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(lǐng)域的生產(chǎn)實際問題及結(jié)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(chǔ)理論研究，為新機器研究服務(wù)。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(shù)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(gòu)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(yīng)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(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設(shè)施。三、農(nóng)業(yè)機械研究方法農(nóng)業(yè)機械設(shè)計屬于機械設(shè)計領(lǐng)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(shè)計方法與現(xiàn)代設(shè)計方法。

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

——現(xiàn)代設(shè)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(shè)計方法的范疇科學方法論在設(shè)計中的應(yīng)用，包括：信息論方法系統(tǒng)論方法控制論方法優(yōu)化論方法對立論方法智能論方法2、現(xiàn)代設(shè)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(shù)論方法創(chuàng)新設(shè)計方法3、設(shè)計過程與設(shè)計技術(shù)模式

1）設(shè)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(shù)路線，原理。工程圖紙：具體設(shè)計。樣機試制：檢驗結(jié)構(gòu)、加工工藝性能性能試驗：試驗應(yīng)用。改進定型：產(chǎn)品。2）設(shè)計技術(shù)模式3）農(nóng)業(yè)機械設(shè)計涉及的領(lǐng)域農(nóng)業(yè)技術(shù)生物技術(shù)機械技術(shù)電子技術(shù)水利與土壤技術(shù)數(shù)學、力學等技術(shù)領(lǐng)域四、創(chuàng)新設(shè)計概述

機電產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)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(shè)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(wù)。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(lǐng)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(shù)發(fā)明——技術(shù)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(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(shù)學創(chuàng)造生理學四）、創(chuàng)新設(shè)計過程產(chǎn)品規(guī)劃：市場預測，需求調(diào)查確定設(shè)計任務(wù)書方案設(shè)計：

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

六）、創(chuàng)新設(shè)計的特點獨創(chuàng)性

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

產(chǎn)品應(yīng)具備實用性，滿足某種需求。可優(yōu)化性

創(chuàng)新設(shè)計應(yīng)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(yīng)用傳統(tǒng)的和現(xiàn)代的設(shè)計方法，結(jié)合農(nóng)業(yè)機械的特點，介紹農(nóng)業(yè)工程裝備的設(shè)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(shè)計方法簡介農(nóng)業(yè)機械的研究與開發(fā)模式

應(yīng)用實例：土壤耕作機械設(shè)計應(yīng)用實例：種植機械設(shè)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(gòu)造原理為基礎(chǔ)，以典型機械設(shè)計為實例，介紹農(nóng)業(yè)機械設(shè)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(shè)計實踐結(jié)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(shè)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(lǐng)域和生產(chǎn)的實際問題，結(jié)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(shè)計及可行性分析。要求：課程結(jié)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(chǔ)上，針對目前我國農(nóng)業(yè)工程領(lǐng)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(yīng)解決的主要問題及應(yīng)達到的技術(shù)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(yīng)用創(chuàng)新設(shè)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(shè)計及整體參數(shù)的選擇和計算。要求說明設(shè)計原理