组合农用机毕业设计

组合农用机毕业设计

1 绪论

1.1 国内外农业机械化的背景

农业机械包括农用动力机械、农田建设机械、土壤耕作机械、种植和施肥机械、植物保护机械、农田排灌机械、作物收获机械、农产品加工机械、畜牧业机械和农业运输机械等。广义的农业机械还包括林业机械、渔业机械和蚕桑、养蜂、食用菌类培植等农村副业机械。现就国内外农业机械化的发展作简要介绍。

1.1.1 国内外农业机械化的发展史

在中国，早在新石器时代的仰韶文化时期（约公元前5000～前3000）就有了原始的耕地工具——耒耜。公元前13世纪就已使用铜犁头进行牛耕。到公元前 8～前3世纪的春秋战国时代，已经拥有耕地、播种、收获、加工和灌溉等一系列铁、木制锄头。公元前90年前后，赵过发明的三行耧,即三行条播机,其基本结构至今仍被应用。到9世纪已形成结构相当完备的畜力铧式犁。在《齐民要术》(约540)、《耒耜经》(约880)、王祯《农书》(约1310)、《天工开物》(1637)等古籍中，对各个时期农业生产中使用的各种机械和工具都有详细的记载。[1]

在西方，原始的木犁起源于美索不达米亚和埃及，约公元前1000年开始使用铁犁铧。19世纪至20世纪初，是发展和大量使用新式畜力农业机械的年代。1831年，美国的C.H.麦考密克创制成功马拉收割机。1936年出现了第一台马拉的谷物联合收获机。1850～1855年间，先后制造并推广使用了谷物播种机、割草机和玉米播种机等。20世纪初，以内燃机为动力的拖拉机开始逐步代替牲畜，作为牵引动力广泛用于各项田间作业，并用以驱动各种固定作业的农业机械。30年代后期，英国的H.G.弗格森创制成功拖拉机的锄头悬挂系统，使拖拉机和锄头二者形成一个整体，大大提高了拖拉机的使用和操作性能。由液压系统操纵的锄头悬挂系统也使锄头的操纵和控制更为轻便、灵活。与拖拉机配套的农机具由牵引式逐步转向悬挂式和半悬挂式，使农机具的重量减轻、结构简化。40年代起，欧美各国的谷物联合收获机逐步由牵引式转向自走式。60年代，水果、蔬菜等收获机械得到发展。自70年代开始，电子技术逐步应用于农业机械作业过程的监测和控制，逐步向作业过程的自动化方向发展。[2]

1.1.2 国内外农业机械化的发展现状

农业是我国的基础经济、是国家发展的根本，机械化的普及，不仅使农业加强了农业化生产，同时也减轻了农民的劳动强度。随着社会的进步，生活中的每

一个角落都有机器的参与。我国的农业机械化始于19世纪末和20世纪初，有计划大规模地发展则始于1957年。到1994年，综合计算的农机化程度达到40％，

2000年达到48％。由于我国各地自然条件和经济水平相差很大，农机化也呈不均衡发展，农机装备也呈现多样化趋势，但品种、规格不多，质量性能不稳定；动力机具多，作业机具少，机具配套比低，户均机械动力少；小型机具多，大中型机具跟不上发展需要，缺少适用机具，且产品可靠性、耐久性、安全性、舒适性、产品整体造型、零部件制造质量等与发达国家差距较大。我国加入WTO以后，农业机械化所面临的发展环境也必将发生巨大变化。研究我国农业机械化发展现状，应对这种变化带来的机遇与挑战，是摆在国人面前的紧迫课题。[2] 在国外，经济发达国家已经进入全盘机械化和自动化阶段，以美、日、意大利、以色列等为代表。国外先进的农业机械化水平及特点主要表现为：动力机械进一步向大功率、高速度、大型化方向发展，复式和联合作业机械大幅提高农业机械的作业效率，卫星定位、激光制导等高新技术在农业机械上得到广泛应用，节约资源、保护环境、促进农业可持续发展的机械受到广泛重视。农业生产区域化、专业化和社会化程度高，生产过程全面实现机械化和自动化；高新技术和现代科学研究成果被广泛应用于农业机械化；精确农业技术悄然兴起则是它们的共同特点。[2]

1.1.3 国内外农业机械化的发展趋势

农业机械化是农业现代化和农村经济社会发展的重要标志，是实现农业产业化、加快农业科技进步的重要措施。

众所周知，中国农业机械化发展水平与发达国家相比有一定的差距，农机产品量和技术含量有待进一步提高。随着国民经济实力的不断增强，传统农业将逐步向现代农业转变，农业基础设施建设投入力度将进一步加大，农村富余劳动力转移步伐将进一步加快，农民摆脱繁重体力劳动的愿望将进一步增强，必将扩大对农机的需求。展望未来，中国农业机械化发展将呈现以下几个发展趋势：农业机械化发展环境进一步好转；关键环节机械化技术需求进一步扩大；畜牧业机械化生产关键技术将有较快发展；设施农业生产机械化技术与设备将会得到较快发展；促进农业可持续发展和保护环境的农业机械化技术需求将进一步扩大；农机的升级换代技术需求强劲。

中国农机技术水平总体质量不高，技术含量低，中小型机械多，科技含量高、可靠性强、操作方便的大型机械缺乏。随着农村劳动力的转移、农业规模的扩大、人民生活质量的提高、农机服务组织的发展以及市场竞争的加强，对先进适用、高科技含量和大型农业机械的需求将不断增加。这类机械的开发、引进和生产将是农机技术升级换代的重要内容。中国农业正处于从传统农业向现代农业转变的关键时期。在这一进程中，农业机械化的作用越来越显著。

从全球来看，随着工业的发展，使高新技术在农机上的应用更加广泛，农机

自动化和智能化的水平将会进一步的提高。信息技术、智能技术的发展，精确农业技术体系的完善都将引起现代农业装备的重大变革。主要表现在使用自动控制技术、人工智能技术、信息技术等。自动控制技术虽在农业机械上得到应用，但还需进一步提高自动控制的水平。把电子、微电子技术与通讯技术结合起来，采用现代方法进行自动化监控管理，发展精准农业技术体系的自动化控制。精准农业主要发展以温室为主的自动控制系统智能化研究，因此这也为我们指明了农业机械装备技术研究的发展方向。与此同时，计算机视觉作为一种智能化技术是当前农业工程学科中的热点研究领域之一。另外，生产自动化程度的进一步提高，农业自动化也将会与精确农业、GPS等新兴技术进一步整合，从而组成一个大的农业生产智能控制系统。传感器、遥测遥感技术的发展，机器人技术的日益成熟，伴随着计算机和电控技术的突飞猛进，农机也向高度的智能化发展。[2] 近年来，世界农业机械装备正迅速地吸收和应用电子信息科技发展的成果，这标志着农业机械的信息化发展趋势。发展较迅速的精准农业，其支撑技术是3s 空间信息技术和作物生产管理决策技术，即基于信息和先进技术为基础的现代农业技术。3s空间信息技术在精细农业中的应用充分体现了信息传递和处理的重要性。准确可靠的农田信息是实施精准农业的基础。由此可以看出信息在现代农业中举足轻重的地位，信息化也将是现代农业机械技术一个必然的发展趋势。[2]

1.2 本课题的研究方向和研究意义

1.2.1 研究方向

近年来，随着农业经济的快速发展和农民生活水平的不断提高，各种中小型农业加工机械，如农耕机、插秧机、播种机、碾米机、碎料机、磨面机、脱粒机、抽水机等，已在广大农村得到了越来越普遍的应用。但公知的各类农业加工机械由于一机一用、一机一动力、移动不便、功能单一、闲置率高等原因，让大多数农户感到购置不划算。由此，致使目前农村仍有不少农民加工粮食也要拿到较远的地方，劳动强度大，费时费力，非常麻烦。农副产品加工机械担负着我国约75%的粮食、60%油料加工任务，发展农副产品加工机械，对扩大内需，繁荣地方经济，拉动国民经济发展有重要的作用。就当今我国农村经济的现状而言，广大农民迫切需要一种价格成本均可为普通农户家庭接受的多功能农用机，以满足农户家庭生产生活的需要。[3]

现有的多功能农业生产加工机械主要有耕地机与插秧机的组合，碾米机与碎料机的组合等。一般都是两种功能的组合，多功能的很少，要不就是技术不成熟。针对这些情况，研究发明一种新型多功能组合农用机械就更是必要的。

因此，本课题就是针对这种新型多功能组合农用机械而做的设计。通过本次