农业机械(卷名：机械工程)
agricultural machinery
在作物种植业和畜牧业生产过程中，以及农、畜产品初加工和处理过程中所使用的各种机械。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。
简 史
农业机械的起源可以追溯到原始社会使用简单农具的时代。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、木制农具。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。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农具悬挂系统，使拖拉机和农具二者形成一个整体，大大提高了拖拉机的使用和操作性能。由液压系统操纵的农具悬挂系统也使农具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。
中华人民共和国成立初期，广为发展新式畜力农具，如步犁、耘锄、播种机、收割机和水车等。50年代后期，中国开始建立拖拉机及其配套农机具制造工业。洛阳第一拖拉机厂于1959年建成投产。1956年，中国首先在水稻秧苗的分秧原理方面取得突破，人力和机动水稻插秧机在60年代中期相继定型投产。1965年开始生产自走式全喂入谷物联合收获机，并从1958年起研制半喂入型水稻联合收获机，到70年代中期有十几种产品定型，少数机型进行小批生产。1972年创制成功的船式拖拉机（机耕船），为中国南方水田特别是常年积水的沤田地区提供了多种用途的牵引动力。到1984年底，全国（除台湾省外）大、中型拖拉机保有量达到85.4万台，小型和手扶拖拉机达到 329.8万台，农业用汽车达到35万辆，农用排灌动力机械达到615万台，农用水泵达到515.7万台，大、中型拖拉机配套农机具达到 123.5万部，小型和手扶拖拉机配套农机具达到 291.8万部，谷物联合收获机达到35861台，饲料粉碎机达到113.9万台，磨面机、碾米机、轧花机和榨油机共 388.1万台，农用动力总功率达1.95×108 千瓦。1984年，机耕面积达5.24亿亩，占耕地面积的39％。机电灌溉面积达3.76亿亩，占灌溉面积的56.4％。
类 型
农业机械一般按用途分类。其中大部分机械是根据农业的特点和各项作业的特殊要求而专门设计制造的，如土壤耕作机械、种植和施肥机械、植物保护机械、作物收获机械、畜牧业机械以及农产品加工机械等。另一部分农业机械则与其他行业通用，可以根据农业的特点和需要直接选用，如农用动力机械、农田排灌机械中的水泵等；或者根据农业的特点和需要把这些机械设计成农用变型，如农业运输机械中的农用汽车、挂车和农田建设机械中的土、石方机械等。
农业机械还可按所用动力及其配套方式分类。农业机械应用的动力可分力两部分：一部分用于农业机械的行走或移动，据此可分为人力（手提、背负、胸挂和推拉）、畜力牵引、拖拉机牵引和动力自走式等类型；另一部分用于农业机械工作部件的驱动，据此可分为人力(手摇、脚踏等)驱动、畜力驱动、机电动力驱动（利用内燃机、风力机、电动机等）和拖拉机驱动等类型。在同一台农业机械上，这两部分可以使用相同的或不同的动力。按农业机械与拖拉机的配套方式，可分为牵引、悬挂和半悬挂等类型。
按照作业方式，农业机械可分为行走作业和固定作业的两大类。在行走作业的农业机械中，又有在连续行进过程中作业的连续行走式和行进与作业过程交替进行的间歇行走式两类。在固定作业的农业机械中，则有在非作业状态下可以转移作业地点的可移动式和作业地点始终固定的不可移动式两类。
按照作业地点，农业机械分为野外作业（田间、牧场和果园等）、场院作业、室内作业（厂房、机房、库房、温室和禽畜舍等）、水中或水上作业（河流、渠道、水库和水井等）、道路作业和航空作业等类型。
农用动力机械
为各种农业机械和农业设施提供动力的机械。农用动力机械主要有内燃机和装备内燃机的拖拉机，以及电动机、风力机、水轮机和各种小型发电机组等。柴油机有热效率高、燃料经济性好、工作可靠和防火安全性好等优点，在农用内燃机中和拖拉机上应用最广。汽油机的特点是轻巧、低温起动性能好且运转平顺，大多用于小型农业机械，如水稻插秧机、背负机动式植物保护机械和采茶机等。根据地区燃料供应的状况，还可因地制宜地使用以天然气、石油伴生气、液化石油气和发生炉煤气为燃料的煤气机。柴油机和汽油机经改装后也可燃用煤气等气体燃料，或改成燃用煤气而由柴油引燃的双燃料内燃机，作为农用动力机械。
电动机大多用于驱动固定作业或室内作业的各种农业机械，如农产品加工机械和水泵以及温室、库房、禽畜舍内各种作业机械等。在拥有水力或风力资源的地区，用风力机和水轮机驱动各种固定作业机械可节约石油燃料，装备提水装置的风力机可为草原牧区提供人畜用水。用内燃机、风力机或水轮机与发电机配套组成的小型发电机组，为偏远地区提供农业生产和农村生活用电。太阳能和利用农村废弃物料产生的沼气，也可通过太阳能发电装置、沼气发电机组、沼气-柴油双燃料发电机组等提供电能。
农田建设机械
用于平整土地、修筑梯田和台田、开挖沟渠、敷设管道和开凿水井等农田建设的施工机械。其中推土机、平地机、铲运机、控掘机（见挖掘机械）、装载机（见单斗装载机）和凿岩机等土、石方机械，与道路和建筑工程用的同类机械基本相同，但大多数(凿岩机除外)与农用拖拉机配套使用，挂接方便，以提高动力的利用率。其他农田建设机械主要有开沟机、鼠道犁、铲抛机、水井钻机等。
铧式开沟机 它的工作部件是带有犁铧式切土部件的开沟犁体，由拖拉机牵引，一次行程即可完成开沟作业，生产率较高，但牵引阻力大，须与大功率拖拉机配套，适用于较小沟渠的开挖作业。
旋转开沟机 用旋转的铣抛盘铣切并抛掷土壤，可与中等功率的拖拉机配套使用，经一次或多次行程完成开沟作业。其作业速度低，一般为50～400米／小时，因而配套拖拉机需要备有或附加超低速档，单元土方量的能耗大于铧式开沟机。它适用于大型沟渠的开挖作业。
鼠道犁 工作部件为类似炮弹形的锥端圆柱体，带有立柱和牵引装置，由拖拉机牵引在农田中开挖排水暗渠。
开沟埋管机 能在一次行程中完成开沟、埋管、覆土和压实等项作业。
铲抛机 由挖土铲将土铲起后送往抛土部件，带抛土板的旋转圆盘式或向上倾斜的环形胶带式抛土部件将土壤向一侧横向抛掷，抛土距离可达15～18米，可用于修筑梯田和开挖沟渠等项土方运移作业。
水井钻机 有回转式、冲击式和复合式 3大类。回转式应用较广，它由钻进装置和循环洗井装置两部分组成。钻进装置包括转盘、钻杆、钻头和驱动装置，可根据不同的岩层选用不同的钻头。循环洗井装置用以在钻进的同时将钻下的岩屑排出井外，可根据需要选用不同的类型。冲击式钻机是使上下往复运动的钻头冲击、破碎岩层，可用于较硬岩层和卵石层的钻井作业，但岩屑的清除与钻进不能同时进行，因而工效较低，一般用于 250米以内浅井的开凿。复合式钻机是在回转式钻机上加装冲击机构，以回转钻进为主，当遇到卵石层时用冲击钻进通过，因而适应性较强。
土壤耕作机械
土壤基本耕作机械 用以对土壤进行翻耕、松碎或深松、碎土所用的机械，包括桦式犁、圆盘犁、凿式犁和旋耕机等。
铧式犁 土壤耕作最常用的机具。它的主要工作部件是由犁铧、犁壁等组成的犁体。犁铧和犁壁的工作面为连续、光滑的犁体曲面，其形状和参数根据不同的土壤和耕作要求选取，并与机组的行进速度有关。不同的犁体曲面具有不同的翻土、松土、碎土和覆盖杂草残茬等作用。图1为中国南方系列铧式犁中的悬挂水田六铧犁。80年代初出现的调幅犁是铧式犁传统结构的一个较大突破。调幅犁的调幅程度通过改变主梁与机器前进方向的夹角大小而变化，以适应在各种土壤条件下耕作时的不同阻力。双向犁是铧式犁的一种特殊形式，带有左翻和右翻两组犁体（普通铧式犁都用右翻犁体），或带有翻垡方向可以变换的一组犁体，使犁在耕作的来回行程都向同侧翻土，耕后地表不留沟埂。这种犁常用于斜坡地、灌溉地、小块地和形状不规则地块的耕翻作业。
圆盘犁 它的工作部件是与铅垂面约成20°倾角、而与前进方向成40°～50°偏角的凹面圆盘。作业时，圆盘在土壤反力作用下转动前进，由圆盘刃口切下的土垡沿凹面升起并翻转下落。圆盘犁能切碎干硬土块，切断草根和小树根。它适用于多石、多草和潮湿粘重的土壤以及高产绿肥田的秸秆还田后的耕翻作业，但在一般土壤条件下，其翻土、碎土和覆盖性能均不如铧式犁。
凿式犁 它的工作部件是1～3列带刚性铲柱的凿形松土铲，耕地时松土而不翻转土层，耕后地表留有残茬覆盖，可减少水土流失，适用于干旱、多石和水土流失严重地区的土壤基本耕作。耕深一般为30厘米，用于干旱地的土壤改良时最大耕深可达45～75厘米。
旋耕机 工作部件旋耕刀滚是在一根水平横轴上按多头螺纹均匀配置的一组切土刀片，由拖拉机动力输出轴通过传动装置驱动，旋转切土和碎土，一次作业即可达到种床准备要求。它主要用于水田、蔬菜地和果园的耕作。
表土耕作机械 表土耕作机械包括圆盘耙、钉齿耙、镇压器和中耕机等。
圆盘耙 由成组排列的凹面圆盘配置而成。圆盘的刃口平面与地面垂直，而与前进方向成一偏角（作业状态）。它用于翻耕后的碎土平整、收获后的浅耕灭茬和果园的松土除草等项作业。
钉齿耙 工作部件为等距、间隔配置在耙架上的若干排钉齿，可用于松碎耕地后的土壤、破碎雨后地表形成的硬壳和作物苗期除草等作业。
水田耙 由圆盘耙组、缺口圆盘耙组、星形耙组和轧滚等工作部件前后配置而成（图2），用于水田耕翻后的碎土、平整作业。根据地区和土壤条件的不同，可用这些工作部件组合成不同形式的水田耙。
镇压器 用于耙后或播种后的表层碎土和压实作业，工作部件为镇压轮。镇压轮有圆筒形、环形或V形等，工作时活套在轮轴上。
中耕机 用于作物生长期间的松土、除草、开沟和培土等项作业，常用的工作部件有除草铲、松土铲、通用铲和培土器等。在中耕机上加装施肥装置，可在中耕除草的同时施加肥料。水稻田的中耕可采用人力手推齿滚式水田中耕机，或由动力驱动的除草轮式水田中耕机。
联合耕作机械 联合耕作机械能一次完成土壤的基本耕作和表土耕作──耕地和耙地。其形式可以是两台不同机具的组合，如铧式犁-钉齿耙、铧式犁-旋耕机等；也可以是两种不同工作部件的组合，由铧式犁犁体与立轴式旋耕部件组成的耕耙犁等。
果园专用耕作机械 铧式犁和中耕机上常装有工作部件能自动避开树干并自动复位的装置。除树干周围的小块面积土壤外，可同时耕作果树行间和株间的土壤。
种植和施肥机械
种植机械 按照种植对象和工艺过程的不同，可分为播种机、栽种机和秧苗栽植机3大类。
播种机 播种机种植的对象是作物的种子或制成丸粒状的包衣种子。它按播种方式可分为撒播机、条播机和穴播机 3类。50年代开始大量发展的各类型精密播种机，能精确控制播种量、穴（株）距和播深。70年代开始发展的气力排种精密播种机，其排种器（气吸式、气压式或气吹式）利用正压或负压气流按一定的间隔排出一列种子，实现单粒精密穴播，与传统的机械式排种器相比，具有播量精确、不伤种子等特点。此外还有一种机械式精密排种器。图3为带施肥装置的悬挂式 6行中耕作物播种机，能用于大豆、玉米和高粱等中耕作物的条播和穴播。
栽种机 栽种机种植的对象是马铃薯、甘薯和葱头等作物的种块和甘蔗的种段等。由于不同作物种块、种段的性状和栽种要求差异较大，大多数栽种机为专用栽种机，常用的有马铃薯栽种机、甘蔗栽种机等。
秧苗栽植机 秧苗栽植机的种植对象是水稻、棉花、烟草、蔬莱、果树和花卉等作物的秧苗和带营养缽或带土的秧苗。栽植机分为半机械化、机械化和自动化 3种类型。半机械化秧苗栽植机是由机器完成开沟、覆土和镇压等工序，而取秧和栽秧则由坐在机器上的栽秧手完成。机械化秧苗栽植机的栽秧动作也由机器完成，但仍由栽秧手取秧并放入栽秧机构。自动化秧苗栽植机仅用人工把成盘的秧苗（通常为带营养缽的秧苗）装到机器的秧盘架上，机器在行进中自动完成全部栽植工序。
水稻插秧机是专用于水稻秧苗移栽的一种秧苗栽植机。中国生产的水稻插秧机有3种类型。①拔取苗型:可以插从秧田拔取的秧苗。②带土苗型：可以插按一定要求育成的带土秧苗。③两用型：可以兼插两种秧苗。日本1970年开始实行工厂集中育秧方法，推广带土苗型水稻插秧机以及与其配套的工厂化水稻育秧设备。中国自70年代末开始发展工厂化水稻育秧设备，为水稻插秧机提供规格化的带土秧苗。
人力水稻插秧机由秧箱、分插秧机构、机架和船板等组成，采用人力牵引、间歇插秧方式。插秧动作在机器移动一定距离后由人工操纵。机动水稻插秧机(图4)采用连续插秧方式，在机器行进过程中完成分秧、插秧动作。分插机构的秧夹或秧爪按照控制机构确定的路线，依次完成从秧箱中分取秧苗，并按一定深度稳定地插入土中。为保证分插机构每次能分取一定数量的秧苗，还设有横向送秧用的移箱机构和纵向送秧机构，其送秧动作与分插机构的动作密切配合。（见彩图）
施肥机械 用以在田间施放各种化学肥料（颗粒肥、液肥）、厩肥、粪肥和堆肥等，主要用于在耕地前施放基肥，而种肥和追肥一般分别由附装在播种机和中耕机上的施肥装置施放。常用的施肥机械有厩肥撒肥机、撒肥挂车、液肥喷洒机、化肥撒肥机和氨水条施机等。
植物保护机械
用于保护作物和农产品免受病、虫、鸟、兽和杂草等危害的机械，通常是指用化学方法防治植物病虫害的各种喷施农药的机械，也包括用化学或物理方法除草和用物理方法防治病虫害、驱赶鸟兽所用的机械和设备等。植物保护机械主要有喷雾、喷粉和喷烟机具。
喷雾机具 用于将液体或粉状药剂的水溶液以雾滴状喷洒到防治目标上，主要分喷雾器、弥雾机和超低量喷雾器 3类。常用的有手动喷雾器、担架式机动喷雾机、背负式机动弥雾机、与拖拉机配套的喷杆式喷雾机、果园用风送式弥雾机和手持电动机超低量喷雾器等。喷雾器或喷雾机是用液泵或气泵对药液加压，通过喷杆、喷头或喷枪将药液雾化成直径为150～400微米的雾滴喷出。弥雾机则是利用风扇产生的高速气流，将经液泵加压后的药液进一步击碎成直径为 50～150微米的弥雾状雾滴，以获得更好的附着性能和喷洒均匀度。超低量喷雾器使用不加水或只加少量水的高浓度药液，在高速旋转(8000～10000转／分）雾化盘的离心力作用下，将药液细碎成直径为70～90微米的微细雾滴，随风飘移并均匀地沉降到防治目标上，具有药剂用量少，防治效果好的特点。雾化盘可由锌-空电池或干电池驱动（手持电动式），装在农用飞机上时则可由特制的风轮在飞行时高速旋转驱动。在普通动力喷雾机上也可将喷雾喷头换装成带雾化盘的超低量喷雾喷头，用于超低量喷雾。
喷粉机具 用风扇气流将粉状药剂通过喷管和喷粉头吹送到防治目标上，常用的有手动背负式和胸挂式喷粉器、担架式动力喷粉机以及拖拉机悬挂式喷粉机等。
喷烟机 利用液体燃料燃烧时产生的高温气流或内燃机排出的废气，使油剂农药挥发、热裂成直径小于50微米的微粒，随高温气流喷出形成烟雾悬浮在空中并沉降到防治目标上，适用于果园、仓库和温室内的病虫害防治。
静电喷雾、喷粉机 在喷雾机或喷粉机上装设静电喷头，利用数百至数千伏的高压直流电源通电到喷头，使药液或药粉颗粒带电，而防治目标则由静电感应而引发出相反极性的电荷，以而使药液或药粉颗粒在静电场作用下奔向防治目标。利用静电作用能显著提高命中率，减少药剂损失和对环境的污染，并可将药剂喷洒到目标的背面以增强防治效果。
多用植物保护机械 可以在同一机具上换用不同部件进行喷雾、喷粉、弥雾、超低量喷雾和喷粉等多种作业的机械。
农田排灌机械
用于农田、果园和牧场等灌溉、排水作业的机械，包括水泵、水轮泵、喷灌设备和滴灌设备等。
水泵 由电动机、内燃机或风力机等驱动，有离心泵、轴流泵、混流泵、活塞泵、隔膜泵、深井泵和潜水电泵等多种类型。多级离心泵常用于丘陵山地的高扬程提水灌溉。平原地区的大面积排灌多使用流量大而扬程小的大型轴流泵。扬程较大的大面积灌溉宜用大型混流泵。长轴深井泵和深井潜水电泵用于深井提水。活塞泵和隔膜泵（见往复泵）的流量较小，在农业中一般仍用于提供畜禽用水。
喷灌设备 喷灌设备用水泵将水加压（或利用高位水源的落差）通过管道和喷头喷洒到空中，分散成均匀的细小水滴，成雨状沉降到地面和作物上。与通过沟渠和地面管道灌溉的方法相比，使用喷灌设备可使灌水均匀、水的流失少，并易于实现灌溉管理的自动化。这种设备对于缓坡地、起伏不平地和水源较少的地区尤为适合。喷灌设备的类型很多，其中以圆形喷灌机（图5）或中心支轴式喷灌设备的自动化程度较高。其支管装在一列带行走轮的支架上，各支架由电动机或其他动力驱动。绕支管一端的中心支轴作圆周运动，压力水自中心沿支管通过各喷头喷出。支管长度有的达500米以上，可控制灌溉面积1500亩以上。支管转一周的时间由数小时至数天，可根据田间需水情况实现自动控制。支管的运动类似钟表的时针，因而又称时针式喷灌设备。为解决方形地块四角空白地段的灌水问题，在有的圆形喷灌机上加装地角喷洒装置，在运转到地角时自动开启喷水。
滴灌设备 这种设备能使低压水通过地下或地面管道，从安装在管道上的滴头持续而小量地向作物需水部位滴落，耗水量比喷灌设备小，常用于果园、苗圃和温室内的灌溉。
作物收获机械
作物收获机械包括用于收取各种农作物或农产品的各种机械。不同农作物的收获方式和所用的机械都不相同。有的机器只进行单项收获工序，如稻、麦、玉米和甘庶等带穗茎秆的切割；薯类、甜菜和花生等地下部分的挖掘;棉花、茶叶和水果等的采摘;亚麻、黄麻等茎秆的拔取等。有的收获机械则可一次进行全部或多项收获工序，称为联合收获机。例如谷物联合收获机可进行茎杆切割、谷穗脱粒、秸秆分离和谷粒清选等项作业；马铃薯联合收获机可进行挖掘、分离泥土和薯块收集作业。（见彩图）
谷物联合收获机 由收割台、输送装置、脱粒装置、分离装置、清选装置、粮箱和传动装置等组成。按作物的喂入方式有全喂入式和半喂入式两种。欧美各国都使用全喂入式谷物联合收获机（图6），主要用于收获小麦和其他麦类作物，经部分改装和调整后也能用于收获玉米、豆类、水稻和向日葵等。作业时，收割台前端的往复式切割器在拨禾轮的配合下，将带穗禾秆割倒在收割台上，经收割台输送装置和中间输送装置送入脱粒装置，在通过脱粒滚筒与凹板之间的间隙时受搓擦和打击作用而脱粒。大部分谷粒穿过凹板筛孔后进入清选装置，少量谷粒夹带在凹板上的脱出物中被抛送到分离装置，在链式分离装置的上下、前后往复抖动下谷粒被分离出来进入清选装置，茎稿等大杂物则被向后输送而抛出机外。进入清选装置的谷粒经风扇和筛子将细小的杂质清除，干净的谷粒被送入粮箱。粮箱装满后，启动卸粮输送器，将谷粒卸入运粮车内。70年代中、后期，在北美相继出现多种类型的轴流滚筒式全喂入谷物联合收获机，它将脱粒装置与分离装置结合为一体，从而免除庞大的链式分离装置，缩短整机长度。在中国南方和日本先后发展了以收获水稻为主的半喂入式谷物联合收获机。作业时，割下的水稻禾秆在夹持输送过程中仅穗头部分进入脱粒装置，脱粒后的秸秆比较完整，便于综合利用。混杂在谷粒中的碎秸量少，一般可不设单独的分离装置，因而与全喂入式相比，结构简单而功率消耗较小。
采棉机 它用旋转的带齿摘锭，将绽开棉桃中的带籽纤维抓带出来并靠气流送入棉箱。采棉机有两种主要类型：在美国使用水平摘锭式采棉机，其采摘率较高，但结构复杂、制造精度要求和成本高；在苏联大多使用垂直摘锭式采棉机，其结构较简单、成本较低，但采摘率较低、落地棉较多、对棉株损伤较大。
机采籽棉的含杂率高，质量等级较手摘籽棉显著降低。机采籽棉需要配备成套的清棉设备，采摘的棉花在轧花前后进行反复清理后才能用作纺织原料。
农产品加工机械
农产品加工机械包括对收获后的农产品或采集的禽、畜产品进行初步加工，以及某些以农产品为原料进行深度加工的机械设备。经加工后的产品便于储存、运输和销售，供直接消费或作为工业原料。不同的农产品有不同的加工要求和加工特性，同一种农产品通过不同的加工过程可以得到不同的成品。因此，农产品加工机械的品种很多，使用较多的有谷物干燥设备、粮食加工机械、油料加工机械、棉花加工机械、麻类剥制机械、茶叶初制和精制机械、果品加工机械、乳品加工机械、种子加工处理设备和制淀粉设备等。为实现各工序之间的连续作业和操作自动化，常将前后工序的多台加工机械组合成加工机组、加工间或综合加工厂。
粮食加工机械 按工艺流程分为两大类：一类用于将稻谷、高粱、粟和黍等原粮脱壳去皮，碾制成成品米。例如稻谷原粮先经各种除杂清理设备清除各种杂质后，进入砻谷机并分离稻壳。排出的谷糙混合物进入谷糙分离筛。分离筛利用稻谷和糙米在粒度、密度和表面特性等方面的差异，将未脱壳的稻谷分离出来并送回砻谷机。糙米则进入碾米机碾制成白米，然后经成品分级筛除去糠粞和碎米，即得成品白米。另一类用于将小麦、玉米、大麦、荞麦和莜麦等原粮去掉皮层和胚芽，研磨成成品粉。例如小麦原粮经各种除杂清理设备清除各种杂质和沾附在麦粒表面的泥土、灰尘后，进入磨粉机研磨成粉，并经一组平筛筛理提取成品面粉。中间物料再进入另一台磨粉机研磨，如此反复提取面粉，最后经刷麸机将麸皮排出。
油料加工机械 制油工艺主要分压榨法、浸出法等。不同的制油工艺采用不同的机械设备，但制油原料都先经油料清理机械清除杂质，并用各种类型的油料剥壳机剥去外壳并使壳仁分离，然后用轧胚机压制成胚料。用浸出法时，将胚料浸在溶剂（己烷或轻汽油）中把油浸出，经过滤、蒸发和汽提等设备使油与溶剂分离，溶剂回收后可反复使用;用压榨法时，将胚料放在蒸炒锅内炒熟后，送入螺旋榨油机或液压榨油机内挤压出油。浸出或榨出的毛油再由各种精炼设备过滤、水化、碱炼、酸炼、脱色和脱臭等炼制成精油或成品油。
畜牧业机械
在放牧和舍养禽、畜饲养业生产过程中使用的各种机械设备。
草场维护和改良机械 包括杀灭草场鼠类用的毒饵撒播机、改良草场以提高牧草产量的松土补播机和草场喷灌设备等。
放牧场管理设备 包括电牧栏及其架设机械、流动防疫车和药淋设备等。①电牧栏：将电脉冲发生器产生的高压脉冲电流通入电篱，使牲畜在触到电篱时受到非致命的电击，从而使其在电篱所围成的电牧栏内活动、采食。装设太阳能或风力发电机，可为电牧栏提供方便而廉价的电源。②流动防疫车：一种越野性能好的专用汽车，车内装有防疫和兽医用的化验、消毒、治疗设备和内燃发电机组等，可运载数个防疫或兽医人员及时赶赴疫区。③药淋设备：主要用于防治放牧羊群的疥癣和体表寄生虫。
牧草和青饲料收获机械 在田间收取牧草并形成散草、草捆、草垛和草块等的机械，主要包括割草或割草调制机、搂草机、捡拾压捆机、集草堆垛机械、牧草装运机械和青饲料收获机等。割草机有往复式和旋转式两种类型。70年代开始发展的旋转式割草机与传统的往复式相比，具有切割和前进速度高、工作平稳、对牧草适应性强的优点，适用于高产草场，但切割不够整齐，重割较多，能耗较大。在割草机上加装压辊即成为割草调制机，可将割下的鲜牧草茎秆压扁挤裂，以加速干燥过程。搂草机有横向和侧向两类，用于将割倒散铺在地面的牧草搂集成不同形式的草条。捡拾压捆机用以从地面拾起成条的干草，并将其压缩成矩形或圆形断面的紧密草捆，以便于运输和储存。青饲料收获机有甩刀式和通用型两类。前者用高速旋转的甩刀式切碎器把青饲作物砍断、切碎并抛送到挂车中，主要用于收获低矮青饲作物。后者备有全幅切割收割台、对行收割台和捡拾装置3种附件，因而可收获各种青饲作物。
饲料加工机械 主要包括：加工各种粗、精饲料的饲料粉碎机、锄草机和青饲料切碎机；配制混合饲料的饲料混合机；将粉状饲料制成颗粒状的饲料压粒机；处理秸秆饲料的茎秆调制机；用于加工薯类、瓜菜等多汁饲料的洗涤机、切片机、刨丝机、打浆机、菜泥机和饲粒蒸煮器等。
舍养禽、畜饲养管理机械 主要包括：禽畜舍的通风换气、温度控制和照明等环境控制设备；禽畜喂饲和饮水设备;禽畜防疫设备;除粪和粪便处理设备，以及禽蛋收集和挤奶设备等。现代化的蛋鸡舍包括从孵化育雏到鸡蛋装箱的成套机械化、自动化设备，在与外界隔绝的条件下，可按要求自动控制舍内环境。按不同鸡龄和产蛋鸡的需要定量喂饲全价配合饲料，并装设自动饮水器和定期除粪设备。鸡蛋则通过集蛋系统自动收集，经清洗、分级后装箱待运。
农业运输机械
农业运输机械用于运输各种农副产品、农业生产资料、建筑材料和农村生活资料，包括各种农用运输车、由汽车或拖拉机牵引的挂车和半挂车、畜力胶轮大车、胶轮手推车以及农船等。
拖拉机牵引的挂车和半挂车与汽车牵引的挂车和半挂车类似，但挂接点位置较低，车厢形式多种多样，以适应运输不同农业物料的需要，如散装谷物和饲料挂车；牧草和青饲料挂车；草捆运输车；甘蔗运输车；鲜活禽畜运输车；厩肥、化肥和液肥运输车；农机具运输车等。半挂车的部分重量通过牵引杆压在拖拉机的牵引装置上，使拖拉机驱动轮增重，以利于发挥拖拉机的牵引力。
农业机械与生物科学的相互作用
美国从1850年开始采棉机的试验研究，但在长达100年的时间内进展缓慢。1949年，棉花收获的机械化程度仅达 6％。从30年代起开始培育适于机械化采棉的品种，育成的品种果枝长度中等、抗风性好、棉桃不过于集中、叶子小而厚，从而加快了采棉机械化的发展。同时，在收获前施用化学脱叶剂，并研制成功适用于机械采棉的成套清花设备。在这些措施的相互配合下，美国采棉机械化在1970年达到95％。另一方面，美国为提高棉花单产，对棉花的窄行距、高密度栽培方式作了大量研究工作，但直到1970年前后开始生产适应窄行距作业的梳齿式采棉机后，这种栽培方式才得到大面积推广。
日本从19世纪末开始研制水稻插秧机，到1967年制成手扶自走式机动插秧机，但由于结构复杂、插秧质量不稳定，特别是机械拔秧问题未能解决，到1970年机械插秧面积仅占 3％。1970年开始实行工厂集中育秧方法，推广带土小苗栽培法，发展带土小苗插秧机，到1984年插秧机械化程度达到95％。
中国黑龙江省从60年代开始研究适合于本地区的少耕法形式──深松耕法，同时发展用于深松耕法的联合耕种机，更换不同部件，可进行10多项作业。到70年代推广后，粮豆作物增产10～12％，块根作物增产20～30％；同时拖拉机投放量减少1/4，农机具投资减少1/4，耕地耗油量减少1/3。
用掺有肥料和农药的包覆物料使小粒或形状不规则的种子丸粒化，既有利于种子的发芽生长和病虫害防治，又便于实现用机械精量播种。
为适应大豆的机械化收获，人们开始培育抗倒伏、少落粒和下层结荚部位高的大豆新品种，研制对地面仿形性能好的挠性收割台，两者的结合使大豆的收获损失大大降低。
其他如不易损伤的韧皮番茄、矮秆高粱和抗倒伏玉米等新品种的育成，以及葡萄的篱墙式栽培等，都为这些作物的机械化收获创造了有利条件。
设计和制造要求
农业技术要求 用于某项作业的农业机械，首先应满足作业的农业技术要求，并具备在一定范围内进行调整的可能性，或采用变型的方式，以适应不同的农业技术要求。
操作使用要求 农业机械的使用分散、环境条件差且复杂多变，而且农事作业的季节性很强，因而对农业机械的要求是：安装、调整、保养、与拖拉机的挂接、工作部件的起落、易损件的更换和一般故障的排除等简单易行，并采取各种安全防护措施，以保障机器的正常运转和操作人员的安全。例如在土壤耕作机械上安置自动越障装置和各种外露运动件的防护罩或挡板，以及防寒、隔热、防尘、隔音和减振等设施。
通用性和综合利用 为提高农业机械的利用率、降低作业成本，在保证农业技术要求的前提下，农业机械应有广泛的通用性和很高的综合利用程度。例如一台通用机架，可以换装播种、中耕、开沟、培土、施肥、植物保护和薯类挖掘等各种不同部件，以便用于不同季节的不同作业。一台谷物联合收获机只要更换和调整少数部件，即可用以收获水稻、麦类、豆类、玉米、高粱和向日葵等多种作物。
标准化、通用化和系列化 农业机械及其零部件的标准化、通用化和系列化，是保证产品质量、降低生产成本、便于供应配件和维修的重要措施。在中国，制订并实施了有关各类农业机械的类型、基本参数、技术条件、试验方法和主要零部件尺寸规格等项目的国家标准和部颁标准，还制订了铧式犁、旋耕机、圆盘耙、水田耙、播种机、水稻插秧机、潜水电泵、喷灌泵、摇臂式喷头和饲料粉碎机等产品系列，其中有的系列产品零部件通用化程度达到80～85％以上。
其他技术经济指标 包括农业机械的生产率、使用寿命、价格和作业成本，以及劳动力、能量和钢材的消耗等，通常用单位幅宽或单位小时生产率的机器重量、金属耗量、机器价格和所需功率等指标来衡量，或者用完成单位作业量的成本、劳动力和能量消耗等指标来衡量。在确定农业机械新产品或新品种的经济效果和推广使用的可能性时，可以将这些指标与原有产品或人工作业比较。
常 用 材 料
多数农业机械在露天、多尘、潮湿和污秽的环境中或水中作业，与土壤、肥料、农药、粪便、腐烂植物和水等接触，受到这些物料和环境的腐蚀作用。在作业中，有的部件与土壤、作物根茎和牲畜皮毛等物料相摩擦而严重磨损，有的部件则承受较大的动载荷和冲击作用。因此，在农业机械制造中，常使用具有耐蚀、耐磨、减摩、耐冲击和耐疲劳等性能而又成本低、原料立足于本国资源的金属和非金属材料，并采用各种处理工艺以改善和提高这些材料的性能。
钢管和冷弯型钢 载荷较小的播种机和中耕机等的机架，常用方形或矩形断面低碳钢焊接钢管，载荷较大的铧式犁、凿式犁、圆盘犁和圆盘耙等的机架则采用低合金锰钢管材。用薄钢板冷弯而成的槽钢或卷边槽钢制造播种机和中耕机等机架，可比采用热轧型钢机架显著减轻重量。高精度冷拔薄壁无缝钢管适于制造农机液压系统的液压缸。
合金钢和低合金钢 用锰钢、硅锰钢、镍铬钢、铬钼钢和铬锰钢等合金钢制造的犁铧、圆盘耙片和中耕机锄铲以及收割机、剪毛机等的刀片，具有较好的耐磨性。用含铬、镍、铜、钛和稀土族元素的低合金钢制造的深井泵轴和喷雾器零件等，具有较高的耐蚀性。以耐磨钢或耐蚀钢作为面材或包覆层的双金属复合钢材，也是制造农业机械的重要材料。
硬质合金 在犁铧、中耕机锄铲和收割机刀片等零件的表面堆焊一层硬质合金，可成倍地提高这些零件的使用寿命。
特种铸铁 用球状石墨锰铸铁制造的犁侧板、用贝氏体加硼球墨铸铁经等温淬火制造的饲料压粒机压模、用强韧白口铸铁制造的饲料粉碎机锤片、用珠光体可锻铸铁制造的犁铧和旋耕机弯刀，以及用硼铸铁制造的水泵叶轮等，在保证必要强度和韧性的条件下，都具有较高的耐磨性。
粉末冶金材料 用粉末冶金材料制造农业机械的齿轮等形状复杂的零件，可代替部分铸钢件或铸铁件。使用粉末冶金多孔材料制造的含油轴承，有较好的减摩效果和自润滑性能。
工程塑料 工程塑料具有质轻、耐蚀、耐磨和减摩等特点，广泛用于制造植物保护机械、禽畜饲养设备、农田排灌机械和其他农业机械的零部件，如药箱、药液泵、喷雾和喷粉的喷头、排灌管道、喷灌喷头、水轮泵和潜水电泵的轴承、牛奶的贮罐和输送管道、饲料和供水管道、禽畜饮水器以及播种机排种槽轮等。常用的塑料有聚乙烯、聚丙烯、聚脂或环氧玻璃纤维增强塑料、聚氯乙烯、尼龙、聚甲醛、酚醛塑料和聚苯乙烯等。此外，用低压聚乙烯制造塑料犁壁或用聚四氟乙烯塑料覆盖犁壁的工作面，均可减小摩擦阻力。
橡胶 具有耐磨、耐腐蚀和弹性好等特点，在农业机械上橡胶除用于各种传动胶带外，还用以制作收获机械的橡胶履带、施肥装置的排肥星轮、播秧机的秧爪、甘蔗种植机的喂入辊、砻谷机的胶辊、灌溉用胶管和各种密封体等。
发 展 趋 势
农业机械的发展，与国家和农村的经济条件有直接的联系。在经济发达国家，特别是在农业劳动力很少的美国，农业机械继续向大型、宽幅、高速和高生产率的方向发展，并在实现机械化的基础上逐步向生产过程的自动化过渡。电子技术、微型电子计算机技术等各种先进科学技术，在农业机械产品及其设计制造中得到日益广泛的应用。在畜牧饲养业中，特别是养鸡业已进入工厂化连续生产的阶段，自动控制小气候的密闭鸡舍是畜牧机械的新发展。在田间作业机械中，液压和电气控制相结合，或直接用电气或电磁控制的自动控制装置已开始应用，如谷物联合收获机上收割台的升降控制和拨禾轮的无级变速等。电子监视仪表的品种日益增多，如播种机上的播种均匀度监视仪、谷物联合收获机上的谷粒损失监视仪和滚筒转速监测仪以及喷雾机上的喷幅和喷量监视仪等。电子技术越来越多地用在蔬菜和水果的自动分级、田间灌溉的自动管理等机械设备上。
中国近期仍以发展中小型农业机械为主。重点发展的项目是经济效益高、能提高抗御自然灾害能力、保证稳产高产和增产增收的农业机械品种，如排灌、植物保护和施肥等机械。用于农村多种经营的机械品种将得到较大的发展，例如各种农副产品加工机械和禽畜饲养机械，以及养蜂、养蚕、池塘养鱼和食用菌类培植等机械设备。
农业机械的节能和农用多种能源的开发，受到越来越大的重视，发展趋势是：①从改进燃烧过程、回收利用废气和冷却水热量等方面着手，降低内燃机的耗油量。②使用植物油、酒精和沼气等从农副产品或农村废弃物中获得燃料的内燃机，以及可以变换所用燃料的双燃料内燃机。③利用太阳能、地热和火电站余热等烘干谷物和其他农产品，或把它们用于温室和禽畜舍的采暖加温系统。④利用风力发电和提水等。
参考书目
镇江农业机械学院主编：《农业机械学》，中国农业机械出版社，北京，1981。
北京农业机械化学院主编：《农业机械学》，农业出版社、北京，1981。
史密斯、威尔克斯著，朱继培、吴叙田译：《农业机械与设备》，中国农业机械出版社，北京，1982。（H.P.Smith， L.H.Wilkes， Farm Machinery and Equipment，6th ed.， McGraw-Hill，New York， 1976.）
卢里耶、格罗姆勃切夫斯基著，袁佳平等译：《农业机械的设计和计算》，中国农业机械出版社，北京1983。（Α. Б. Луръе， Α.Α.γромбчевсκий，Расчеm и консmруированиесельско-хозяйсmвенныхмашин，Μащиностроение，Ленинград，1977.）
農業機械学会編：《改订農業機械ハント“フ”ック》6版，コロナ社，東京，1977。