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第一章绪论
农业工程是实现农业现代化、改变传统农业和农村经济增长方式,也是发展现代农业的重要科技支撑。而农业机械是农业工程实施的必要装备。本章主要分析了农业机械在农业生产中的重要地位和作用,以及国内外农业机械的技术发展与面临挑战。
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●1.1农业机械在农业中的地位和作用
主要介绍了农业机械在现代农业生产中的地位和作用。通过对典型农业机械的工作原理与用途的分析,指出了农业机械在田间管理的重要性以及农业机械在抵御自然灾害、减少农业损失等方面的发挥的作用。
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●1.2 国内外农业机械的技术发展与面临的挑战
主要介绍了国内外农业机械的技术发展现状,以及目前农业机械在基础研究、农机农艺融合、成果转化等方面面临的一些挑战与思考。
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第二章内燃机
内燃机,是一种动力机械,它是通过使燃料在机器内部燃烧,并将其放出的热能直接转换为动力的热力发动机。广义上的内燃机不仅包括往复活塞式内燃机、旋转活塞式发动机和自由活塞式发动机,也包括旋转叶轮式的喷气式发动机,但通常所说的内燃机是指活塞式内燃机。活塞式内燃机以往复活塞式最为普遍。活塞式内燃机将燃料和空气混合,在其汽缸内燃烧,释放出的热能使汽缸内产生高温高压的燃气。燃气膨胀推动活塞作功,再通过曲柄连杆机构或其他机构将机械功输出,驱动从动机械工作。常见的有柴油机和汽油机,通过将内能转化为机械能,是通过做功改变内能。
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●2.1内燃机种类及工作原理
利用燃料在气缸内燃烧时产生的热能,并把热能转化为机械能的一种动力机械。即燃料与空气进行混合在其机体内燃烧,推动活塞往复运动再带动曲轴旋转、从而将化学能转变为机械能向汽车提供动力。由于燃料是在气缸中燃烧,因此又称内燃机。内燃机的结构形式有很多,可按下列方法分为:(1)燃料不同分为柴油机、汽油机、煤油机和煤气机等。(2)按一个工作循环活塞往复工作的次数,完成一次循环包括进气、压缩、做功、排气四个过程。有的内燃机活塞往复2次就可完成一次循环,而有的内燃机活塞往复4次就可完成一次循环。(3)按冷却方式分为水冷和风冷。(4)按发动机气缸数可分为单缸和多缸。(5)按进气方式可分为增压和非增压。(6)按气缸排列方式可分为直列、卧式和V形等。
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●2.2曲柄连杆机构与机体零件
曲柄连杆机构是发动机实现工作循环,完成能量转换的主要运动零件。它由机体组、活塞连杆组和曲轴飞轮组等组成。在作功行程中,活塞承受燃气压力在气缸内作直线运动,通过连杆转换成曲轴的旋转运动,并从曲轴对外输出动力。而在进气、压缩和排气行程中,飞轮释放能量又把曲轴的旋转运动转化成活塞的直线运动。
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●2.3换气系统
换气系统功用是根据发动机的工作顺序和工作过程,定时开启和关闭进气门和排气门,使可燃混合气或空气进入气缸,并使废气从气缸内排出,实现换气过程。换气机构大多采用顶置气门式配气机构,一般由气门组、气门传动组和气门驱动组组成。
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●2.4润滑系
润滑系统的功用是向作相对运动的零件表面输送定量的清洁润滑油,以实现液体摩擦,减小摩擦阻力,减轻机件的磨损。并对零件表面进行清洗和冷却。润滑系通常由润滑油道、机油泵、机油滤清器和一些阀门等组成。
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●2.5冷却系
冷却系统的功用是将受热零件吸收的部分热量及时散发出去,保证发动机在最适宜的温度状态下工作。水冷发动机的冷却系通常由冷却水套、水泵、风扇、水箱、节温器等组成。
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●2.6柴油机燃油供给系
柴油机燃油系统的作用主要有:①在适当的时刻将一定数量的洁净柴油增压后,以适当的规律喷入燃烧室。喷油定时和喷油量各缸相同且与柴油机运行工况相适应。喷油压力、喷注雾化质量及其在燃烧室内的分布与燃烧室类型相适应。②在每一个工作循环内,各气缸均喷油一次,喷油次序与气缸工作顺序一致。③根据柴油机负荷的变化自动调节循环供油量,以保证柴油机稳定运转,尤其要稳定怠速,限制超速。④储存一定数量的柴油,保证汽车的最大续驶里程。
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●2.7汽油机燃油供给系
根据发动机不同工况,配制一定数量和浓度的混合气,使在气缸中在临近压缩终了时点火燃烧而膨胀做功。
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第三章拖拉机
主要介绍拖拉机的类型和总体构造,拖拉机传动系、行走系、转向系、制动系和动力输出与控制系统的组成,典型部件的结构和工作原理。
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●3.1拖拉机类型与总体构造
主要介绍拖拉机的类型和总体构造。
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●3.2传动系
主要介绍传动系的功用及其组成,离合器、变速器的功用与类型,离合器、变速器的结构和工作原理,后桥的结构组成。
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●3.3行走系
主要介绍轮式和履带式拖拉机行走系的功用及结构组成。
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●3.4转向系
主要介绍转向系的功用与转向方式,轮式和履带式拖拉机转向系的结构组成。
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●3.5制动系
主要介绍制动系的功用与组成,制动器及传动机构。
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●3.6牵引装置和液压悬挂系统
主要介绍拖拉机与农具的连接方式,牵引装置、液压悬挂装置的结构组成,耕深调节方式。
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第四章电动机
电动机(Motor)是把电能转换成机械能的一种设备。它是利用通电线圈(也就是定子绕组)产生旋转磁场并作用于转子(如鼠笼式闭合铝框)形成磁电动力旋转扭矩。电动机按使用电源不同分为直流电动机和交流电动机,电力系统中的电动机大部分是交流电机,可以是同步电机或者是异步电机(电机定子磁场转速与转子旋转转速不保持同步速)。电动机主要由定子与转子组成,通电导线在磁场中受力运动的方向跟电流方向和磁感线(磁场方向)方向有关。电动机工作原理是磁场对电流受力的作用,使电动机转动。
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●4.1三相异步电动机
三相异步电机(Triple-phase asynchronous motor)是感应电动机的一种,是靠同时接入380V三相交流电流(相位差120度)供电的一类电动机,由于三相异步电动机的转子与定子旋转磁场以相同的方向、不同的转速成旋转,存在转差率,所以叫三相异步电动机。三相异步电动机转子的转速低于旋转磁场的转速,转子绕组因与磁场间存在着相对运动而产生电动势和电流,并与磁场相互作用产生电磁转矩,实现能量变换。
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●4.2单相异步电动机
单相异步电动机是由单相交流电源供电的旋转电机 ,其定子绕组为单相。当接入单相交流电时 ,它在定转子气隙中会产生一交变脉动磁场 ,所以单相异步电动机不能自启动。 在交流电机中,当定子绕组通过交流电流时,建立了电枢磁动势,它对电机能量转换和运行性能都有很大影响。所以单相交流绕组通入单相交流产生脉振磁动势,该磁动势可分解为两个幅值相等、转速相反的旋转磁动势和,从而在气隙中建立正转和反转磁场和。这两个旋转磁场切割转子导体,并分别在转子导体中产生感应电动势和感应电流 。
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●4.3电动机的正确使用
①用压缩空气或手动吹风机吹净电动机内部灰尘、电刷粉末等,清除污垢杂物。②拆除与电动机连接的一切接线,用绝缘电阻表测量绕组对机座的绝缘电阻。若小于0.5MΩ时,应进行烘干处理,测量合格后再将拆除的接线恢复。③检查换向器的表面是否光洁,如发现有机械损伤或火花灼痕应进行必要的处理。④检查电刷是否严重损坏,刷架的压力是否适当,刷架的位置是否位于标记的位置。⑤根据电动机铭牌检查直流电动机各绕组之间的接线方式是否正确,电动机额定电压与电源电压是否相符,电动机的起动设备是否符合要求,是否完好无损。
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第五章土壤耕作机械
土壤耕作机械
主要介绍土壤耕作机械的种类和特点,各类土壤耕作机械的结构组成、工作原理及主要工作部件,典型土壤耕作机械的使用与调整。 -
●5.1概述
主要介绍土壤耕作的目的,耕作机械的种类,土壤耕作的方法及相关的机械化技术
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●5.2 铧式犁
主要介绍铧式犁的种类及特点,铧式犁的结构组成,铧式犁的工作部件,铧式犁的使用与调整。
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●5.3旋耕机、灭茬机与秸秆还田机
旋耕机、灭茬机与秸秆还田机 主要介绍旋耕机的类型、构造与工作原理,旋耕机的工作部件,旋耕机的使用,灭茬机与秸秆还田机的作用、种类、结构组成与工作原理。
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●5.4深松机具
深松机与联合耕作机械 主要介绍土壤深松的目的,深松机具的种类和特点,深松机的主要工作部件,联合耕作机的种类和特点。
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●5.5表土耕作机械
表土耕作机械 主要介绍表土耕作机械的目的,圆盘耙的功用和构造,圆盘耙的主要工作部件,圆盘耙的使用,齿耙的种类和特点,镇压器的功用、种类和特点。
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●5.6中耕机
主要介绍中耕的目的,中耕机的类型与构造,中耕机的工作部件。
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第六章播种方式与技术要求
播种是农业生产过程中极为重要的一环。必须根据农业技术要求适时播种,使作物获得良好的发育生长条件,才能保证苗齐苗壮,为增产丰收打好基础。机械播种质量好、生产率高,能保证适时播种,同时为田问管理作业创造良好条件,因此,机械播种在我国广泛应用。
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●6.1播种方式与技术要求
常用的播种方法有撒播、条播、穴播、精密播种、铺膜播种、免耕播种等。
播种的农业技术要求包括播量、行距、株距、播种均匀性、播种深度及压实程度等指标。 -
●6.2通用播种机
播种机以作物种子为播种对象的种植机械。用于某类或某种作物的播种机,常冠以作物种类名称,如谷物条播机、玉米穴播机、棉花播种机、牧草撒播机等。
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●6.3施肥机
用来播施肥料的机具。
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●6.4铺膜机
用来铺覆地膜的机具。
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第七章植保机械
结合多种植保机械主要介绍植物保护方法、施药方法以及植保机械分类、类型,阐述了植保机械工作原理和核心关键部件。了解植保机械的功能、结构和使用及维护保养。
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●7.1植保机械概述
介绍植保机械的概念与用途,植物保护的方法,植保机械的分类及施药方法;介绍植保机械的概念与用途 ;结合植保机械介绍使用植保机械的植物保护的方法;介绍植保机械分类及施药方法。
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●7.2工作原理及结构
介绍常见植保机械工作原理与结构特点,包括喷雾机械、弥雾机械,喷粉机械,烟雾机械,土壤消毒机械,航空植保机械工作原理与结构特点。
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●7.3主要配件
介绍植保机械主要部件结构药液泵、喷头的组成和功用。
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●7.4植保机械的选择与使用维护
介绍植保喷雾方法及植保机械的选择原则;介绍植保喷雾作业注意事项;介绍植保机械的日常维护与保养相关内容。
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第八章灌溉机械
灌溉技术是农业生产增产服务的重要农业工程措施。农田灌溉的方法分为地面灌溉、喷 灌和微灌。地面灌溉是使水从地表面进入田间并借助重力和毛细管作用浸润土壤的灌溉方法。喷灌有点类似普通的降雨,是通过喷射的形式把水洒到土壤表面的方法。微灌是按照作物需求,通过管道系统与安装在末级管道上的灌水器,将水和作物生长所需的养分以较小的流量,均匀、准确地直接输送到作物根部附近土壤的一种灌水方法。受地域条件限制,北方干旱地区均采用如滴灌渗灌、抗旱坐水种、注射灌和地膜穴灌等节水灌溉新技术。随着世界各国水资源日趋紧张,节水省水的灌溉技术引起社会的广泛关注。因此,本章将从灌溉、喷灌、微灌和节水灌溉新技术四个方面进行讲解。
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●8.1灌溉方法及其分类
本节将介绍灌溉方法及其分类。
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●8.2农用水泵
本节将介绍农用水泵的结构组成及其工作原理。
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●8.3节水灌溉机械与设备
本节将讲解灌溉设备的分类、结构组成和工作原理。
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第九章分段收获机械
本章重点介绍了机械收获作物时的分段收获方法,主要从该方法各个作业环节配套农机装备的结构组成与工作原理进行了介绍。主要包括:收割机的分类、脱粒机的分类和清选机的分类。
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●9.1机械收获作物的方法
本节课主要对机械收获作物的方法进行了介绍,按不同的分类方法可将机械收获作物的方法分为分段收获、两段收获和联合收获。
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●9.2收割机械
本节课主要对收割机的分类进行了介绍,按照作物铺放方式不同,收割机可分为收割机、割晒机和割捆机。按照割台输送装置的不同,可分为立式割台、卧式割台和回转割台三种。按照收割机的挂接方式不同,可分为牵引式、悬挂式和自走式。收割机的类型很多,但其主要构成部分基本相同,主要有切割装置、拨禾和扶禾装置、输送和铺放装置。
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●9.3脱粒机械
本节课主要对脱粒机的分类和主要工作装置进行了介绍。脱粒机按结构和性能分为简易式、半复式和复式脱粒机;按作物喂入方式分为半喂入式和全喂入式脱粒机;按作物在脱粒装置内的运动方向分为切流型和轴流型。脱粒机的主要工作装置包括脱粒、分离和清粮装置。其中,脱粒装置包括纹杆式脱粒装置、钉齿式脱粒装置和弓齿式脱粒装置。分离装置的结构形式有键式、平台式、转轮式等几种。而清粮装置的功用则是从来自凹板和逐稿器的短小脱出物中清选出谷粒,回收未脱净的穗头,把颖壳、短茎秆等杂余排出机外。同时,对典型的复式脱粒机、轴流式脱粒机和玉米脱粒机的分类与功用进行了介绍。
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●9.4谷物清选机械
本节课主要对典型的清选原理与方法进行了介绍,包括气流清选、筛选、窝眼筒清选、按谷粒的密度分离和按谷物的表面特性分离。同时对几种常用的清选机械组成与工作原理进行了介绍,常用的清选机械包括扬场机、复式精选机和重力精选机。
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第十章谷物联合收获机
本章我们学习了谷物联合收获机,谷物联合收获机融收割机、脱粒机和清选机等工作装置为一体,一次完成作物的切割、脱粒、分离和清粮等全部作业,直接获取清洁的粮食。它能有效地提高劳动生产率,降低劳动强度、减少谷粒损失,有利于大面积及时收获,特别在收获季节降雨较多的地区,用联合收获机抢收稻麦,更能显示其优越性。对谷物联合收获机的农业技术要求为:收割、脱粒、分离、清粮等总的损失不超过籽粒总收获量的2%;籽粒破碎率一般不超过1.5%;收获的籽粒应清洁干净,以小麦为例,其清洁率应大于98%;割茬高度愈低愈好,一般要求在15cm左右,割大豆时应尽可能低。对某些需要茎秆还田地区,或因客观条件限制降低割台高度有困难,允许高一些。
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●10.1全喂入式稻麦联合收获机
本节课主要对稻麦联合收获机的分类进行了介绍,按动力的供给方式分类稻麦联合收获机可分为牵引式、自走式和悬挂式三种类型。按作物的喂入方式分类,联合收获机可分为全喂入式和半喂入式两种。以新疆-2型全喂入式联合收获机为例,对全喂入式联合收获机的构造进行学习。
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●10.2半喂入式水稻联合收获机
本节课学习了半喂入式水稻联合收获机。我们知道半喂入式联合收获机将稻麦切割后只有穗头部分喂入脱粒装置,它特别适合水稻收获由于半喂入脱粒的特殊性,半喂入联合收获机相对于全喂入联合收获机而言,机型较小,结构较复杂,单位功率消耗低,因此适宜于中小田块的稻麦收获。
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●10.3玉米联合收获机
本节课主要对玉米联合收获机的分类和特点进行了介绍,玉米联合收获机按机器的结构和完成收获作业的程度,可分为卧式玉米摘穗剥叶联合收获机,立辊式玉米摘穗剥叶联合收获机和玉米粒联合收获机。
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第十一章经济作物收获机
本章我们对棉花、花生及甜菜3种经济作物收获方法、配套收获机械装备进行了学习,主要从收获农艺要求、收获方法及其配套机具的结构组成与工作原理进行了掌握。
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●11.1棉花收获机械
本节课主要对棉花收获机的分类和特点进行了介绍,根据采棉部件的形式不同,用于分次采棉的采棉机分为水平摘锭式和垂直摘锭式两种。用于一次采棉的采棉机有梳齿和摘辊式采棉机两种,而摘辊又有金属摘辊和刷式摘辊等。
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●11.2花生收获机械
本节课主要对花生收获方法的分类和花生机械特点进行了介绍,花生机械收获也分为分段收获、两段收获和联合收获三种方法。花生收获机械包含并可分为花生起挖犁、花生起挖机、花生起收机、花生翻晒机、花生摘果机、花生清选机、花生联合收获机和花生捡拾收获机等。
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●11.3甜菜收获机械
本节课主要对甜菜收获应满足的要求、切顶装置应满足的要求、甜菜收获机械的分类和特点进行了介绍,甜菜收获包括切除茎叶和根头、挖掘块根及清理装运三大项作业。
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第十二章温室机械
本章主要介绍了温室的类型,卷帘机、地中热交换系统及温床加热装置的结构组成及工作原理和两种温室环境调控设备。
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●12.1温室分类
主要介绍了温室的类型,按不同的分类方法可将温室分为不同的类型。不同的类型温室具有不同的特点。
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●12.2温室环境调控设施
主要介绍了卷帘机、地中热交换系统及温床加热装置的结构组成及工作原理。本节主要学习了两种温室环境调控设备,一种是温室滴灌设备,主要是给作物根系供给水分。另一种是二氧化碳调控设备,为作物生长提供所需的二氧化碳。
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●12.3设施农业机具
主要介绍了设施农业机具。
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第十三章果园机械
主要介绍果园建植机械、苗圃机械、挖坑机和植树机的工作原理及特点。
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●13.1果园建植机械
主要介绍果园建植和修整的目的,以及割灌机和油锯的工作原理与维修保养事项。
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●13.2苗圃机械
主要介绍了苗圃作业中涉及的作床、筑埂、插条及挖苗机械的功用、种类、工作原理和特点.
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●13.3果园栽植机械
主要介绍了手提式挖坑机与悬挂式挖坑机的使用场合、构造及工作原理。还介绍了简单植树机、半自动植树机与大苗植树机的使用场合、构造及工作原理。
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●13.4整形修剪机械
主要介绍了液压剪枝机和绿篱机的使用场合、构造及工作原理。
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第十四章果蔬收获机械
在日常生活过程中,我们对根类蔬菜和水果的需求日益增加,加之,农村劳动力缺乏。进一步需要推广根类蔬菜和水果的机械化收获技术。根据作业对象不同,分为根类蔬菜收获机械、叶类蔬菜收获机械和叶类蔬菜收获机械等。为了让大家更进一步认识该类机械,本章将从根类蔬菜收获机械、叶类蔬菜收获机械、叶类蔬菜收获机械和果类采收机及平台四个方面进行讲解。
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●14.1蔬菜收获机械
介绍根类、叶类和果类蔬菜收获机械的分类及工作原理。
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●14.2果实采收机械及平台
本节讲解果类采收机的分类、结构组成及工作原理。
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第十五章草业机械
主要介绍草业机械的种类和特点,各类草坪机械、草地机械以及牧草收获机械的结构组成和工作原理。
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●15.1草坪机械
主要介绍草坪建植机械和草坪养护管理机械的类型和特点,典型机械的结构组成和工作原理。
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●15.2草地建植与保护机械
主要介绍牧草播种机、天然草地建植机械和草地保护机械的类型和特点,典型机械的结构组成和工作原理。
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●15.3牧草收获机械
主要介绍割草机、搂草机和压捆机等典型牧草收获机械的类型和特点,典型机械的结构组成和工作原理。
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第十六章果蔬清洗与分级分选机械
本章介绍了果蔬清洗机械 、滚筒筛式、三辊式分级机和称重式分级机和光电分选分级机械与设备的工作原理及应用场合。
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●16.1果蔬清洗机械
介绍了鼓风式清洗机、滚筒式清洗机及转刷式清洗机的构造、工作原理及其清洗方法。
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●16.2果蔬分选机械
介绍了滚筒筛式分选机、回转带式分选机和滚筒式分级机的结构组成、工作原理及其应用场合。同时介绍了三辊式分级机和称重式分级机的结构组成、工作原理及其应用场合。
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●16.3光电分选分级机械与设备
介绍了光电分选分级的原理及其应用场景。