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基本信息
- 項(xiàng)目名稱(chēng)：
- 半自動(dòng)控向噴霧機(jī)
- 來(lái)源：
- 第十二屆“挑戰(zhàn)杯”省賽作品
- 小類(lèi)：
- 機(jī)械與控制
- 大類(lèi)：
- 科技發(fā)明制作B類(lèi)
- 簡(jiǎn)介：
- 此半自動(dòng)控向噴霧機(jī)具有效率高、生產(chǎn)成本低、操作簡(jiǎn)單、使用靈活等特點(diǎn)，適用于種植面積大且相對(duì)分散的中小型個(gè)體式農(nóng)業(yè)用戶，市場(chǎng)的應(yīng)用空間很大,再者此機(jī)械各方面的特點(diǎn),降低了勞動(dòng)力投入和勞作效率，給農(nóng)民種植作物提供方便，市場(chǎng)價(jià)值巨大。
- 詳細(xì)介紹：
- 柴油機(jī)作為主驅(qū)動(dòng)，通過(guò)化學(xué)能到機(jī)械能的轉(zhuǎn)化為行走機(jī)構(gòu)提供動(dòng)力，該動(dòng)力通過(guò)帶傳動(dòng)及軸系結(jié)構(gòu)，將能量施加于位于整體機(jī)構(gòu)后下方的主驅(qū)動(dòng)輪。主驅(qū)動(dòng)輪通過(guò)機(jī)身將驅(qū)動(dòng)力傳至前導(dǎo)向輪，前后四輪機(jī)構(gòu)確保機(jī)構(gòu)整體的平穩(wěn)前進(jìn)。同時(shí)，考慮到現(xiàn)實(shí)田間作業(yè)情況，麥葉交錯(cuò)及田間運(yùn)動(dòng)道路不平等因素，會(huì)影響到機(jī)構(gòu)在田間的行走方向問(wèn)題，我們?cè)谇皩?dǎo)向輪與機(jī)身的支撐桿處，附加一對(duì)分禾器。在機(jī)器運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，該對(duì)分禾器在機(jī)器前段，根據(jù)作業(yè)具體情況，會(huì)將道路兩側(cè)的麥葉及麥苗分至機(jī)器兩側(cè)，而且在由于道路不平導(dǎo)致的運(yùn)動(dòng)方向發(fā)生改變時(shí)，該分禾器也可準(zhǔn)確由麥壟情況糾正方向，達(dá)到麥苗不阻礙行進(jìn)、方向擾動(dòng)自消除的目標(biāo)。 農(nóng)藥的噴灑動(dòng)作是一個(gè)連續(xù)的工作過(guò)程，為防止因農(nóng)藥噴灑對(duì)機(jī)身產(chǎn)生嚴(yán)重?fù)p壞，農(nóng)藥噴頭采用后置式。噴灑農(nóng)藥動(dòng)作的實(shí)現(xiàn)同樣需要?jiǎng)恿υ?，該處的?dòng)力源仍然是柴油機(jī)。柴油機(jī)將動(dòng)力通過(guò)帶傳動(dòng)給泵，泵將液體農(nóng)藥從藥箱中抽出，并通過(guò)農(nóng)藥噴頭噴灑至農(nóng)田中。
作品圖片
作品專(zhuān)業(yè)信息
設(shè)計(jì)、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點(diǎn)、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標(biāo)
- 設(shè)計(jì)出發(fā)點(diǎn)及目的是改善農(nóng)民種植農(nóng)作物的條件，解放農(nóng)村生產(chǎn)力。以黑箱原理和功能分解法對(duì)功能予以實(shí)現(xiàn)，主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)在于成功規(guī)避了麥田植株對(duì)機(jī)器進(jìn)入麥田的阻礙，采用分禾器及規(guī)避裝置，能夠?qū)崿F(xiàn)機(jī)器在農(nóng)田的自走過(guò)程，實(shí)現(xiàn)行走噴藥自動(dòng)化，調(diào)高了勞作效率。機(jī)身的整體尺寸為1500*900*800，噴幅達(dá)到4~6米，行進(jìn)速度1m/s左右。
科學(xué)性、先進(jìn)性
- 采用黑箱原理和功能分解法對(duì)功能予以實(shí)現(xiàn)，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，經(jīng)理論校核各部件受力合理；解決機(jī)器難以進(jìn)入大植株麥田的難題，提高了勞作效率，減小藥物對(duì)人體傷害。
獲獎(jiǎng)情況及鑒定結(jié)果
- 本作品在2011年4月共青團(tuán)學(xué)校委員會(huì)舉辦的第十二屆“挑戰(zhàn)杯”課外科技學(xué)術(shù)作品競(jìng)賽中榮獲特等獎(jiǎng)。 該項(xiàng)目于2011年4月被校教務(wù)處SRT（大學(xué)生研究訓(xùn)練計(jì)劃）項(xiàng)目立項(xiàng)。
作品所處階段
- 理論論證階段已完成，后續(xù)模型制作及樣機(jī)制作。
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
- 合作生產(chǎn)、合資經(jīng)營(yíng)
作品可展示的形式
- 三維設(shè)計(jì)圖，條件允許時(shí)制作樣機(jī)
使用說(shuō)明,技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì),適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說(shuō)明,市場(chǎng)分析,經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測(cè)
- 效率高、生產(chǎn)成本低、操作簡(jiǎn)單、使用靈活等特點(diǎn)。市場(chǎng)上尚未有能直接進(jìn)入大植株麥田的機(jī)器設(shè)備，對(duì)于我國(guó)巨大的農(nóng)業(yè)種植現(xiàn)狀，市場(chǎng)應(yīng)用前景較好。 具體特點(diǎn)： （1）提高作業(yè)效率。 以普通噴霧機(jī)為例，每人每天工作量為3-4畝地；而該機(jī)以前進(jìn)速度1m/s，噴灑幅度5m計(jì)算，完成一畝地的噴藥過(guò)程要3min，這樣完成3-4畝只需9-12min，大大提高了工作效率。 （2）解放生產(chǎn)勞動(dòng)力 半自動(dòng)控向達(dá)到一個(gè)相對(duì)自動(dòng)化的工作過(guò)程，大大減少過(guò)程中人的參與，特別是人的勞力參與，使原來(lái)需要大量勞力投入的噴藥過(guò)程，只需一個(gè)人就能夠完成。 （3）減少對(duì)人身體的損害 相當(dāng)對(duì)自動(dòng)化過(guò)程中人的參與量少，自然麥芒和藥物接觸人體的機(jī)會(huì)就少了，對(duì)人體的直接損害就大大降低。 （4）農(nóng)藥噴灑更加均勻 機(jī)器控制行走與噴藥，性能穩(wěn)定，噴藥量均勻，只需合理配置來(lái)達(dá)到合適的噴藥量，就可達(dá)到噴藥適量和均勻的雙重難題。適量和均勻的噴藥不僅噴藥效果好，而且節(jié)省農(nóng)藥，避免大量農(nóng)藥污染。
同類(lèi)課題研究水平概述
- 噴霧器是將液體分散開(kāi)來(lái)的一種器具，是施藥機(jī)械的一種，分農(nóng)用、醫(yī)用和其它用途，農(nóng)用分類(lèi)為農(nóng)業(yè)機(jī)械的植保機(jī)械。一般稱(chēng)人力驅(qū)動(dòng)的為噴霧器，動(dòng)力（發(fā)動(dòng)機(jī)、電動(dòng)機(jī)）驅(qū)動(dòng)的為噴霧機(jī)。噴霧機(jī)按工作原理分液力、氣力和離心式噴霧機(jī)。按攜帶方式分手持式、背負(fù)式、肩挎式、踏板式、擔(dān)架式、推車(chē)式、自走式、車(chē)載式、懸掛式等，還有航空噴霧機(jī)。2009年我國(guó)施藥器械需求量大幅度上升，手動(dòng)噴霧器需求量與2008年相比增長(zhǎng)31.6%。實(shí)踐證明，優(yōu)質(zhì)、高效的手動(dòng)噴霧器越來(lái)越受到農(nóng)民的歡迎。為適應(yīng)農(nóng)村土地流轉(zhuǎn)、規(guī)模經(jīng)營(yíng)和專(zhuān)業(yè)化統(tǒng)防統(tǒng)治的發(fā)展，一些大中型噴霧器將具有良好的市場(chǎng)需求。2010年我國(guó)施藥器械需求量將穩(wěn)步上升，預(yù)計(jì)，2010年施藥機(jī)械需求同比上升7.90%。其中手動(dòng)噴霧器需求同比增長(zhǎng)4.77%；機(jī)動(dòng)噴霧器同比增長(zhǎng)22.88%。另外，擔(dān)架式噴霧器、噴桿式機(jī)動(dòng)噴霧機(jī)和煙霧機(jī)需求量同比有較大幅度的增長(zhǎng)。 隨著我國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械化水平大幅度提高，主要農(nóng)作物耕、種、收綜合機(jī)械化水平已超過(guò)40%，這對(duì)農(nóng)業(yè)連續(xù)高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)起到了舉足輕重的促進(jìn)作用。但是，農(nóng)作物病蟲(chóng)草害防治一直成為豐收的重要制約環(huán)節(jié)，如何保障糧食豐收，植保機(jī)械成為了關(guān)鍵中的關(guān)鍵。當(dāng)前，不論是機(jī)械設(shè)備、施藥技術(shù)、專(zhuān)業(yè)化水平還是農(nóng)民防治病蟲(chóng)草害的觀念都處于落后，與大規(guī)模生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)的發(fā)達(dá)國(guó)家相比，差距較大。這與我國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的穩(wěn)步發(fā)展極不相符，與生物災(zāi)害及農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全和國(guó)家糧食安全的要求極不適應(yīng)。因此，盡快提高我國(guó)植保機(jī)械化和植保專(zhuān)業(yè)化防治水平，已成為我國(guó)農(nóng)業(yè)發(fā)展的一項(xiàng)迫在眉捷的工作。目前，雖然我國(guó)農(nóng)藥生產(chǎn)技術(shù)處于國(guó)際先進(jìn)水平，但植保機(jī)械與高速發(fā)展的農(nóng)藥水平極不相稱(chēng)，國(guó)產(chǎn)植保機(jī)械的品種很多，但基本都處于發(fā)達(dá)國(guó)家上世紀(jì)50-60年代的水平，而且產(chǎn)品質(zhì)量很差。全國(guó)施藥機(jī)械社會(huì)保有量在8000萬(wàn)臺(tái)以上，其中手動(dòng)噴霧器7100萬(wàn)臺(tái)以上，背負(fù)式機(jī)動(dòng)噴霧機(jī)700萬(wàn)臺(tái)以上，擔(dān)架式噴霧機(jī)80萬(wàn)臺(tái)以上，拖拉機(jī)懸掛及車(chē)載式噴霧機(jī)50萬(wàn)以上，其它類(lèi)型噴霧機(jī)（包括農(nóng)民自制）有幾十萬(wàn)臺(tái)。隨著國(guó)家整體經(jīng)濟(jì)實(shí)力不斷提高，對(duì)農(nóng)業(yè)的支持力度逐年增加，惠農(nóng)政策陸續(xù)出臺(tái)，這些對(duì)調(diào)動(dòng)農(nóng)民種地積極性起到了空前的促進(jìn)作用，農(nóng)業(yè)大發(fā)展的機(jī)遇已經(jīng)到來(lái)，中國(guó)植保機(jī)械每年的需求量將是巨大的。
