农业机械化及其自动化专业实验教学指导书

农业机械化及其自动化专业实验教学指导书1目录土壤样品采集处理及其含水量的测定.....................................1土壤比重、容重测定及其三相比计算.....................................4土壤质地分析.........................................................6作物种子的质量鉴定和物理特性测定.....................................9土壤动力学性能实验..................................................12铧式犁结构分析......................................................19犁体曲面参数测定及性能分析..........................................20犁耕机组的使用与调整................................................22旋耕机结构分析......................................................24耙结构分析..........................................................25播种机结构分析......................................................26排种器性能实验......................................................27切割器和拨禾轮结构分析..............................................29切割器性能实验......................................................30脱粒装置、分离装置和清粮装置结构分析................................32清选筛性能实验......................................................33风机性能实验........................................................35收割机、脱粒机、谷物联合收割机和输送装置结构分析....................37典型机器功能分析....................................................40机器的功能原理实现方式..............................................42典型机器的结构及传动系统............................................44人机学及商品化设计在农机上的应用....................................45离心泵的性能测定及曲线绘制..........................................46离心风机性能曲线的测定..............................................52水泵的结构分析......................................................56榨油机、磨粉机、碾米机和精选机结构分析..............................57薄层干燥实验........................................................58异类风机串流特性参数实时采集与传感器原理分析........................59步进电机控制实验....................................................60温度控制实验........................................................62发动机整机拆装......................................................64发动机调速特性......................................................66拖拉机牵引性能......................................................68传动系、行走系、转向系和制动系结构分析..............................70农业机械化及其自动化专业实验教学指导书1土壤样品采集处理及其含水量的测定一、土壤样品的采集和处理（一）所需设备与用具1）铁铲2）切土刀3）辗土棒4）米尺5）铅笔6）标签7）布袋8）瓷盘9）镊子10）土壤筛子（孔径1mm）11）广口瓶12）晾土木板（二）土壤样品的采集土壤样品的采集是土壤分析和研究工作中的一项重要环节，是关系到分析结果是否正确代表被测地的实际情况的先决条件，一般分析总是用少量的样品，而分析出来的结果，要对大量的土壤给以客观的说明。所以采样方法如果不正确则不能给大量的土壤以客观的说明，以致得出错误的结论，因此必须对此工作给以足够的重视。1．采集土壤样品应注意的几个问题：首先必须了解土壤的性质，地势高低，起伏情况。选点是要尽量避免在大路旁、耕地地头、粪场等没有代表性的地方采集土样。用取土铲在剖面上取样时，应先取下层后取上层，这样不致使各层土壤搅混。每一层中取样，必须上下垂直均匀一致取出，不得仅取上部或下部，否则会使结果不具代表性。每层每点取样0.5-1公斤左右土样装入袋后，内外均要填写标签，记载采样地点、深度、日期、采样人等。2．采样点的选择方法：对角线取样法：（又称十字五点取样法）一般适应于地形平坦，肥瘦均匀的四方地，如下图左所示蛇形取样法：适应于地形起伏不平的田地，其取样方式如上图右所示3．采样的方法：农机耕作的各项田间试验，必须了解土壤的各项理化性质，如测定土壤结构碎土程度的样品宜放在较大的木匣中。测定土壤水分粘着性粘结性等样品宜放在铝盒中，测定土壤容重、孔隙度所需样品可用环刀在各个所需要测定的土壤层次中部取样。研究土壤结构性碎土程度的样品，采样时要注意土壤湿度最好在不粘铲的情况下采样。保持土壤不受挤压，不使样品变形，削去土块外面直接与土铲接触而变形的部分，保留原状土壤，然后放在瓷盘中，运回室内处理，同时另取土壤样品放在铝盒内测定取样时的土壤含水量。按蛇形或对角线法，选取若干点取样，然后对各点上同一层次的土样集中起来，混合均匀后放在盛土瓷盘中运回室内进行测定。4．土壤样品的处理：（1）风干：将田间采集的土样随即运回室内，土壤含水量、容重、养分等应立即用原样品进行测定。此外，如测定土壤质地、比重、塑性、粘结性以及其它化学分析用的样品则应铺放在瓷盘内，厚度约2cm左右，并置于通风干燥处，但又不受阳光直接照射的地方使之风干，如不太潮湿的土壤，应先将较大的土块捏碎，使其加速干燥，易于磨细。（2）处理：农业机械化及其自动化专业实验教学指导书2除需要保持原状测定的土样以外，其它项目分析用的土样，风干后用镊子尽可能完全地将土样中石砾、植物根等杂质选出来，将除去杂质的土样充分混合，放在塑料布上，成四方块，沿对角线划十字，将对角两份并为一份，这样即得两份均匀土样，用木棒轻轻辗碎，并用孔径为1mm的土壤筛过筛，反复进行几次，直至小于1mm土粒全部过筛为止。（3）保存：经过风干处理的土样，再多次混合均匀，装入磨口瓶中，贴上标签，然后放置干燥和避光的地方保存，以备作实验时使用。二、土壤含水量的测定（一）目的与意义1．土壤含水量是最重要的土壤性状之一，其含量多少不但影响作物的水分供应情况，而且影响土壤的一系列物理特性。如塑性、粘结性等。而土壤特性又影响着机械作业的效应和质量，同时也和土壤的通气状况有密切的关系。所以要了解和说明土壤的性状，必须知道当时土壤的含水量状况。2．测定土壤含水量，能确定有效的农业技术措施，如灌溉、中耕等都以此为重要依据，同时可掌握宜耕期及不同含水量对土壤性质的影响。3．新设计的农机具或引进新样机在田间进行耕作试验，均需说明在什么样的土壤含水量状况下而得出的实验结果。（二）测定方法土壤含水量测定方法最常用的是电烘箱法和酒精燃烧法。近年来又有一些快速测定方法，如红外线水分快速测定仪等。1．电烘箱法（1）说明当温度在100-105℃时，除结晶水及化合水外，其它如毛管水，膜状水，吸湿水等都将化为汽态水而从土中全部逸出。如果时间足够，任何含水量的土壤都可以得到不含吸湿水的干土，据此，从原土样重量减去干土样重即可知原土样的含水量。温度的控制是保证测定结果正确的关键。一般温度在100-105℃时烘5-6小时即可达到恒重。（2）设备与用具1）电烘箱2）铝盒3）干燥器4）坩埚钳5）天平6）牛角勺7）取土铲8）米尺9）切土刀（3）方法步骤1）每人分别用2个已烘干恒重的铝盒先称重并记载。2）同前述取土方法到田间去取土，但应特别注意取土后赶快将铝盒盖上，及时带回室内除去杂质，并称重。3）将称过重的装有土壤的铝盒盒盖套在盒下，放入已调节到105℃的电烘箱中烘5-6小时，取出放在干燥器内冷却称重，并记载。再以同样方法烘1-2小时称重，前后两次重量相差不得超过0.02克，否则还须再次烘烤。（4）结果计算公式：含水量(%)=烘干土重烘干土重湿土重×100%2．酒精燃烧法（1）说明因酒精与水分可以任何比例相溶解，互溶后产生的溶液沸点下降，在水分少酒精多的情况下，土中的水分则可随酒精的燃烧而蒸发，加上酒精燃烧时产生的大量热，可使土壤中的水分全部蒸发。根据燃烧前后土壤重量的变化，可计算出土壤含水量。（2）设备与用具1）蒸发皿2）无水酒精3）天平4）小量筒5）火柴（3）方法步骤农业机械化及其自动化专业实验教学指导书31）每人用1个烘干恒重的蒸发皿称重并记载。2）用从田间取回来的土壤，拣去石块、根等，称取10克，马上放入蒸发皿中。3）用小量筒加入酒精10ml，然后用玻璃棒搅匀土壤样品，使酒精与所有土粒充分接触，使酒精与水分充分溶解，并保持1-2分钟。4）用火柴点燃蒸发皿中处理过的土样，点燃时火柴头不能落入蒸发皿中，燃烧后将蒸发皿倾斜转移使土浆可沿皿壁结成薄壳，便于燃烧和水分蒸发。火将尽时，土表发白，用小铁条沿皿边沿向中间轻轻拨动使土样受热均匀，燃烧一致。5）待酒精烧完后，再加入酒精2ml，进行二次燃烧,冷却后称重。由于土壤类型和含水量的不同，需燃烧2-3次，如两次称重相差0.1克，则认为已达恒重，否则再烧直至恒重为止。（4）结果计算：含水量=干土重干土重湿土重×100%三、实验报告1．吸湿水、膜状水、毛管水的基本概念是什么？2．假设我们测定某地的田间持水量为25%，以你自己所测得的田间绝对含水量数据，求其相对含水量是多少？3．完成实验记录表格中的所有内容。电烘箱法数据记录表实验次数采样地点采样深度铝盒号码空铝盒重盒加湿土重盒加干土重失水重量干土重含水百分量含水量均值12酒精燃烧法数据记录表实验次数蒸发皿重蒸发皿重＋湿土重蒸发皿重＋干土重湿水重干土重土壤含水量含水量均值12农业机械化及其自动化专业实验教学指导书4土壤比重、容重测定及其三相比计算一、实验目的和意义了解测定土壤比重、容重的基本原理，进一步明确比重与容量的区别，同时掌握测定与计算方法。土壤比重是指土壤固体部分的重量与同体积的水（4℃）重之比，比重不包括空气部分，而容重则包括空气部分。测定土壤的比重，可以了解组成土壤矿物质的特性，计算土壤孔隙度及其它土壤的物理特性指标。土壤容重是指在自然状态下，不破坏其原来结构的单位容积土体的干重称为容重，以克/厘米3表示。容重的数值可用来计算土壤孔隙度，空