112年 - 112 高等考試_二級_農業機械：高等農機設計學#116748

科目：高等農機設計學 | 年份：112年 | 選擇題數：0 | 申論題數：8

試卷資訊

所屬科目：高等農機設計學

選擇題 (0)

申論題 (8)

(一)聯合收穫機為何稱之為“聯合”，它聯合什麼？（5 分）

(二)請參照圖一說明聯合收穫機的運作原理，包括：收割、輸送、脫粒和分離、清選與集糧等作業，可依圖一標示的號碼輔助說明運作原理，並指出其相對應的元件或裝置之名稱與功能。（20 分）

(一)請問飛輪的主要功能為何？（5 分）

(二)嘗試設計一飛輪來儲存能量。為了簡化計算，可將飛輪當作一個實心圓盤如圖三所示，其半徑為 R（Radius, m），厚度為 t（Thickness, m），質量為 m （Mass, kg），飛輪材料密度 ρ（Density of flywheel material, kg/m³），角速度 ω（Angular speed, rad/s）。請問此圓盤飛輪的轉動慣量 I（Moment of inertia）為何？動能為何？（5 分）

(三)當飛輪轉速從 ω₁變化到 ω₂時，能量的變化量為何？（5 分）

(四)如果飛輪轉速從 262.5 rad/s 變化到 237.5 rad/s，其能量的變化量為 400 N-m，請找出合適的飛輪慣量值。（10 分）

三、水稻插秧機（圖四）上的插植機構（秧爪手機構，橢圓標示區域）之設計，因設計理念的不同，結構上有些許不同，但其基本功能與流程大致相同，主要目的在模擬人手插植水稻秧苗時的動作。試設計一插植機構，隨著動力之驅動，從秧盤上逐次分格夾取秧苗、植插入土、放秧等一系列的週期迴圈中作有規律的動作，即實現有規律的取秧、插秧與放秧，張開與閉合等動作，達到插植機構之秧爪手順著規劃的軌跡移動，並說明其整體運作原理。（25 分）

四、設計一總傳動比（Overall train ratio）為 29：1 的複合正齒輪傳動系（Compound, spur-gear train）。在所有級中均使用模數（Module）為 3 mm，壓力角（Pressure angle）25°的齒輪。假設任一齒輪組中的最大傳動比（Largest train ratio）限制在 10：1 左右，且任何小齒輪（Pinion）上的最小齒數為 12。（25 分）