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《农业机械学》课程教学大纲

 

《农业机械学(一)》课程教学大纲

 

授课专业:农业机械化及其自动化

 

学时数:54           学分数:3

 

 

(1)课程性质和目的

 

本课程是农业机械化及其自动化专业本科生的专业必修课。是学生开展农业机械创新设计和进入农业机械课程设计、毕业设计的专业课程。通过本课程的学习,使学生掌握农业机械基本构造、工作原理和工作过程、理论分析和设计计算方法,具备农业机械设计及应用的基本能力。强调农机和农艺技术相结合,机械与电子电工技术相结合及农业机械领域各种技术相互的渗透和综合,培养学生综合利用农业机械学知识和技能来分析和解决工程实际问题及创新设计各种农业机械的能力。

 

(2)课程教学内容

 

本课程主要讲述常用农业机械基本构造、工作原理和工作过程、理论分析、设计计算等内容,同时介绍农业机械研究领域最新成果及现代机械工程、电子技术在农业机械上的应用发展情况及其原理等内容。

 

  本课程重点:悬挂机构的功能及原理;悬挂机构的运动及受力分析;耕层土壤的力学特性;铧式犁的结构及工作原理;犁曲面设计方法;圆盘耙的结构和工作原理;旋耕机结构及工作原理;卧式旋耕机的理论分析;谷物条播机结构及工作原理;外槽轮式排种器、气吸式排种器、振动式排种器的结构及工作原理;插秧机结构及工作原理;水稻育秧设备;小槽轮式水稻直播机结构及工作原理;振动式水稻直播机结构及工作原理;喷雾机械结构和工作原理。

 

  本课程难点:如何通过受力分析及作图求解各杆件的受力:水平直元线犁曲面设计及卧式旋耕机的理论分析;外槽轮式排种器、气吸式排种器、振动式排种器结构及工作原理;插秧机及振动式水稻直播机的结构和工作原理;喷烟机械结构和工作原理。

 

  各章节的主要内容包括:

 

第一章 绪论(2学时)

 

了解:农业机械对农业生产的影响;农业生产工具的发展;农业机械的范围及分类;农业机械的特点和使用要求;农业机械的技术发展。

 

理解:农业机械的研究开发和设计程序。

 

第二章  作业机挂结和牵引(10学时)

 

理解:悬挂机构的功能及原理(悬挂升降机构;调节机构;稳定机构);悬挂机组的增载作用;悬挂式耕作机械的入土能力;作业机在纵垂面上的力学平衡;作业机在水平投影面上的牵引平衡。

 

   掌握:悬挂机构的运动分析方法(悬挂机构的运动要求及在水平面内的运动);悬挂机构的受力分析(运输状态、工作状态的受力分析);作业机悬挂机构参数设计。

 

第三章 土壤耕作机械(18学时)

 

了解:耕耘机械的碎土方式;铧式犁的类型及特点;矩形垡片覆草深度;非矩形垡片翻转;犁的牵引阻力;犁曲面上总的受力情况及土壤应力的分布;减少牵引阻力的途径;圆盘耕作机械的类型及特点;旋耕机的类型及特点;刀齿工作深度;切土进距;沟底凸埂高度;垡片的体积与厚度;深耕深松机械的种类。

 

理解:耕作层土壤的力学特性(土壤的性质及其变异;耕作层土壤的强度);碎土的能量消耗(碎土程度的量度指标;影响碎土能量的因素);铧式犁的基本构造(犁的组成;犁体的一般构造;犁柱的类型;犁架的形式;犁刀;覆茬器及其切角方式);铧式犁的翻垡原理(矩形垡片翻转原理;垡片的宽深比);犁曲面形成原理;犁曲面形状与性能的关系;圆盘耙的结构和工作原理;耙组的排列方式及受力平衡;旋耕机结构和工作原理;反转旋耕的特点;刀齿排列;卧旋耕机的功率消耗。

 

掌握:犁曲面的测绘及制图;水平直元线犁曲面设计;圆盘耙的受力分析及设计方法;卧式旋耕机的理论分析方法(刀齿的运动轨迹;刀齿的切削速度;刀齿工作深度;切土进距)。

 

第四章  播种机械(6学时)

 

 了解:播种方法;播种作业的技术要求;播种机分类;播种机工作原理、一般结构;排种器的种类及特点;开沟器及划行器。

 

理解:谷物条播机工作原理、一般结构;条播排种器(外槽轮排种器、内槽轮排种器、振动式排种器)工作原理、一般结构;点播排种器(水平型孔盘排种器、窝眼轮式排种器、气力式排种器)工作原理、一般结构;播种机的使用调整、各行播量一致性的检查和调整。

 

掌握:条播机各行排量一致性变异系数和总排量一致性变异系数的计算方法。

 

第五章  水稻栽植机械(8学时)

 

   了解:水稻栽植方式;抛秧机工作原理和一般结构;摆秧机工作原理。

 

理解:插秧机工作原理和一般结构;水稻育秧设备特点、工作原理和一般结构;小槽轮式水稻直播机特点、工作原理和一般结构;振动式水稻直播机特点、工作原理和一般结构;气力式水稻直播机特点、工作原理。

 

第六章  农药喷施机械(4学时)

 

 了解:药液雾化装置压力式喷头、离心式喷头、气力式喷头的工作原理。

 

理解:喷雾机械结构和工作原理;喷粉机械结构和工作原理;喷烟机械结构和工作原理。

 

3)课程教学的基本要求

 

本课程教学由课堂讲授、实验、作业、课外自学、考试等多种方法组成。课堂讲授主要采用多媒体教学,包括老师课堂讲授、学生小组讨论、随堂测验等。

 

实验:主要为犁的使用与调整;旋耕机的使用与调整;排种器的试验和性能分析等基本实验和综合性实验。

 

作业:要求学生结合当地的实际情况写一篇关于农业机械化发展现状及趋势的综述性论文(不少于5000字);完成思考题作业。主要考核学生对每节课知识点的学习、复习、理解和掌握程度。

 

考试:主要考核农业机械学的基本概念,基本理论和有关计算方法。考试题型为:简答题、分析题、综合分析题等。

 

课程成绩由平时成绩和期末成绩组成:课程成绩=平时成绩×40%+期末考试成绩×60%

 

   课程设计: 2周(根据课程教学需要,确定设计内容),成绩不计入本课程成绩。

 

                   
 

平时成绩40%

 
 

平时作业、考勤

 
 

10%

 
 

实验

 
 

10%

 
 

论文及小组研讨

 
 

20%

 
 

期末考试60%

 
 

期末考试卷面成绩

 
 

60%

 

 

 

 

 

 

 

 

4建议教材及教学参考书

 

[1] 教材:张强、梁留锁主编,农业机械学,化学工业出版社出版,20166.

 

  [2]中国农业大学主编,农业机械学(上册),农业出版社出版,20022.

 

  [3]南京农业大学主编,农业机械学(上册),中国农业出版社出版,19986.

 

 

 

大纲制定者:杨坚

 

                                       大纲审批人:机械工程学院教学指导委员会

 

                                       大纲制定时间:201610

 

 

《农业机械学二》课程教学大纲

 

授课专业:农业机械化及其自动化(本科)

 

学时数:36            学分数:2

 

1)课程的性质和目的

 

农业机械学是农业机械化及其自动化专业本科生的专业主干课。本课程主要讲述常用农业机械基本构造、工作原理和工作过程、理论分析、设计计算等内容,同时介绍农业机械研究领域最新成果及现代机械工程、电子技术在农业机械上的应用发展情况及其原理等的专业课程。通过课堂讲授和实验课,使学生掌握有关农业机械的基本知识,了解现代农业机械的发展状况及有关最新研究成果。培养学生综合利用农业机械基础知识和技能来分析和解决农业生产实际问题的能力。

 

2)课程教学内容:

 

本课程将系统地介绍收割机械,脱粒机械,谷物联合收获机和谷物清选机械和谷物干燥机械等方面的理论和知识。

 

本课程重点:往复式切割器的构造和工作原理,拨禾轮的工作原理和参数,决定双滚筒脱粒装置的特点和主要参数,联合收获机的总体设计。

 

本课程难点:脱粒滚筒功率耗用和运转稳定,联合收获机的总体配置和联合收获机的需用功率及其分配。

 

各章节的主要内容包括:

 

第六章   收割机械(9学时)

 

要求理解和熟练掌握的重点内容有:

 

1切割器。茎秆物理机械性质及其与切割的关系。

 

切割器的种类及其应用(往复式切割器、圆盘式切割器、甩刀回转式切割器)

 

往复式切割器的构造和工作原理。(往复式切割器的构造和标准化;传动机构;工作原理和参数分析。)圆盘式切割器的割刀运动和参数分析。

 

2、拨禾器。拨禾器的种类、构造及其应用。

 

拨禾轮的工作原理和参数决定。(拨板的运动分析;拨板对谷物的作用;拨禾轮直径的确定;拨禾轮转速的确定;拨禾轮 功率)扶禾器的作用原理和参数分析。

 

要求一般理解和掌握的重点内容有:

 

1、概述。我国谷物收获机械的发展概况。谷物收获方法(分段收获法;联合收获法;两段联合收获法。)

 

2、割机和拾禾器。收割机的种类(收割机、割晒机、割捆机)。收割机的一般构造和工作过程。拾禾器的种类和结构。

 

3、送器和放铺机构。输送带的速度分析。双带卧式割台的转向放铺原理。立式割台输送放铺机构的参数选择。

 

难点:往复式切割器工作原理和参数分析

 

第七章 脱粒机械(9学时)

 

要求理解和熟练掌握的重点内容有:

 

1、脱粒装置。脱粒装置的种类。

 

     纹杆滚筒式脱粒装置(构造;脱粒速度与间隙;纹杆滚筒脱粒装置的生产率;脱粒滚筒和凹板结构参数选择)

 

     钉齿滚筒式脱粒装置( 钉齿滚筒;钉齿的排列;滚筒长度和直径;凹板;脱粒速度、间隙和功率耗用)

 

     双滚筒脱粒装置的特点和主要参数。

 

   2、 轴流滚筒式脱粒装置(类型、构造及参数选择;脱粒速度和脱粒间隙;生产率和功率耗用)

 

   3、半喂入式脱粒装置(滚筒;凹板;排杂装置;夹持输送装置;功率耗用与生产率;夹持半喂入式脱粒装置的工作特点;)

 

   4、脱粒滚筒功率耗用和运转稳定(脱粒滚筒的功率耗用;脱粒滚筒运转的稳定性;对发动机的要求。)

 

要求一般理解和掌握的重点内容有:

 

1、概述。脱粒机械的作用、要求。

 

2、脱粒机的种类和构造。种类:1)全喂入式(普通滚筒式脱粒机、轴流滚筒式脱粒机);2)半喂入式(简式和复式)。

 

      滚筒的平衡。

 

4、分离机构

 

分离机构的功用、类别和构造特点(键式逐稿器;平台式逐稿器;转轮式分离装置)

 

逐稿器的分离原理(键式逐稿器上脱出物抛离的条件;稿层在键式逐稿器上的运动过程;平台式逐稿器的分离特性;)

 

逐稿器主要参数对分离效果的影响及其选择(曲轴转速n、半径r;逐稿器的分离规律及其长L,宽度B;逐稿器倾角α及阶面倾角β;键面筛孔率;键式逐稿器上的辅助分离装置)

 

5、清粮装置

 

清粮装置的种类和工作原理。

 

气流筛子清粮装置。(清粮装置的筛子;气流与筛子的配合;清粮装置的风机;筛子和阶状抖动板的运动参数;清粮装置的调整;气流筛子清粮装置的生产率)

 

双风道气流筛子清粮装置(构造;横向气流清选的原理;)

 

气流式清粮装置(简易气流式清粮装置、筒式气流清粮装置)

 

6、输送装置。螺旋输送器(工作原理与主要参数;生产率与功率耗用)

 

刮板式输送器。

 

抛扔式输送器。

 

难点:脱粒滚筒功率耗用和运转稳定

 

第八章    谷物联合收获机(9学时)

 

要求理解和熟练掌握的重点内容有:

 

1、联合收获机的特点、分类。(按动力供给方式分类;按谷物喂入方式分)

 

2、联合收获机的一般构造和工作过程

 

全喂入式稻麦联合收获机。

 

半喂入式水稻联合收获机。

 

割前脱粒联合收获机。

 

3、联合收割机的割台。

 

谷物割台(割台螺旋推运器;伸缩扒指;割台各工作部件的相互配置)

 

4、割台的升降和仿形装置(机械式仿形装置;气液式仿形装置;电液式自动仿形装置)

 

5、联合收获机的总体设计。联合收获机的总体参数。

 

联合收获机的总体配置(总体配置原则;自走式全喂入联合收获机总体问题;)

 

联合收获机的需用功率及其分配。

 

要求一般理解和掌握的重点内容有:

 

1、联合收获机的中间输送装置(全喂入式联合收获机的倾斜输送器;半喂入式联合收获机的夹持输送装置)

 

2、联合收获机的液压系统(联合收获机液压系统的组成和作用;联合收获机液压系统的工作原理和液压元件)

 

3、联合收获机的自动控制和监视装置。

 

联合收获机的自动控制装置(喂入量自动控制装置;自动调平装置;自动操向装置)

 

联合收获机的监视装置(谷粒损失监视装置;工作部件转速的监视装置;工作部件监视装置)

 

联合收获机的传动

 

4、联合收获机的发展方向

 

难点:联合收获机的总体配置和联合收获机的需用功率及其分配。

 

第9章     谷物清选机械和谷物干燥机械(6学时)

 

要求一般理解和掌握的重点内容有:

 

1、谷物清选原理和清选装置。

 

筛选(筛子的选择;筛孔的的尺寸和配置;清选机上的筛子的配置;清筛装置;谷粒在筛面上的运动和筛子参数选择)

 

窝眼筒分选(窝眼筒的类型;谷粒在窝眼筒中的运动;窝眼筒的直径、长度和转速)

 

气流清选。比重清选。摩擦分离器分选。颜色分选。

 

2、谷物干燥机械的类型和结构特点。

 

谷物干燥机械的一般构造及其特点(干燥贮存仓;平床干燥机;循环干燥机;连续干燥机;流化床干燥机;塔式干燥机)

 

要求了解:

 

1、概述。谷物清选的意义和清选机械的发展概况。谷物的物理特性。

 

2、复式谷物精选机。

 

3、概述。(谷物干燥的意义和谷物干燥机械的发展概况;谷物的物理机械特性;湿空气特性;)

 

4、谷物干燥理论。(水分在粮食中的存在形式;谷物干燥特性曲线;薄层干燥;深床干燥;)。

 

3)课程教学的基本要求

 

本课程的教学环节包括课堂讲授(采用多媒体课件进行)、实验、课程设计、作业、答疑和期未考试。通过上述基本教学步骤,要求学生掌握和了解有关农业机械的基本知识,了解现代农业机械的发展状况及有关最新研究成果,并能正确应用这些知识分析问题和解决问题,为后续的课程和毕业设计(论文)奠定良好的基础。本课程讲授33学时,实验课3学时,考核方式为闭卷考试。

 

课堂讲授采用多媒体教学;包括老师课堂讲授、学生小组讨论、随堂测验等部分;

 

实验课 “联合收获机的总体构造及工作调整”的一部分,其考核不在本课程教学范围内;

 

作业:主要考核学生对每节课知识点的学习、复习、理解和掌握程度。习题分布情况大致如下:

 

               
 

章节

 
 

作业题量

 
 

第六章  收割机械

 
 

12

 
 

第七章  脱粒机械

 
 

23

 
 

第八章  谷物联合收获机

 
 

13

 

 

 

考试:主要考核农业机械的基本概念,基本理论和有关设计计算方法。考试题型为:真空题、简答题、计算综合分析题等。

 

课程成绩由平时成绩和期末成绩组成:课程成绩=平时成绩*50%+期末考试成绩*50%

 

                   
 

平时成绩40%

 
 

平时作业、考勤

 
 

20%

 
 

测验

 
 

10%

 
 

小组研讨及汇报

 
 

10%

 
 

期末考试60%

 
 

期末考试卷面成绩

 
 

60%

 

 

 

 

课程设计: 1(根据课程教学需要,确定设计内容)

 

4)建议教材及教学参考书

 

教材:农业机械学(,下册),中国农业大学主编,农业出版社出版,20022

 

参考书:农业机械学(,下册),南京农业大学主编,中国农业出版社出版,19986

 

 
 

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