农业机械学提纲

第二章土壤耕作机械土壤耕作的目的；方法P9，（精耕细作，保护性耕作：少耕，免耕（保护性耕作采用的主要耕作方式），保水耕，联合耕作法）；（耕地机械，整地机械）；耕作机械应满足的农业技术要求P10。第一节耕层土壤的物理学性质组成（也称固相、液相和气相）P10一、土壤强度（土壤所表现的种种力学性质主要取决于土壤强度）定义，车辆的前进推力或附着力的模型。耗能：耕耘机械切削土壤使之破碎，其能耗与土壤破碎程度成正相关．而土壤破碎的难易程度又与土壤强度成正比，所以破碎黏重而又板结的土壤，其能耗要比破碎砂性土壤大得多。二、土壤坚实度（灌入阻力，是表征土壤抗破坏、压缩和摩擦阻力的综合指标）测量；土壤承载能力与下陷深度的数学模型P11；三、土壤的抗剪强度定义，剪切强度数学表达式（最大剪切力作用在与主平面成45角的平面上），影响因素。四、土壤含水量P13定义，田间持水量，绝对湿度，相对湿度，影响因素。五、土壤凝聚力和附着力1、重质土，轻质土。影响：附着力与土壤质地、含水量、接触面的材料和粗糙度等因素。2、土壤沿着耕作部件表面的滑移阻力（粘土条件，影响）3、附着力的变化：土壤的附着力并非定值，它随土壤含水量的变化而变化．在某一湿度下，当附着力达到最大值后．随土壤含水量的增加，附着力反而下降。因此，在设计上除保证工作表面光洁、曲面形状适当以外，在耕作机具的使用上应汀意在土壤适耕湿度下进行作业。3、降阻（耕作阻力）减黏的技术和方法（6点）P15第二节铧式犁的构造和原理以犁铧为主要耕作部件，最多最广泛铧式犁设计与性能试验P321一、分类及特点按动力（畜力犁和机力犁），按地区（南方水田犁和北方旱作犁，地区内按型号）1、牵引犁P17：挂结，承重，组成，调节耕深，特点。2、悬挂犁：挂结，承重，组成，调节耕深，特点。2、悬挂农机具与牵引农机具相比P332。3、半悬挂犁：挂结，承重，组成，调节耕深，特点。二、铧式犁的主要部件P18犁体（犁铧，犁壁，犁侧板，犁托，犁柱），小前犁，犁刀，犁架，安全装置（作用，分类，材料，安装）。三、铧式犁的翻垡原理P221、三面楔原理（犁铧就相当于一个偏斜放置的两面楔，对土壤起到起土，侧向推土和翻土的作用），三角度关系。翻垡原理（滚垡、窜垡两种形式）1）滚垡：三阶段：切土，抬垡，翻垡（结果理想与否与宽深比k=b/a有关）。临界覆土角δ;k,δ选取。P242）窜垡：三阶段：切土，窜垡，扣垡。悬空扣翻，宽深比选取。四、铧式犁的挂结与调整P241、挂结：1）牵引犁：挂结方式P17，原则：犁的挂结点必须在拖拉机动力中心和犁的阻力中心的连线上，即三点构成一条直线，此线称为牵引线。纵垂：应使犁的横拉杆挂结点位于拖拉机的牵引点和阻力中线的连线上。未能正确挂结（水平，纵垂）2）悬挂犁：挂结方式P17原则：同上（虚牵引点）。（1）、纵垂面：纵垂面内瞬时回转中心π1影响入土性能。（2）、水平面：水平面内瞬时回转中心π2影响工作性能。由动、阻、π2不同的四种牵引状态：正（理想）；斜（侧向推力利弊），偏，偏斜。改善。P262、调整1）牵引犁：卸去几个犁体后的调整。适当偏右等。2）悬挂犁：耕深（高度，力，位，综合），耕宽（减少重、漏耕），偏牵引，纵向水平，横向水平。3、犁的作业方法：内翻法，外翻法，套翻法。五、特种犁：高速犁，圆盘犁，耕耙犁、翻转犁（双向犁），调幅犁。铧式犁的设计与试验P321一、设计1、导向曲线的位置P324（碎土型2l/3，翻土型l）,抛物线（主要）或圆弧。2、铧式犁的总体配置P329：1)耕幅和犁铧数，2）犁体间距3）悬挂农机具对拖拉机牵引性能的影响3、（翻土）碎土型犁体曲面P325，犁体配置角P329二、试验P3371、评价铧式犁耕作质量的指标（耕深，耕宽稳定性，植被残茬覆盖率，碎土性能）2、牵引阻力P338：犁耕牵引阻力（3点），计算。犁耕比阻。3、翻土曲线，碎土曲线，样板曲线。第三节旋耕机的构造和原理能一次完成耕耙作业，优缺点P29一、构造及工作过程1、分类：按旋耕刀轴的位置（横轴式、立轴式和斜轴式）按与拖拉机的连接方式（牵引式，悬挂式，直接连接式）按刀轴传动方式（中间传动式和侧边传动式（侧边齿轮传动式和侧边链传动））。2、构造。3、工作过程。4、主要工作部件（刀轴和刀片（弯形，凿形，直角））。5、旋耕刀片的排列P30：应满足的条件（2点）；秸秆粉碎灭茬机均匀免震法；二、旋耕机运动分析P311、旋耕刀运动方程：轨迹，分速度，绝对速度旋耕速度比λ（λ1:；λ1：旋耕刀不能正常工作）。2、耕作深度：耕作深度H与速度比λ必须满足的条件HR(1-1/λ)旋耕速度比选取（4~10）3、切土节距P32：1）计算，刀数，刀片夹角。2）切土节距对碎土程度的影响：一般情况下，切土节距越大，切下的土块厚度越大，碎土程度越差。通常在旱耕熟地时，由于土壤容易破碎，切土节距可以大—些．而耕黏重土壤和多草地时，土垡不易破碎，切土节距应小—些。4、沟底凸起高度hc：旋耕机耕作后耕作层底部不平，有凸起存在。但由于耕作时的破坏，实际要小于理论。三、旋耕机功率消耗与配置P331、旋耕机的功率消耗：主要由旋耕机刀片切削土壤、、抛掷土垡、推动旋耕机前进、传动部分消耗以及克服土壤沿水平方向作用于刀轴上的反力所消耗的功率(正取负，反转取正)组成。（切土和抛土为主要）。2、旋耕比能耗（旋耕比阻）：为比较不同旋耕机功率消耗的大小，常用旋耕比能耗即单位体积土壤受到所消耗的能量表示。Kr.意义为单位面积土壤受到的土壤阻力，也称为旋耕比阻，用以表示不同土壤对旋耕作业的阻力。3、旋耕机的工作幅宽：更具配套拖拉机功率的大小、旋耕比能耗、耕深要求来确定。对称布置，偏置布置并利用侧边传动来平衡偏置旋耕机组产生的偏转力矩。第四节灭茬机和秸秆还田机的构造和原理灭茬：对直立或铺放的秸秆粉碎，并自然散步均匀，经翻耕将秸秆作为肥料回施田里。一、灭茬机1、分类：P33立轴式：适用于高粗秸秆；卧轴式：适用于低细秸秆。构造、工作过程、主要部件、悬挂。二、秸秆还田机P35秸秆还田：在灭茬的基础上翻旋地表上土壤与碎秸秆混合均匀再埋入田间。好处。1、分类：立轴式和卧轴式，都配有灭茬旋耕刀进行灭茬和覆盖。原理同灭茬机。第五节深松机具深松：超过正常犁耕深的松土作业。好处。P35深松机设计P315一、种类与构造1、深松犁：一般悬挂式，结构，主要部件，安全销，耕深调节。2、层耕犁：分类（深松铲与铧式犁组合，铧式犁与铧式犁组合）工作过程3、深松联合作业机：多种形式组合，适用区域。4、全方位深机：原理，优点，使用范围。二、深松铲P37：深松机的主要部件（铲头（关键部件），立柱），形状（平面形和圆脊形）。翼板。带可调翼铲的深松机。第六节整地机械目的P37，表土耕作机械。常见：耙类（圆盘耙，齿耙，滚耙），镇压器，松土除草机械。一、圆盘耙P37：用途1、分类（4种分类方式）。2、构造P38：耙组（P39主要工作部件，安在方轴上，间管隔开），耙架（矩形钢管，两段封口）、悬挂机构、偏角调节机构（适应不同耙深要求调节圆盘耙偏角，工作过程）（不完全）。3、工作过程P39：与圆盘犁相比异同。1）运动分析：任一点轨迹为螺旋线，偏转角α变化。2）受力分析4、耙组受力分析P41：1）耙组水平面内平衡：（1）对置：合力位于中心线与牵引线一致，不存在偏牵引，自动平衡行进稳定。（2）偏置：合力平行于牵引线。果园作业。2）牵引位置F选择P42：（1）无偏牵引状态的平衡条件（3点）。（2）偏置量计算。（3）挂结点分析：为了满足无偏牵引条件，偏置圆盘耙组的挂结装置必须调整到使其与拖拉机的挂结点F位于前后两列耙组的合力作用点H的正前方。向左向右。3）圆盘耙垂直面内平衡：附加力矩。二、水田耙P43用途，分类，构造（耙组，轧滚）三、其他表土耕作机械齿耙P44，镇压器P45，松土除草P46第三章播种施肥机械第一节种子和肥料技术要求P49：1、播种作业的技术要求（播种期，播种量，播深，覆土压实），播种机的播种质量评价P512、作物种床的技术要求（通过适宜的耕作措施，通过适当的整地使种床下层有较多的持水间隙，种床深度，残茬掩埋和土壤消毒。），3、种子特性（5点）及技术要求（加工处理，预处理）4、肥料P50：1）分类（有机肥料（主要用于基肥），化学肥料（基种追，氮磷钾P51，5、化肥特点）），2)施肥方式（施基肥，种肥，追肥），3）合理施肥（养分平衡和利用率）第二节播种机类型及一般构造1、分类：6种分类方式P512、播种机的播种质量评价（8点，名词解释）一、撒播机P52适用范围，分类（机械，飞机）二、谷物条播机P521、一次完成开沟，均匀条形布种及覆土工序。工作过程。2、构造，条播机排种器（常用行走轮驱动的排种器）。三、点（穴）播机P531、单粒点播或穴播：播种大豆、玉米，棉花等大粒作物，主要部件是靠成穴器来实现种子的单粒或成穴摆放。2、分类（水平圆盘式，窝眼轮式，气力式），构造：播种单体仿形，排种器（行走轮或镇压轮驱动）。四、联合播种机P541、功能，优点，分类。2、未耕地上的旋耕播种机，已耕地上的旋耕播种机。五、铺膜播种机干旱半干旱，优点P551、构造：铺膜机和播种机。六、免耕播种机P561、免耕及免耕机:保护性耕作措施，未耕整的地上直接播种，土壤坚硬，必须配置能切断残茬和破土开种沟的破茬部件。免耕播种注意：为了防止残茬和虫害，免耕播种使应同时喷施除草剂和杀虫剂，或者将种子拌药包衣，以防虫害。第二节排种器一、排种器：播种方式和播种的质量主要取决于排种器，是播种机的核心部件。有三类：撒播，条播，点（穴）排种器。各种排种器P57。均由地轮驱动。二、影响排种器工作性能的因素P62（各种排种器）1、条播排种器的排种均匀性：1）理想情况；受分离元件和定量元件的工作质量，环境客观条件的限制。2）外槽轮排种器：脉动现象及改善。排种间隙过大过小。影响其工作性能的结构参数(4点)。3)纹盘式排种器：排种性能优于外槽轮式4）锥形面孔排种器：增加种子的主动填充能力，大大改善囊种条件，提高囊种性能。2、点（穴）播型孔式排种器的充种能力P63：型孔盘和窝眼轮的排种质量取决于型孔和窝眼的充种效果。1）(1)型孔形状和尺寸(2)型孔盘的线速度Vp：过高，过低。速度限制，Vp与Vm的关系。零速投种P66：一种播种方式，是指在播种过程中将通过两次投种，最大限度的降低投种高度，并通过相对运动使种子落地时绝对速度为零。意义：能够实现播种深度均匀一直，种子株距匀度大大提高，能够提高产量。2）气吸式排种器的吸附能力P64：吸附条件；气吸室所需真空度最大值：Hcmax，真空度过大过小。（目前采用增大真空度减少漏吸，同时用清种器清除多于的种子）3、清种方式：P65（仅对于点播和穴播排种器）1）刮板式、刷轮式（常用于水平型孔盘、涡眼轮式排种器），齿片式(常用于气吸式),气吹式（气流排种器）4、排种器的同步传动P66：为保证在播种机前进时播种排量与动力机转速快慢无关，排种器的排种速度必须与播种机的前进速度严格同步。即用地轮驱动。但是受到由于地面凹凸起伏及地轮不规则的滑移，使排种速度与播种机前进速度不能完全同步。影响播种的均习性和株距的精确性。措施（改进地轮及驱动方式），5、投种高度与投种速度：强制投种。第三节播种机的开沟器和成穴器开沟器和成穴器：作用，要求。分类。P66一、滚动式开沟器：滚动式开沟器在旋转过程中切开土壤开出沟槽，主要有双圆盘和单圆盘两种形式。1、双圆盘开沟器：工作过程，特点，沟底宽度，凸埂，参数选取。2、单元盘开沟器：同上，二者相比。二、移动式开沟器P67：随机器的前进方向平动。特点，分类（铲助式，箭铲式，芯铧式，靴式，滑刀式，船式）三、成穴器P69：马铃薯倔穴播种机，用于铺膜播种的鸭嘴式掘穴机。四、开沟深度控制（播种深度）P70：5种方法。五、开沟器工作阻力与力平衡：改变开沟牵引点O的位置可以改变入土深度。当合力与牵引力作用在一直线上处于平衡状态时，则开沟器深度不变，工作稳定。第六节播种机的使用与调整一、行距、开沟深度调整P75，第三节第四点行数：n=L/b+1:开沟器梁长度/行