农业机械概论知识点.docx

1、农业机械概论知识点1、农业机械化定义: 用最先进的科学技术武装农业，为农业提供先进适用的机械设备，来完成农业生产的各项作业。指涵盖农业生产的产前、产中、产后的各个环节，为农业和农村经济发展服务的机械化.2.农业机械化在农业现代化中的作用:(1)农业机械化是农业现代化的重要组成部分，没有农业机械化，就谈不上农业现代化。(2)各种农机的使用，可促进农业新技术的发展。(3)农业机械化可推动农业社会化和商品化，提高劳动生产率。(4)抗灾减害，减少农业生产损失。(5)减轻劳动强度，改善劳动条件。(6)持续、合理利用农业资源，使农业可持续发展。3.耕作层土壤的性能(1)容重：在自然状态下单位土壤体积的重量

2、即为容重：式中： V土壤的体积， cm3，q 土壤重量(包括所含水分重量)，g自土样中扣除所含水重时，即得土壤干容重:式中：q1 土壤固体颗粒重量，土壤容重与土壤内的孔隙度和固体颗粒比重有关。孔隙度越大(疏松)，则容重越小。当土壤容重为1g/cm3时，最有利于耕作。一般土壤固体颗粒的比重为2.62.7 g/cm3。（2）湿度（含水量）1.绝对湿度：式中：q 自然状态下土壤的重量，q同体积土壤烘干后的重量。2、田间持水量：土壤能保持的最大含水量Wn 3、相对湿度：自然土壤的含水量占田间总持水量的百分比:土壤湿度对铧式犁的耕作质量和牵引阻力有很大影响。 土壤太干难破碎阻力大；土壤太湿呈条状不易破碎

3、，黏土严重，堵塞。旱田土壤相对湿度为（4060），适于耕作，称为适耕湿度。（3）土壤坚实度：是表层土壤机械抗力的综合指标。在垂直载荷的情况下土壤不同深度的抗压能力 。土壤坚实度一般为010，1020，2030三个土层，求得各层平均值，然后求总平均值。， q0当压缩非密实土壤时，使其压痕的容积为1cm3时所需的力称单位压实力N/cm3 ；h0当以一定断面形状(圆形、锥型)的木塞压入土壤的压限深度。各种土壤的单位压实力N/cm3疏松土中等沉积土粘重沉积土粘重而干硬沉积土515308060100120200P0与质地和含水量有关，P0 承压能力 耕作阻力。（4）内摩擦力和外摩擦力A、内摩擦力是指在土

4、壤内部,土粒与土粒之间的摩擦力。内摩擦力与土壤颗粒形状、土壤湿度、作用在接触面上的正压力有关。湿度=25%时，土壤的内摩擦系数。B、外摩擦力是指土壤沿农具工作部件表面滑动所产生的摩擦力。外摩擦力与正压力、土壤质地、含水量和金属表面粗糙度有关。外摩擦力占牵引阻力的3040%。4、铧式犁的类型：（1）按用途分：通用犁（用于熟地、熟荒地和水田、旱地的耕作）、特种犁（用于开荒、森林、果园和沼泽灌木地的耕作）。（2）按连接方式分：直接挂接犁（主要与手扶拖拉机配套）、牵引犁（主要与履带拖拉机和大马力拖拉机配套）、悬挂犁（与中、小型拖拉机配套）、半悬挂犁（与大马力拖拉机配套）。（3）按动力分：畜力犁、手扶拖

5、拉机、机力犁。（4）按翻垡方向分：单向犁、双向犁。5、铧式犁的土垡宽深比(1)K1.27 翻垡。因此,宽深比k值应大于1.27或临界复土角应小于52。根据经验,宽幅的犁一般取k=1.33，土壤越粘重，k值越大。一般窄幅犁k=11.4。6.犁体曲面（1）犁体曲面的类型旱地犁最常用的是滚垡犁。由于犁体曲面的参数及其变化规律不同，可分为熟地型，半螺旋型和螺旋型。（2）犁体曲面的形成原理A、水平直元线法：犁体曲面是由直线或曲线在空间按一定规律运动形成的。这种直线或曲线叫做“元线”。曲面特点：如果将犁体放在工作位置，并用一保持水平的直尺去靠贴它，则直尺边会与曲面完全贴合。（3）犁曲面形成参数：耕深和耕宽

6、、顶边线EFG、犁壁翼边线ME、铧刃线、胫刃线AG的高度H。（4）同一导向曲线，离铧尖较近时，则曲面胸部较陡，碎土能力强，导曲线距铧尖较远时，曲面胸部较平缓，垡片容易上升。对碎土型犁体苏联将导曲线置于距铧尖三分之二L处，对翻土型则置于犁铧末端处。（5）俯视图绘制。(a)正视图和翻土曲线(b)俯视图和元线角(c)导线(d)元线角变化曲线(e)侧视图和碎土曲线(f)样板曲线7、犁体曲面形状与性能的关系由水平直元线、倾斜直元线或曲元线构成的犁曲面，其性能在一定程度上能从它的形状上显示出来。曲面胸部平缓显示土垡容易上升；胸部陡峭，则碎土能力强。曲面翼部扭曲大，则翻土性能强。推土角较大的曲面适于以常规速

7、度（4.56km/h）作业。翼部较大且后掠显著、推土角较小的曲面，可适应高速（712km/h）作业。几种犁曲面的其特点：（a）（b）（c）（d）（e）（f）(a)型有较好的碎土能力，适于常速作业，翻土能力较弱；(b)型亦为常速型，翻土和碎土兼顾，对土壤的适应性较好；(c)型有较强的翻垡能力，碎土能力较弱，属翻土型犁；(d)型可使不松散土垡呈螺旋状翻转；(e)型也是碎土和翻土兼顾型，能适应较高的速度；(f)型是一种高速型，且具有较强翻土能力。8、犁体的受力和犁的牵引阻力（1）犁体外载可按测量方法或不同的分析要求，用以下几种方法表示。六分力法、 坐标平面分阻力法、力螺旋法 （2）犁的牵引阻力的定义

8、：牵引阻力是指在犁上总阻力的水平分力。方向与Vm相反。9、减少牵引阻力的途径:从前面阻力公式来看，首先是要尽量降低无效的摩擦阻力。可以考虑减轻犁重；采用带滚动轴承的充气轮作为犁轮；采用耐磨或自磨刃的犁铧，使犁刃保持锋利；采用低摩擦系数的材料作犁壁的覆盖层以减小摩擦力等。在实现农艺要求的翻土效果的前提下，通过设计合理的犁体曲面等措施，减小有效阻力。例如，窜垡犁如设计不当，土垡窜得太高，将增加不必要的消耗。与大马力拖拉机配套的高速作业犁，其曲面形状必须适应高速作业要求，否则阻力回大大增加。合理设计机组参数和挂接参数，也将有效地减小牵引阻力。10、纵垂面悬挂参数的选择(1) 入土性能 ：犁的入土性能

9、，是以能否满足耕深要求和入土行程来衡量。所谓入土行程是指最后犁体从铧尖触及地表至达到要求的耕深时,犁体经过的水平距离S。犁能否入土和入土行程的长短,取决于入土隙角与入土压力两个必要的条件。（2）入土隙角 犁入土的第一个条件必须前倾，铧尖首先着地，犁体底面与水平面有一夹角，称为入土隙角。其作用是保证犁有入土趋势，为此必须把配置在犁的前方。增大入土隙角能缩短入土行程。而角的大小，当悬挂机构尺寸一定时，与瞬心位置有关，瞬心前移, 角减小；瞬心后移，角增大。在设计或运用悬挂犁时, 角一般选取58为宜。（3）入土力矩对入土力矩影响的主要因素是犁重、铧刃厚度、及瞬心位置。瞬心前移、下移，M,MM，入土有利

10、；反之，对入土不利，下悬挂点往下挂能达到。11、耕深稳定性：在犁耕过程中,由于土质不均匀,会引起耕深的变化,为保证耕深稳定,达到预定耕深时,仍使犁保留一定的入土力矩即大于零为。A、对高度调节的机组来说,由于存在着储备的入土力矩,使限深轮承受一定的载荷，由对瞬心的反力矩来平衡。在适耕条件下,限深轮压力在150250公斤时,耕深稳定性比较满意。如过大,则限深轮对土壤的压陷过深,由于土质软硬等变化,反而使耕深稳定性变坏。B、对采用力调节的悬挂犁,储备入土力矩有作用于提升杆上的力对瞬心的反力矩来平衡。当较大时,机组仍能正常作业。有利于入土,并保证耕深稳定性,力调节机组比高度调节机组可具有较大的值。12

11、、牵引性能：用轮式耕地机组作业时，由于牵引力的作用，使拖拉机前后轮所受载荷重新分配，驱动轮上的载荷比不带犁时增多,这种现象称为驱动轮增重或重量转移。增重越大，越有利于拖拉机牵引力的发挥。机组的生产力越高。注：实线是力调节机组；虚线是高度调节机组.耕深相同时,力调节比高度调节增重明显.因此从改善机组作业经济性(生产率、油耗)出发,力调节机组比高度调节机组优越。13、运输通过性：在田间或道路上运输转移时，悬挂犁机组应有良好的通过性。通过性的指标是运输间隙h和后通过角。14、确定纵垂面内悬挂参数的要点：1.瞬心应位于悬挂犁的前方,使犁有适宜的入土隙角并满足运输通过性的要求.2.瞬心位置的选择,应使犁

12、在达到预定耕深后,仍具有一定的贮备入土力矩。对高度调节的悬挂机组来说,瞬心位置对增大入土力矩与驱动轮增重的影响是相互矛盾的。一般应在保证入土性能和耕深稳定性的前提下,提高拖拉机的牵引性能。力调节机组可具有较大的入土力矩,但须避免液压系统负荷过大.3.为适应不同拖拉机和不同土壤条件,应使犁架立拄高度H和悬挂轴至犁体支持面的距离h能够调节,因此我国现有悬挂犁的上下悬挂点,多设有调节孔位,以改变瞬心的位置。15、旋耕机的类型（1）按旋耕刀轴的位置分：横轴式(卧式) 、立轴式(立式)、斜轴式。（2）按与拖拉机连接型式分：牵引式、悬挂式、直接连接式（3）按刀轴传动方式分：中间传动、侧边传动16、令，其中

13、表示旋耕速度比，是旋耕刀圆周速度与旋耕机前进速度的比。有刀片端点的水平分深度与旋耕机前进方向相同，旋耕机不能正常工作。有刀片端点的水平分深度与旋耕机前进方向相反，旋耕机可正常工作。有绕扣消失，是旋耕机可否正常工作的分界点。17、 旋耕刀的类型和特点（1）凿形刀：入土能力较好；有较大的松、碎土作用；容易缠草；适合于在杂草、茎秆不多的菜地、果园工作。（2）.直角形刀：两个直线刃口相交直角；容易缠草； 刀身较宽，刚性好； 适合于在土质较硬的干旱地上工作。（3）弯刀：切削过程由较硬的未耕地支持切割； 不易缠草； 适合于在多草茎的田里工作； 是水、旱通用的刀型。18、旋耕刀片(弯刀)的确定和配置(1)弯

14、刀刃口曲线的形状弯形刀片刃口曲线由侧面刃口曲线与正面刃口线组成。侧面刃口曲线应满足不缠草和耕耘阻力小的要求。其滑切条件为90-。式中：刃口曲线上某点的运动速度(绝对速度)V与该点法线n n之间的夹角，称为滑切角。根茎对刀刃的摩擦角。滑切角有静、动态之分：静态滑切角 j：则Vm=0，V= r时，V的方向与该点刃口法线之夹角。动态滑切角d：由于Vm的影响，d500时，功耗增加，碎秆多。一般小型机: 500700mm；中型机: 10001100mm。经验数据：L / B=0.50.6较为合适， B割幅。（2）滚筒直径D:D喂入量脱粒能力，喂入长度，对脱粒有利,D太大则结构庞大。一般标准：D0L禾 或

15、D0L禾/（滚筒不缠禾秆）。D0滚筒最小的齿根圆直径；L禾割下的最高禾秆长度；D=D0+2h； h弓齿的高度。h不能太小，否则抓取力差，太大则易弯曲。一般：大中型 h=7075； 小型 h=5060。（3）滚筒的转速: 由滚筒的线速度约定。v功耗，v脱不净。试验表明： v初=12m/s，最佳工况，脱净率为99%。一般情况： v初=1213.5m/s ，v麦=1318m/s。所以： n=60v/D（r/m）。24、弓齿排数，齿杆数M：弓齿均匀排在齿杆上，M最好选偶数，奇数滚筒不易平衡。 全喂入：大、中、小型都采用M=6，但M6则效果不明显。 半喂入：滚筒速度低些，通常取M=812。 人力脱粒机：

16、转速更低，通常取M=1216。（2） 25、弓齿排列一般可分为四个区段：第一段：梳整区：长度占1015%，为梳整齿，可分为第一、二、三梳整齿。第一梳整齿：高度小，跨度大（随高度逐渐增大），强度好。第二梳整齿：适应喂入时的较大负荷，齿面与回转方向偏1518。第三梳整齿： 排列稀，以引导禾秆入筒，加以梳理，高度 h=3560，宽度60110。第二段：加强区：为全长的35%,安装加强齿（有内齿）,排列较稀,齿顶较低（60）,以保证脱粒间隙,a=2535。第三段：脱粒区：为全长的35%，安装脱粒齿，将难以脱粒的谷粒脱下，排列较密，a=1525，齿形尖（6575），保证较小的脱粒间隙，齿根宽小，约35左

17、右第四段：排草区：为全长的815%，排列较密，齿形与脱粒齿相同。经验表明：第一梳整齿可脱下3040%，第三梳整齿可脱下50%左右，加强齿脱下40%，余下的由脱粒齿脱粒，并处理带柄籽粒和断穗。25、钉齿滚筒式脱粒装置的滚筒主要参数：（1）直径D：原则：以不缠草为准。D0L禾/ ； D=D0+2h（2）转速n：先确定切向速度：v全轴=2025m/s; v切流=2728m/s。n=60v/D ； n=700800（r/m）（3）钉齿的形状：楔形齿、刀形齿、杆形齿三种齿都在端部有一后倾角,易脱草,=10左右，其中杆形齿简单常用。（4）钉齿的排列：钉齿按螺旋线分布成排地固定在齿杆上,和弓齿式相同。26、

18、清粮装置的作用:把脱粒后混杂在谷物中的轻杂物清除干净，得到清洁的谷物。27、对清粮机构的要求：（1）清洁度97。（2）损失率0.5%。（3）通用性好，稻麦通用，干湿通用。（4）生产率和脱粒装置相适应，消化能力强。（5）结构紧凑，重量轻，工作可靠。28、清选的基本原理是利用清选对象各组成部分之间物理机械性质的差异将它们分开来。30、 整地机械的种类整地机械根据作业特点和使用范围不同，分类如下：圆盘耙（对置式、偏置式）；齿耙（钉齿式、弹齿式）；滚耙（水田耙、旱地滚耙）；镇压器（V型、网型、光面辊、齿盘V型）；轻型松土机。31、整地机械的碎土方法（1）切碎：是利用刀刃的切断力把土块切断破碎，所以破碎

19、作用大。适合于含水量在塑性界限左右的粘性土壤和施厩肥土壤的碎土，但平土效果差。利用这种方法碎土的机具是圆盘耙和水田耙等。（2）压碎：是利用上下方向的压力，是碎土部件的工作面压碎土快。适用于干燥的土壤。这种碎土方法的碎土作用较小，但有镇压平土的作用，利用这种方法碎土的机具有各种旱地滚耙、镇压器及拖板。（3）碾碎：是利用水平前进的碎土部件推撞土块使其破碎，同时土块相互碰撞使本身破碎，这种推撞作用不大，有较好的搅拌而后平整土壤的作用，这种碎土机具主要有钉齿耙和弹齿耙。（4）刺碎：是利用锋利的齿杆对土壤刺碎而使土壤破碎。适于破碎干燥的粘质土壤，对应的机具有旋转锄。32、为使前后两列耙组的阻力接近相等，

20、设计时应使后列耙组的偏角大于前列耙组的偏角。33、种子特性：种子的物理机械特性与品种、地区、生长条件以及种子加工处理方法有关。与播种机有关的种子特性主要有：1.种子的几何尺寸和形状：一般以长、宽、厚三个尺寸表示。它是决定排种器结构的主要参数。2.体积密度：即单位容积内种子的质量。3.千粒重：即按规定水分的1000粒种子的质量。4.种子的摩擦特性：可用种子的自然休止角表示.使种子自由下落堆成一个圆锥体,此圆锥体底角即为种子的自然休止角 。5.流动性：以种子可以自由流动的最小孔口截面积及其流速表示。6.种子的悬浮速度：处于垂直向上气流中的种子所受的气流阻力和重力相平衡,则种子既不上升也不下降,呈“

21、悬浮”状态,这时相应的气流速度即为种子的悬浮速度。34、播种机的类型（1）按播种方法分：撒播机、条播机、穴播机（2）按播种作物分：谷物播种机、棉花播种机、牧草播种机、蔬菜播种机（3）按联合作业分：施肥播种机、旋耕播种机、铺膜播种机、播种中耕通用机（4）按牵引动力分：畜力播种机、机引播种机、悬挂播种机、半悬挂播种机（5）按排种原理分：气力式播种机、离心式播种机:（6）按机械结构及作业特征分：谷物条播机、中耕作物穴（点）播机35、开沟器的类型（1）滚动式：双圆盘式、单圆盘式、变深式；（2）移动式：锐角式、钝角式36、开沟器的特点（1）双圆盘开沟器：两圆盘刃口在前下方成一夹角；工作稳定,能适用于高速

22、作业；结构复杂、重量大、造价高、开沟阻力较大；用于谷物播种机和中耕作物播种机。（2）单圆盘开沟器：用球面圆盘且与前进方向成38；重量较轻,入土能力强,结构简单；容易保墒,有余土覆盖种子现象；用在墒情较好的地区,适用谷物播种机。（3）锄铲式开沟器：开沟后形成土丘和沟痕,湿土翻至上层,不利保墒,不宜干在旱地区使用；对播前整地质量要求较高；结构简单、重量轻、易制造、开沟阻力小、入土能力强；用于畜力或小型机动力的谷物播种机。（4）芯铧式开沟器：是一种锐角入土的开沟器；开沟宽度大、深度深、沟底平整、苗幅宽；开沟阻力大,不适于高速播种；适于东北垄作地区使用。（5）滑刀式开沟器：沟成V型,可限制种子的弹跳；

23、开沟深度稳定,不乱土层,地表起伏小；入土能力差,适合于整地质量较好,土壤细碎松软情况下作业。37、排种器的类型通常按播种方式分为撒播器、条播排种器和点播排种器三大类。38、排种器特点：（1）条播排种器：外槽轮式：槽轮排量稳定;结构简单,容易制造,已标准化;对大小粒种子有较好的适应性;用于谷物条播机,可用于颗粒化肥、固体杀虫剂、除莠剂的排施。槽轮转动时，凹槽内的种子随槽轮一起转动，槽外的一层种子因摩擦力的作用也被带动，这一层种子称为带动层。在带动层外，则是不流动的静止层。（2）外槽轮排种器的优缺点：(a)通用性方面：能播各种粒型的光滑的种子如麦类、高粱等。(b)播量稳定性：对中等粒型的种子能做到

24、强制排种，播量稳定；对大粒种子损伤率较高；对小粒种子，播量稳定性较差。(c)排种均匀性：种子流呈脉动现象。这是外槽轮排种器的基本缺陷。(d)各行一致性：外槽轮排种器各行一致性主要取决于槽轮工作长度和排种舌间隙是否相等。(e)经济性方面：外槽轮排种器构造简单、容易制作、成本低、调节方便、使用可靠、通用性广。（3）内槽轮式：靠内槽和摩擦力拾起种子,靠重力连续排种,排种均匀性较好；传动机构较复杂；易受振动等外界因素影响；适用于小颗粒种子。39、水稻插秧机的类型（1）水稻插秧机可分为机动水稻插秧机、手动水稻插秧机（2）机动水稻插秧机：按栽插秧苗类别分为拔取苗插秧机、带土苗插秧机、兼用型插秧机；按驾驶操

25、作方式分为乘坐式、手扶式；按分插秧原理分为滚动直插式、往复直插式。40、送秧、分秧、插秧的方式机构方式特点送 秧重力自动送秧简单，常用于人力于插秧机上；缺点是送秧均匀度较差。间歇强制送秧对准推送式适用于拔取苗和无土育秧苗;送秧器向前下方运动。整体推送式适用于带土苗的栽插要求；送秧器随秧箱一起运动。分 秧横分夹式分插器采用;横分时,秧夹端点的轨迹近似垂直于秧苗轴线。纵分爪式和针式分插器采用;纵分时，分插器端点的轨迹与秧苗轴线平行。插 秧滚动直插多为两排或三排秧爪,运转平稳,可用较大的插秧频率,功效较高。往复直插适用于带土苗或两用插秧机,若行距大,行数不多,则秧爪排重量轻,插秧频率可增大。41、植

26、保机械的分类：植保机械主要用于化学防治法。包括农林业生产中用于防治病虫害和化学除草的各种机具。（1）按用途分：杀虫、杀菌、杀草和土壤消毒等。（2）按施药方法分：喷雾、喷粉和喷烟。（3）按机械配置形式分：肩挂、背负、担架、机引、悬挂和自走等。（4）按动力分：人力、机动和航空式。（5）按作业形式分：单作业、联合作业和多用式。42、喷头类型：按照工作原理，喷头可分为（1）液力式喷头（a、涡流式喷头：切向离心式、涡流片式、涡流芯式；b、扇形喷头：狭缝式、冲击式；c、撞击式喷头）（2）气力式喷头(弥雾式)（3）离心雾化超低量喷头（a、普通超低量喷头；b、风送式超低量喷头）43、喷头类型及其雾化原理（1）

27、涡流式喷头1切向离心式喷头喷头体加工成带锥体芯的内腔和与内腔相切的输液斜道。喷孔片的中央有一喷孔，孔径有0.7、1.0、1.3、1.6mm四种规格。切向离心式喷头结构简单，不易堵塞，但雾化程度较差，雾滴直径一般大于250m,多用于手动喷雾机。雾化原理：内腔与喷孔片之间构成锥体芯涡流室，为了防止腐蚀，喷头中与药液接触的零件多用铜材和塑料制成。高压液流从喷杆进入输液斜道，由于斜道的截面积变小，流速增大，液流按切线方向进入涡流室，绕着锥体高速螺旋运动，在接近喷孔时，由于回转半径减小，药液质点的圆周速度更大。药液喷出时形成一定雾锥角，由于药液的喷射过程是连续的，因此药液自喷孔喷出后，成为锥形的散射状薄

28、膜，距孔愈远，液膜愈薄，以致断裂成碎片，凝聚成雾滴。由于受到空气阻力的作用，大雾滴继续破碎为更细小的雾滴。 涡流片式喷头特点：在喷孔片与涡流片之间夹有一垫圈，由此构成涡流室。涡流片式喷头的雾化原理特点为压力药液通过涡流片的斜孔进入涡流室，产生高速旋转运动。这种喷头工作压力为300400KPa,雾化性能好，雾化药液直径大小为150300m，可换喷孔片改变喷孔大小，增减垫圈高度改变涡流室的深浅达到需要的喷雾质量。结构简单，多用手动喷雾机。 涡流芯式喷头工作特点：药液从喷管中输入，沿着具有螺旋角的斜槽流动，产生离心力，使药液从喷孔中以雾锥状喷出，在离心旋转中与周围空气撞击成雾滴直径为150300m的细小雾滴，更换喷头帽改变喷孔大小，更换涡流芯，改变回转角，角度加大相当于涡流室变深，切向分速度减小，轴向分速度加大。使喷幅变小、雾滴变大、射程更远。工作压力一般为150300KPa，结构比较复杂，适用于大田和果园喷雾。涡流室变浅时雾滴变小锥角变大射程减小；涡流室变深时