农业机械学
绪论
黑龙江八一农垦大学
工程学院
绪 论
一, 农业机械的作业特点
,农业机械学, 是农业机械化及其
自动化专业的主干课程, 同时也是该
专业的特色课程 。 农业机械是机械工
程学科中的一个大门类, 但是他与其
他通用机械有许多不同之处 。
1,工作对象复杂：农业机械的
工作对象为生物及与生物活动有
关的环境条件 —— 土壤, 水, 肥
料, 气候等, 而这些情况又根据
区域, 作物类别, 种类, 自然条
件和栽培制度的不同变化较大,
这就要求农业机械应具有较强的
适应性 。
2,季节性强：农业生产具
有很强的季节性, 往往是在
时间比较集中的高强度条件
下进行作业, 这就需要农业
机械具有较高的可靠性和生
产率 。
3,工作环境条件差：许多
农业机械是在田间, 露天地和
高速行走状态下工作的, 农业
机械必须有较高的产品质量和
管理水平 。
农业机械在农业生产中的作用
? （一）提高劳动生产率
? （二）促进增产措施的实施与发展
? （三）争取时间，不违农时
? （四）改善劳动条件
二, 农业机械学的研究领域
农业机械有广义和狭义之
分。广义的农业机械是指机具
和动力，也就是我们经常所说
的机组，而且，含盖了大农业
范围内的农、林、牧、副、渔
等所有的作业设备 ——
田间作业机械
场上作业机械
农副产品加工机械
林业机械
渔业机械
牧草机械, 蓄禽饲养机械
饲料加工机械
农田基本建设机械等
狭义的农业机械主要是
指田间作业机具，包括部分
场上作业机械 —— 耕整机械、
播种施肥机械、田间管理机
械、植保机械、排灌机械、
收获机械等。
农业机械学的研究领域
农业机械学的研究领域主要是根据农业
生产的实际需要, 自然条件等, 利用机械
动力学, 控制论及优化设计, 随机过程,
可靠性设计, 机械设计及理论等研究农业
机械的理论, 结构设计, 试验和应用等问
题 。 本课程所涉及的内容主要是田间作业
机械, 而且侧重于小麦生产机械化所必须
的典型设备的构造, 原理, 设计理论等 。
三, 国内外农业机械化发展现状与趋势
☆ 国内情况：中国是从解放后开始发展自己
的农机化事业的, 虽然经历了许多的风风雨
雨, 但还是取得了较大的发展, 由于中国地
域辽阔, 经济发展不平衡, 农机化水平差别
较大, 农机总动力与发达国家几乎相当, 但
农机具数量, 质量, 种类, 性能等硬件指标
与发达国家存在较大的差距, 机械化程度系
数平均为 0,3左右, 整体水平相当于美国上
世纪 50年代后期水平, 处于现代农业的初级
阶段, 农机化事业任重而道远 。
中国农业机械化现状：
农用总动力,5亿千瓦
中国农业机械化现状：
拖拉机总保有量,2500万台
中国农业机械化现状：
联合收获机总保有量,22万台
中国农业机械化现状：
机耕率,80%
中国农业机械化现状：
机播率,40%
中国农业机械化现状：
机收率,30%
未来中国的农机化发展趋势
从宏观上看要与世界发展同步,
但微观工作难度较大, 基本机械
化是我们的近期目标, 全方位农
机化及局部领域内的以机械, 电
子, 信息等为依托的与生物工程
相结合的精确农业机械化则是中
国农机化发展的远期目标 。
☆ 国外情况：以美国为代表
的西方发达国家早在上个世
纪 60年代就已经基本上实现
了农业机械化, 70年代初实
现了全方位机械化, 并逐步
被自动化所取代 。
80年代末期, 基于现代电子信息
技术, 农业生产辅助决策支持技术和
农业工程装备自动化技术等集成组装
起来的作物生产精细经营技术 —— 精
确农业在西方发达国家开始研究应用,
精确农业是农业机械化, 自动化的高
度体现, 同时也是对传统农业生产经
营方式的一种新挑战, 最为关键的是
他使人们对农业现代化在观念上发生
了革命性的变化 。
精确农业 —— 是以知识为基础的农业
微观管理系统, 其核心是根据当时当
地所测定的作物作业实际需要确定对
作物的投入量或作业量 。 系统组成：
GPS,GIS（ 计算机控制器, 传感器
及监测系统, 专家决策支持系统, 永
久性地理空间数据等 ）, RS,电子化
执行设备 （ 电子化拖拉机, 可变量投
入性农机具等 ） 。
精确农业的工作过程
通过全球定位系统 （ GPS）, 确定农业作业者
或农业机器在田间的瞬时位置, 通过设置在田间,
也可能是农业机器上的传感器及监测系统随时随地
的采集田间数据 （ 质地, 肥力, 含谁量, 作物生长
状况, 病虫害, 杂草等 ）, 这些数据输入到地理信
息系统 （ GIS）, 结合事先储存在 GIS中的定期输入
或持久性数据, 专家系统及其他支持决策系统, 对
信息进行加工处理, 迅速做出适当的农业作业决策,
即符合变量投入或变量作业的农业生产处方, 再通
过作业者或农业机器携带的计算机控制器控制变量
执行设备, 实现对作物的变量投入或变量操作 。
车载数据采集系统
该土壤信息自动采
集车配置有 DGPS接收
器, GIS,数字田块生
成器, 电子扫描仪, 图
象处理系统等 。 可在沿
田块边界移动后自动生
成地貌电子图, 在田间
等间隔行走后可获得田
间持水量, 肥力分布,
杂草等信息 。
卫星遥感生成的田块杂草及土壤性状 图
GPS 确定作业者位置 GIS
传感器
监测系统
专家系统
决支系统
RSS
持久数据
执行者 变量控制器 作业
精确农业工作流程图
基于 GPS的智能植保机械在有选择的喷洒除草剂
四, 本课程的教学内容和学习方法
,农业机械学, 是一门讲述常用
农业机械基本构造, 工作原理, 理论
分析及设计计算等内容的专业课程 。
通过学习, 使同学们能够掌握典型农
业机械的基本知识, 为今后从事农机
化事业或其他农业工程工作打下坚实
的理论基础 。
由于我国幅员辽阔，农业生
产条件复杂，农作种类繁多，各
地所使用的农业机械不近相同。
本课程主要结合黑龙江省的农业
生产实际和机械化现状，以大田
型农业机械为主，讲述与农业生
产有关的典型农业机械设备：
1,本课程的教学内容
耕地机械, 整地机械, 播种机
械, 植保机械, 收割机械, 脱
粒机械, 小麦联合收获机械,
玉米联合收获机械等 。 其中,
课堂教学 52学时, 实验实习 8学
时 。
2、学习方法及要求
⑴ 课堂教学以工作原理、基本计算、设计方法及理论分析为
主；实验实习以基本类型、基本构造、工作过程、使用维护、
性能实验等为主；
⑶采用课堂教学、实验实习、课程设计相结合的教学模式，
辅之以专题讲座或学术报告，提高教学质量；
⑷要求注意听讲，遵守课堂纪律，记好笔记，认真完成作业
和实验实习报告等；
⑸考试方式：闭卷
⑹试题基本结构：基本概念和基本知识 70%，综合运用 30%；
⑺试题基本题型：概念、填空、选择、判断、简答、计算、
综合运用等。
绪论
黑龙江八一农垦大学
工程学院
绪 论
一, 农业机械的作业特点
,农业机械学, 是农业机械化及其
自动化专业的主干课程, 同时也是该
专业的特色课程 。 农业机械是机械工
程学科中的一个大门类, 但是他与其
他通用机械有许多不同之处 。
1,工作对象复杂：农业机械的
工作对象为生物及与生物活动有
关的环境条件 —— 土壤, 水, 肥
料, 气候等, 而这些情况又根据
区域, 作物类别, 种类, 自然条
件和栽培制度的不同变化较大,
这就要求农业机械应具有较强的
适应性 。
2,季节性强：农业生产具
有很强的季节性, 往往是在
时间比较集中的高强度条件
下进行作业, 这就需要农业
机械具有较高的可靠性和生
产率 。
3,工作环境条件差：许多
农业机械是在田间, 露天地和
高速行走状态下工作的, 农业
机械必须有较高的产品质量和
管理水平 。
农业机械在农业生产中的作用
? （一）提高劳动生产率
? （二）促进增产措施的实施与发展
? （三）争取时间，不违农时
? （四）改善劳动条件
二, 农业机械学的研究领域
农业机械有广义和狭义之
分。广义的农业机械是指机具
和动力，也就是我们经常所说
的机组，而且，含盖了大农业
范围内的农、林、牧、副、渔
等所有的作业设备 ——
田间作业机械
场上作业机械
农副产品加工机械
林业机械
渔业机械
牧草机械, 蓄禽饲养机械
饲料加工机械
农田基本建设机械等
狭义的农业机械主要是
指田间作业机具，包括部分
场上作业机械 —— 耕整机械、
播种施肥机械、田间管理机
械、植保机械、排灌机械、
收获机械等。
农业机械学的研究领域
农业机械学的研究领域主要是根据农业
生产的实际需要, 自然条件等, 利用机械
动力学, 控制论及优化设计, 随机过程,
可靠性设计, 机械设计及理论等研究农业
机械的理论, 结构设计, 试验和应用等问
题 。 本课程所涉及的内容主要是田间作业
机械, 而且侧重于小麦生产机械化所必须
的典型设备的构造, 原理, 设计理论等 。
三, 国内外农业机械化发展现状与趋势
☆ 国内情况：中国是从解放后开始发展自己
的农机化事业的, 虽然经历了许多的风风雨
雨, 但还是取得了较大的发展, 由于中国地
域辽阔, 经济发展不平衡, 农机化水平差别
较大, 农机总动力与发达国家几乎相当, 但
农机具数量, 质量, 种类, 性能等硬件指标
与发达国家存在较大的差距, 机械化程度系
数平均为 0,3左右, 整体水平相当于美国上
世纪 50年代后期水平, 处于现代农业的初级
阶段, 农机化事业任重而道远 。
中国农业机械化现状：
农用总动力,5亿千瓦
中国农业机械化现状：
拖拉机总保有量,2500万台
中国农业机械化现状：
联合收获机总保有量,22万台
中国农业机械化现状：
机耕率,80%
中国农业机械化现状：
机播率,40%
中国农业机械化现状：
机收率,30%
未来中国的农机化发展趋势
从宏观上看要与世界发展同步,
但微观工作难度较大, 基本机械
化是我们的近期目标, 全方位农
机化及局部领域内的以机械, 电
子, 信息等为依托的与生物工程
相结合的精确农业机械化则是中
国农机化发展的远期目标 。
☆ 国外情况：以美国为代表
的西方发达国家早在上个世
纪 60年代就已经基本上实现
了农业机械化, 70年代初实
现了全方位机械化, 并逐步
被自动化所取代 。
80年代末期, 基于现代电子信息
技术, 农业生产辅助决策支持技术和
农业工程装备自动化技术等集成组装
起来的作物生产精细经营技术 —— 精
确农业在西方发达国家开始研究应用,
精确农业是农业机械化, 自动化的高
度体现, 同时也是对传统农业生产经
营方式的一种新挑战, 最为关键的是
他使人们对农业现代化在观念上发生
了革命性的变化 。
精确农业 —— 是以知识为基础的农业
微观管理系统, 其核心是根据当时当
地所测定的作物作业实际需要确定对
作物的投入量或作业量 。 系统组成：
GPS,GIS（ 计算机控制器, 传感器
及监测系统, 专家决策支持系统, 永
久性地理空间数据等 ）, RS,电子化
执行设备 （ 电子化拖拉机, 可变量投
入性农机具等 ） 。
精确农业的工作过程
通过全球定位系统 （ GPS）, 确定农业作业者
或农业机器在田间的瞬时位置, 通过设置在田间,
也可能是农业机器上的传感器及监测系统随时随地
的采集田间数据 （ 质地, 肥力, 含谁量, 作物生长
状况, 病虫害, 杂草等 ）, 这些数据输入到地理信
息系统 （ GIS）, 结合事先储存在 GIS中的定期输入
或持久性数据, 专家系统及其他支持决策系统, 对
信息进行加工处理, 迅速做出适当的农业作业决策,
即符合变量投入或变量作业的农业生产处方, 再通
过作业者或农业机器携带的计算机控制器控制变量
执行设备, 实现对作物的变量投入或变量操作 。
车载数据采集系统
该土壤信息自动采
集车配置有 DGPS接收
器, GIS,数字田块生
成器, 电子扫描仪, 图
象处理系统等 。 可在沿
田块边界移动后自动生
成地貌电子图, 在田间
等间隔行走后可获得田
间持水量, 肥力分布,
杂草等信息 。
卫星遥感生成的田块杂草及土壤性状 图
GPS 确定作业者位置 GIS
传感器
监测系统
专家系统
决支系统
RSS
持久数据
执行者 变量控制器 作业
精确农业工作流程图
基于 GPS的智能植保机械在有选择的喷洒除草剂
四, 本课程的教学内容和学习方法
,农业机械学, 是一门讲述常用
农业机械基本构造, 工作原理, 理论
分析及设计计算等内容的专业课程 。
通过学习, 使同学们能够掌握典型农
业机械的基本知识, 为今后从事农机
化事业或其他农业工程工作打下坚实
的理论基础 。
由于我国幅员辽阔，农业生
产条件复杂，农作种类繁多，各
地所使用的农业机械不近相同。
本课程主要结合黑龙江省的农业
生产实际和机械化现状，以大田
型农业机械为主，讲述与农业生
产有关的典型农业机械设备：
1,本课程的教学内容
耕地机械, 整地机械, 播种机
械, 植保机械, 收割机械, 脱
粒机械, 小麦联合收获机械,
玉米联合收获机械等 。 其中,
课堂教学 52学时, 实验实习 8学
时 。
2、学习方法及要求
⑴ 课堂教学以工作原理、基本计算、设计方法及理论分析为
主；实验实习以基本类型、基本构造、工作过程、使用维护、
性能实验等为主；
⑶采用课堂教学、实验实习、课程设计相结合的教学模式，
辅之以专题讲座或学术报告，提高教学质量；
⑷要求注意听讲，遵守课堂纪律，记好笔记，认真完成作业
和实验实习报告等；
⑸考试方式：闭卷
⑹试题基本结构：基本概念和基本知识 70%，综合运用 30%；
⑺试题基本题型：概念、填空、选择、判断、简答、计算、
综合运用等。
