农机应用与管理学1

1农机应用与管理学第一部分农业机械化的定义及发展简史第二部分农机化机组运用原理第三部分机组作业工艺方案的设计与组织第四部分农业机器系统的选型与配套第五部分农业机器系统的维护第六部分农业机械化的科学管理第七部分农机市场营销论2绪论一、本学科的地位、目的、任务1、农业生产机械化是农业现代化的重要组成，农机应用和管理是农村农业机械化管理的重要组成部分，也是农业生产单位经营管理的重要组成。本学科是随着农业机械化事业的产生而产生，发展而发展的，并不断地得到充实、完善和发展。32、本学科的目的在于分析构成农业机器管理的诸因素，阐述农机运用的基本原理和方法，以利于有效地经济运用、管理农机，科学地制定经营决策的途径和步骤。4本学科的主要任务是运用各种技术、经济和行政手段对农机化生产活动进行科学决策和有效的计划、组织、指导、监督，做到全面规划、合理配备、正确使用、安全运行、精心维护、适时修理、计划更新。做到“优质、高效、低耗、安全”的要求。5二、本课程的性质、教学任务和教学内容本课程是农机化专业的必修课，是一门既有一定理论深度又有较丰富的实用技术的应用课程，涉及内容广泛。要求修完有关基础课和专业基础课，如：《汽车拖拉机学》、《农业机械学》《农学基础》等。本课程的教学任务是，通过本课程的学习，学生获得农机应用和管理的基本理论知识，掌握农业机组、机群应用和管理的原理和方法，具备机械化作业工艺方案的设计能力，掌握农业机器使用操作和技术维护的技能6主要教学内容分为四个方面：1、农业机器（机组）运用原理；2、农业机械化作业工艺；3、农业机器技术保障；4、农业机器科学管理。7三、学习方法及教学环节1、课堂教学与自学相结合；2、理论联系实际，重视实践性教学环节（机耕实习、实验、应用实习等）3、应与有关专业基础课（如“拖拉机汽车学”等）结合，才能学好本课程。教学环节：讲课、习题、实验、实习、考试。8四、主要参考书及刊物《农业机器应用与管理学》陈忠慧编《农业机器应用与管理学》陈济勤等编《农业机械运用学原理》吴相淦、张松明编9第一章农业机械化的概述第一节农业机械化的定义1、定义：农业机械化是根据农业生产发展的经济规律与现代生物科学技术措施紧密结合，因时因地制宜地采用半机械化与机械化农机具设备和相应的组织管理过程。102、农业机械化的发展概况美国：1930年以后，以内燃机为动力的机械化时代，至今已全面实现农业机械化；中国：农机事业随新中国诞生而发展。从70年代起全国以能生产10多种型号的拖拉机，同时，各地先后建立了很多农业机械厂，生产联合收获机、各种农业机械，初步建立起我国独立的农业机械制造体系。113、农业机械化的作用1、农业机械化极大提高劳动生产率和农产品商品率；2、农业机械化提高土地产出率与资源利用率；3、农业机械化促进了农业与非农业协调发展；4、农业机械化是农业可持续发展的必要条件；5、农业现代化是生产条件和手段的现代化；6、农业现代化是由现代工业装备起来的农业。12（1）抗灾减害，稳定生产；（2）可持续、合理利用农业资源；（3）农业生产技术创新需要机械化；（4）可减少农产品的损失；（5）广辟食物来源，保障食物安全。134、农业机械化的发展特征我国农村经济正向专业化、商品化、现代化转变，进入商品生产的新阶段，农业机械化的发展将起到重要的作用。1、农业机械化已成为农村经济的重要物质基础；2、农业机械在农村生产性固定资产中占有四分之一的份额；3、农业机械动力已成为农村的第一动力；144、农业机械化促进了农村多种经营发展；5、农业机械化促进了农村工业化的发展；6、农业机械化创造了较大效益（1）农民致富；（2）国家增加税收；（3）为劳动力提供就业机会，如维修、服务、管理从业人员。155、农业机械化的科学体系包括以下方面：1、农机化发展战略研究；2、制定和建立农业机器系统；3、农村生产能源的研究和管理；4、农业机械化经营管理；5、农业机械化技术推广服务；6、农业机械化技术经济。16第二节农业机器在农业生产中的运用一、机械化农业生产系统1、农业生产系统由农业生物要素、农业环境要素、农业技术要素和农业经济社会要素等组成。2、农业生产过程农业生产工艺过程，如耕作、播种、收获与贮藏等等；农业生产辅助过程，如种子、机器的准备等。17二、农机作业系统农机作业系统也可称为人-机-对象-环境系统，其运行是机械技术、农业技术、与管理技术的结合，是实现机械化农业生产系统目标的过程和基础。影响农机作业系统运行的因素有：人、机器、作业对象、经营组织等方面。18农业作业系统的几个概念：1、农业生产工艺系统2、机械化作业工艺系统3、机械化作业工艺方案19三、农业机器系统1、农业机器系统定义完成农业生产过程所必须的互相协调的具有一定规模和品种的农业机器的组合。系统由各种农用动力和作业机械组成，包括机群、机组、组群等部分。20①机群：某个农业企业所拥有的各种动力机械、作业机械、自走式机器以及用于维修、运输和油料贮存设施的总和。②机组：在一定条件下的具有一定作业任务的期限的动力系统、传动系统作业系统及其操作系统的有机组合。③组群：某个作业阶段的有关机组的群体。应从机组的群体结构来研究和协调相同的或相关的作业机组间的关系。21第二章农业机组及其运用指标第一节农业生产机械化过程及农业机组一、农业生产机械化过程：用农业机组来完成某一种农产品生产过程。1、生产过程：农业上生产某一农产品，需进行的与生产直接有关的工作综合。2、工艺过程：与生产直接有关的工作。如耕、播（栽）田间管理、收获等。每一工艺过程又包括一项或几项作业。3、作业：机组在工作中每通过田间一次，称作业一次。每次作业又包括一个或几个工序（操作）。如联合收获机完成一次收获作业，同时完成收割、脱粒、清选三个工序。22二、农业机组的定义和分类1、定义：由动力机械、传动机构和作业机械三部分组成，用来完成一种或同时完成几种农业工序。2、分类：按不同的使用特征，有很多种形式分类；移动式和固定式；牵引式、悬挂式、半悬挂式；对称式和非对称式；前置式和后置式；耕地、耙地、播种、施肥、收获运输机组等等。以发达国家情况看，为了提高生产率，现广泛采用悬挂式、半悬挂式和自走式机组，并重视发展高速作业、宽幅作业和联合作业机组。三、农业中使用机器的要求概括为“高效、优质、低耗、安全”。在优质前提下，以高效为基础，低耗为核心，用安全来保证。23第二节机组生产率一、基本概念1、机组生产率：机组在单位时间内按一定质量标准完成的作业量。有小时生产率、班生产率、年生产率等。机组生产率的常用单位：移动作业—公顷/小时、公顷/班、吨公里/班固定作业—公斤/小时、吨/班、M3/小时等为了便于统计对比，我国规定一个作业量的标准单位叫做“标准公顷”。“标准公顷”—耕地机组在地势平坦、土壤比阻为4.9N/cm2左右的茬地上作业，耕深为20-22cm，每耕地一公顷为一个标准公顷。242、机组理论生产率（1）机组理论小时生产率WL（hm2/h）设机组的构造幅宽为B（米），以某一理论速度VT（Km/h）在一小时内没有空行和停歇情况下完成的作业面积WLWL=1000BVT（m2/h）=0.1BVT（hm2/h）（2）机组理论班生产率WT（hm2/h）仍为上述条件,但工作时间为一个班次WT=0.1BVTT（hm2/h）T—每班时数253、三个技术利用率（1）机组幅宽利用率β=Βz/BΒz–实际作业幅宽，β=0.95-0.98（2）机组速度利用率εε=VZ./VlVZ.—实际行驶速度（3）作业时间利用率ττ=Tz/TTz---每班纯工作时间26幅宽利用率β值的大小主要取决于（1）驾驶员技术操作水平，影响机组直线行驶，农具挂结不正，使β＜1（重耕）或β＞1（漏耕）；（2）某些作业（旋耕、耙地）为了保证作业质量，要求相邻行有重复（2-3%）；（3）某些作业受到使用条件限制，构造幅宽不能充分利用，如联合收割机收获丰产田时，受到喂入量限制，而减少割幅。速度利用率ε取决于（1）行走部分发生滑转（驱动轮），同时形成弯曲线路；（2）土壤地面情况变化及凹凸不平，使阻力变化，发动机转速变化；27（3）土壤、地面松软不同，驱动轮下陷深度变化或轮胎气压与地面适应变化，都影响驱动轮作用半径变小。所以常常VZ＜VL时间利用率τ的影响因素（1）地头转弯空行；（2）地块空行转移；（3）工艺性停车，如播种作业上种、施肥上肥等；（4）故障停车；（5）组织不善的停车时间。284、机组技术生产率Wj（考虑技术因素β、ε、τ的影响）(1)小时技术生产率Wj=0.1BVl·β·τ=0.1BzVz·τ（hm2/h）(2)每班技术出产率Wjb=0.1BVz·T·β·τ=0.1BzVzTz（hm2/班）(3)机组纯小时生产率W=0.1BVl·β·ε=0.1Bz·Vz（hm2/h）不考虑时间损失时τ=1（连续工作）(4)西方国家用Wj=0.1BVz·E（hm2/h）E—田间效率29我国Wj=0.1BzVzτ若生产率相等即0.1BVz·E=0.1BzVz·τ得E=Bz/B·τ=β·τ(5)机组实际生产率：Ws=U/Ts亩/h式中：U——实际完成作业面积Ts——实际作业小时数30二、机组生产率与拖拉机或发动机功率的关系（一）机组内拖拉机牵引功率NT和发动机有效功率Ne的利用1、拖拉机牵引功率NT与发动机有效功率Ne机组作业时，作业机械工作阻力R（牛）R=KBzK—单位幅宽的工作阻力（牛/米）拖拉机克服阻力R，以Vz行驶时，所消耗的牵引功率NTNT=NT=RVz/270(马力Ps)R—kgf)(3600RvkW31此时，发动机提供的有效功率Ne=NT/ηTηT=NT/Ne拖拉机的牵引效率2、机组作业时拖拉机的负荷程度可用拖拉机牵引功率利用率ξNT表示：ξNT=NT/NT·NNT·N——拖拉机额定牵引功率3、发动机的负荷程度可用发动机有效功率利用率ξNe表示：ξNe=Ne/Ne·NNe·N——额定牵引功率324、拖拉机牵引作业同时兼有动力输出时发动机的有效功率Ne=Nc+NT此时，拖拉机的功率利用程度用拖拉机效率η来表示：式中，Nd——动力输出轴功率（kw或ps）ecCceTTTNNNN33eeddedddeTTdNNNNNN动力输出轴效率拖拉机牵引效率34（二）用NT和Ne表示的机组生产率由上述已知：R=KBz)(36003600KWVKBVRNzzzT∴BzVz=KNT3600代入Wj公式：机组小时技术生产率Wj=1.5BzVz·τ=KNKNTT540036005.1（亩/时）35又∵NT=ηTNeeNeeNNN若功率—马力（ps）R——kgfVz=km/h时马力270zTRVNTeNeNKNWj405亩/小时36当机组为牵引作业+驱动作业时，移动部分机组生产率为：TeedeNNKNNWj(5400（亩/小时）结论：Wj与NeN,ξNe，ηT，τ成正比，与作业机具比阻K成反比。此公式适用于拖拉机的设计、造型和配备工作。（三）机组生产率和机组能量消耗在单位面积（亩）上消耗的有用机械功A为：A=RSz37A=RSzhaKKhahkwKhKwKhakwhhamKNmNBKBzz/27/405/360/5400/103610/.10/.15105444马力小时亩马力小时亩亩38A=f(k)A为比阻的函数令δw=ξNe·ηT·τ——机组生产率系数)/(15hhaANWjweN上式分子代表机组每小时能发出的有用机械能，分母表示单位面积上作业机械消耗的机械能值。39三、提高机组生产率的途径综上所述，从Wj公式分析，提高WjDE根本措施有1、加强技术维护（保养和修理），以保持拖拉机和作业机械处于良好的技术状态，发动机能发出标定功率和牵引效率高；2、正确合理编制机组，即使BZ、VZ合理，提高有效功率利用率；3、做好组织服务工作，机组采用合理的行走方法提高时间利用率；4、在保证质量前提下，尽量减低A（K）值，如不随意加大更深、采用免耕法、浅耕法、适时作业，降低比阻