式的農業機械近兩萬種，新型的機械還在不斷出現。因此，農業機械的研制與推廣必須因地制宜。特點：3.農業生產季節性強，農業機械的使用作業時間短。因此，既要求農業機械的工作性能可靠，生產效率高；又要求能夠一機多用實現綜合利用以降低成本。特點4.田間作業移動式農業機械受到地形，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，既要求農業機械能夠實現工作部件的自動控制，又要求減輕機器重量以節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.農業機械大多數在野外露天作業，工作環境條件惡劣，風吹雨淋。因此，農業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、農業機械研究方法農業機械設計屬于機械設計領域。農業機械就其作業對象、使用條件等方面具備獨特的特點和要求。1.傳統設計方法與現代設計方法。

設計——將先進的科學技術轉化為生產力的手段和方法。目標——手段——創新——設計——產品設計方法的發展過程：直覺設計——經驗設計——傳統理論設計

——現代設計特點：傳統：靜態、經驗、手工、被動。現代：動態、科學、計算機、主動。2、現代設計方法的范疇科學方法論在設計中的應用，包括：信息論方法系統論方法控制論方法優化論方法對立論方法智能論方法2、現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：生產實際的需要。調查研究：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：產品。2）設計技術模式3）農業機械設計涉及的領域農業技術生物技術機械技術電子技術水利與土壤技術數學、力學等技術領域四、創新設計概述

機電產品創新設計如何創新！創造學——專門開發人們創造力的一門新興學科創新設計——利用創造學的原理和方法完成機電產品的研究開發，創造出滿足社會生產需要的產品，為社會服務。一）、創造學的研究內容研究人類發明創造活動規律的科學。以人類的創造活動、創造過程、創造思維、創造環境、創造人格為研究對象。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、創造活動研究不同人的創造活動，研究人們的創造層次。

表達式創造—生產創造—發明創造等創造類型：

科學發現——技術發明——技術革新

2、創造過程創造活動中具體的思維過程和實踐過程建立創造過程的程序模式

J.Dewey的創造的五階段模式

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

確定產品的工作原理，對產品各部件機械方案設計技術設計：對產品具體結構設計。施工設計：完成產品設計圖紙，生產加工工藝設計等五）、創新設計的類型開發設計：變異設計：反求設計：是一種以先進的產品或技術作為對象，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，開發同類創新產品的設計

六）、創新設計的特點獨創性

產品創新設計必須具有獨創性和新穎性。實用性

產品應具備實用性，滿足某種需求。可優化性

創新設計應有多種方案，尋求最佳方案。七、課程的教學內容和學習方法1、教學內容：應用傳統的和現代的設計方法，結合農業機械的特點，介紹農業工程裝備的設計、研究、開發的過程與方法。主要內容：1、教學內容：機械創新設計方法簡介農業機械的研究與開發模式

應用實例：土壤耕作機械設計應用實例：種植機械設計農業機械的試驗與鑒定國內外農業機械發展動態

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

《農業機械學》

主編：李寶垡中國農業出版社

《機械創新設計》

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

題目：針對目前我國農業工程（或機電工程）領域和生產的實際問題，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，針對目前我國農業工程領域和農業生產的實際問題，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；簡述本課題在國內外發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的選擇和計算。要求說明設計原理