工程机械构造与设计 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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页数:294

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出版时间:2009-6

价格:48.00元

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isbn号码:9787122050939

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• 工程机械
• 构造
• 设计
• 机械工程
• 机械制造
• 车辆工程
• 液压传动
• 发动机
• 结构力学
• 零部件

现代农业机械发展趋势与前沿技术 本书聚焦于农业生产力的核心驱动力——现代农业机械，深入剖析当前全球农业面临的挑战与机遇，并以前瞻性的视角探讨未来农业机械的设计理念、核心技术及其对可持续农业发展的深远影响。 --- 第一部分：全球农业变革与机械化的战略定位 第一章：新世纪农业的挑战与机遇 本章首先勾勒出当前全球农业面临的多重压力：人口增长带来的粮食安全压力、气候变化导致的耕作条件恶化、水资源短缺以及劳动力成本的持续上升。在此背景下，传统农业模式的局限性日益凸显，迫切需要一场以机械化、信息化为核心的技术革命。 1.1 粮食安全与耕地资源的紧迫性：分析不同国家和地区在满足基本食物需求上面临的结构性矛盾，以及机械化在提高单位面积产量中的关键作用。 1.2 资源效率与环境可持续性：探讨农业生产中对水、肥、药的过度使用问题，引出精准农业机械对资源优化配置的需求。 1.3 农业劳动力结构的变化：研究农村劳动力老龄化、外流化趋势，以及高效率、高自动化机械在弥补劳动力缺口上的不可替代性。 第二章：现代农业机械化的发展阶段与演进路径 本章系统梳理了农业机械从动力机械化到全面信息化的发展历程，明确当前正处于以“智慧农业”为标志的第三次浪潮。 2.1 动力机械化（第一阶段）：回顾蒸汽机到内燃机驱动的机械普及，重点分析传统拖拉机、联合收割机在提高劳动生产率上的历史贡献。 2.2 集成与自动化（第二阶段）：探讨液压技术、电子控制系统（ECU）在提升作业精度、减少驾驶员疲劳感方面的应用，如早期的自动转向系统。 2.3 数字化与智能化（第三阶段）：详细阐述全球农业机械向感知、决策、执行一体化的智能系统转型的趋势，这是本书后续技术探讨的基础。 --- 第二部分：精准农业的核心技术体系 精准农业是现代农业机械的灵魂，本部分将深入解析支撑高精度作业的底层技术与系统集成。 第三章：全球导航卫星系统（GNSS）在农机中的应用深度解析 GNSS已成为农机自主作业的基石。本章超越了基础的定位功能介绍，着重于高精度差分技术在复杂田间环境中的应用挑战与解决方案。 3.1 RTK（实时动态）技术在耕作中的误差源分析：讨论多径效应、大气延迟、基站选址对厘米级精度的影响，并介绍先进的校正算法。 3.2 惯性导航系统（INS）的融合：分析当GNSS信号丢失（如进入林区或高大作物下）时，如何利用高精度MEMS陀螺仪和加速度计进行航迹推算，实现连续作业。 3.3 变率施肥与播种的路径规划：探讨如何根据土壤电导率（EC）图、产量图等数据，实时生成最优的作业轨迹，实现“按需供给”。 第四章：农业机器人与自主作业系统 本章关注完全无人化作业的前景，即农业机器人的设计原理与安全标准。 4.1 农田环境感知技术：详细介绍机器视觉（RGB/深度相机）、激光雷达（LiDAR）在识别作物健康状态、杂草分布、障碍物检测中的应用模型。 4.2 运动控制与路径跟踪：分析高负载、低速、复杂地形（如坡地）下，四轮驱动、履带式等不同底盘类型的运动学模型及其控制策略。 4.3 农机协同作业（Swarm Robotics）：探讨多台小型、低速自主作业单元（如小型播种机器人集群）如何通过无线通信协议（如Ad-hoc网络）实现协同作业，提高作业效率和冗余性。 第五章：传感、执行与数据链的集成 精准作业的实现依赖于高效的数据采集与精确的物理干预。 5.1 作物健康遥感技术：对比机载多光谱/高光谱传感器与田间地头便携式传感器在作物生理指标（叶绿素含量、水分胁迫指数）监测中的优劣势。 5.2 智能执行器：分析高响应速度的电液比例控制阀在深松作业中对阻力变化的即时反馈，以及新型电驱动系统在能效上的提升。 5.3 农场信息管理系统（FMS）的数据流架构：阐述从田间传感器到云端分析平台的完整数据生命周期管理，确保数据准确性和实时性。 --- 第三部分：面向可持续发展的动力与底盘技术 第六章：农业动力系统的能效革命 传统柴油动力系统面临着严格的排放法规和高昂的燃料成本。本章探讨动力源的清洁化和高效化转型。 6.1 电动化农机：分析纯电动拖拉机和联合收割机的优势（高扭矩、低噪音）与瓶颈（电池能量密度、充电基础设施）。重点讨论高压直流电系统在农机中的应用潜力。 6.2 混合动力与燃料电池技术：研究在需要长时间大功率作业（如深耕）的情况下，混合动力系统如何平衡能耗与续航能力，以及氢燃料电池在零排放应用中的前景。 6.3 替代燃料：讨论生物柴油（B100）在现有柴油机中的应用兼容性与对发动机材料的影响。 第七章：农机底盘与适应性设计 底盘是农机与土壤交互的界面，其设计直接影响土壤健康和作业质量。 7.1 轮胎与履带技术：深入分析不同接地比压（Ground Pressure）对土壤压实度的影响，探讨超大断面轮胎和柔性履带在保护土壤结构上的优势。 7.2 悬挂系统与地形自适应：介绍主动式液压悬挂系统如何通过实时调整车身姿态，保证高速作业时机具的水平度和作业深度的一致性。 7.3 模块化底盘设计理念：探讨未来农机底盘平台化、标准化，以适应不同农具快速更换和功能扩展的需求。 --- 第四部分：未来展望与人机交互 第八章：人机工程学与智能座舱设计 随着自动化程度的提高，驾驶员的角色正从“操作者”转变为“任务管理者”。 8.1 沉浸式人机界面（HMI）：研究如何利用增强现实（AR）技术，将关键作业数据（如施肥量、偏差校正指令）直接叠加在驾驶员的视野中，提升决策速度。 8.2 驾驶员状态监测系统（DSM）：分析疲劳检测、注意力分散预警系统在保障人机安全方面的作用，以及其在半自动和全自动模式切换时的作用。 8.3 远程诊断与维护：探讨基于物联网（IoT）的远程软件升级、故障预测性维护机制，最大限度减少非计划停机时间。 第九章：全球农机设计标准与法规的演变 本章关注技术发展带来的伦理、安全和跨国作业的合规性问题。 9.1 农机作业安全法规的更新：分析各国对无人驾驶农机在公共道路和农田边界作业的监管要求。 9.2 数据所有权与隐私保护：探讨农场数据在设备制造商、农场主和服务提供商之间的流通边界与安全协议。 9.3 跨区域作业的互操作性：研究不同品牌和不同代际农机设备之间，实现数据和作业指令互通的技术标准（如ISO Bus协议的未来发展）。 --- 本书旨在为农业机械研发人员、农场管理者及相关专业学生提供一个全面、深入、且高度聚焦于前沿技术的参考指南，推动农业机械化向着更智能、更高效、更可持续的方向发展。

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这本书的价值远超乎一本普通的教科书范畴，它更像是一本详尽的“设计思维手册”。我注意到，在介绍关键部件（如回转支承、行走机构）的演变历史和技术迭代时，作者似乎不遗余力地展示了不同设计思想的碰撞与融合。这对于我们这些长期在行业内摸索的人来说，提供了宝贵的历史借鉴和未来趋势的洞察。特别是关于模块化设计和智能控制集成这一章节的论述，虽然深度上可能不像专门研究AI的教材那样尖锐，但它清晰地勾勒出了传统机械结构如何向数字化、自动化转型的大方向，以及在结构设计层面需要提前做哪些准备。我特别喜欢它对“可靠性工程”的重视，书中关于故障诊断和预防性维护的章节，提供了很多实用的设计准则，让我想立即回去审视一下自己手上正在进行的项目，看看有没有可以提前规避的潜在风险点。

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这本书的装帧和图纸质量，也体现了出版方对专业内容的尊重。我通常不喜欢阅读过于陈旧的图表，但这本书中的插图和剖面图，无论是在清晰度还是信息密度上都达到了极高的水准。它们不仅仅是文字内容的简单配图，很多图示本身就是一种信息载体，用图形化的方式清晰地表达了复杂的空间关系和力学传递路径。例如，在分析复杂多杆机构的工作原理时，那几张多角度的透视图，简直是教科书级别的范例。此外，书中的专业术语注释做得非常到位，对于那些跨学科的概念，提供了简洁明了的解释，确保了不同背景的读者都能顺畅地跟进阅读。总而言之，这是一本值得反复研读，并且能够随着个人经验的增长而不断发掘出新层次的深度参考资料。

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说实话，拿到这本厚厚的书时，我心里还有点打鼓，担心内容会过于晦涩难懂，毕竟工程机械的设计往往涉及大量的力学计算和材料科学。然而，阅读体验出乎我的意料。这本书的叙述风格非常平易近人，它似乎有一种魔力，能将原本枯燥的工程原理转化为引人入胜的故事。比如，在讲述如何优化动臂的受力结构时，作者并没有直接丢出复杂的公式，而是先从实际工况中可能遇到的失效案例入手，然后层层递进地推导出最优设计方案的逻辑。这种“问题导向”的讲解方式，极大地激发了我继续探索下去的欲望。我经常在阅读过程中停下来，思考书中所提出的设计权衡——为什么选择这种连杆机构而不是另一种？材料的疲劳寿命是如何被精确评估的？每一个设计决策背后都有着深思熟虑的工程哲学，这本书就是解读这些哲学的钥匙。它让我意识到，设计一台工程机械，远比想象中要精妙和复杂得多。

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这本书简直是工程机械爱好者的福音！从翻开第一页起，我就被那种扎实的理论基础和详尽的图示所深深吸引。它不是那种只停留在表面介绍的“科普读物”，而是真正深入到机械内部的“解剖刀”。作者在阐述传动系统、液压回路这些复杂概念时，总是能用最直观的方式将它们串联起来，让人恍然大悟。我尤其欣赏它对不同类型挖掘机、起重机等主流设备的结构差异化分析，那种细致入微的对比，远超出了我之前阅读的任何一本同类书籍。读完这部分内容，我感觉自己看待一台正在作业的工程机械时，脑海中自动浮现出的是它复杂的内部结构图，仿佛隔着金属外壳看到了齿轮的咬合与液压油的流动。对于正在准备相关专业考试的学生或者希望提升实战知识的工程师来说，这本书无疑是提供了一种从“知道是什么”到“理解为什么”的质的飞跃。它的排版和专业术语的运用都非常严谨，体现了作者深厚的学术功底和丰富的行业经验。

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我是一个实践派的工程师，更看重工具书的“上手性”和“工具性”。对于这本书，我必须说，它的实用性是顶级的。书中大量的标准件选用、公差配合的案例分析，以及针对不同工况（例如极寒地区作业、高海拔作业）的结构强化措施，都具有极高的参考价值。我曾因为一个关键轴承的选型问题困扰了数周，翻阅到书中关于“重载低速运动部件的润滑与密封设计”那一节时，茅塞顿开。作者不仅给出了几种主流的密封方案的优缺点，还附带了计算模型和实际应用中的经验数据。这已经不是简单的理论讲解了，而是将近乎“秘籍”的经验浓缩在了文字之中。对于初级设计人员而言，这本书可以有效缩短他们从理论到实际工程图纸转换的周期，避免走很多不必要的弯路。

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