農業節水設備研究論文

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節水農業設備快速開發與模具制造技術可廣泛應用于我國節水灌溉工程及設備的快速開發及其相應產品的精細模具快速制造。節水農業設備快速開發技術詳細研究了干旱半干旱地區節水滲灌設備的關鍵部件節水滴管快速模具（RT）的快速開發過程。應用參數化設計思想進行了滴管CAD設計，然后以精密模具制造技術為核心，進行了滴管CAD工藝設計，RT工藝模型的生成

該項技術集成了CAD技術、液固兩相流技術、流體力學技術、光固化快速成型技術及快速精細模具制造技術，研制內容主要分為：節水農業微滴管（片）產品快速開發技術與該產品的精細模具制造技術。

由于微滴管是嵌入式迷宮設計，結構復雜，模具的設計和制備的研制周期長，開發投入大，而我國從以色列進口的節水滴管不完全適合中國農作物及環境需要，因此我們運用節水農業設備快速開發技術解決了滴管快速模具的制造過程及其間出現的CAD工藝問題及其解決方案。成功地制成滴管鋅鋁合金注塑模具（一模兩腔），快速生產出了1000件滴管產品，用于農業節水灌溉試驗，在此基礎上還生產出了滴管注塑鋼模（1模20腔），用于滴管的大批量生產。同時運用快速成形制造技術（RP&M）解決了節水農業設備的精細模具制造問題，能自動、快速、精確地將設計思想轉換成產品模型并可直接制造功能零件，從而可對產品設計模型進行評估、測試和修改，并可進行功能實驗及裝配實驗，大大縮短新產品的開發研制周期、降低成本，使企業快速響應市場，提高其參與市場競爭的能力。而以RP&M技術為基礎的快速模具制造（RapidTooling），可大大提高模具的生產效率和產品質量，使成型出的產品“質量高、成本低、上市快”，已成為贏得競爭的首要因素。應用快速成形技術制造的實體模型，結合金屬噴涂、精鑄、電鍍、硅橡膠澆注及電極研磨等技術可直接快速制造模具，省去了模具數控編程和加工環節，其制造周期一般為傳統數控切削方法的1/5~1/10，而成本僅為其1/3~1/5，而且產品的復雜程度越高，這種效益也就越明顯。

節水農業設備快速開發技術的意義（直接經濟效益和社會效益）

近年來我國西部地區的水資源狀況極為嚴峻。西部地區占全國土地面積的1/4，而年降雨量低于400毫米，人畜飲水已非常短缺，水資源嚴重缺乏，上游的過量抽灌已引起黃河斷流日益加劇，大力發展先進的節水灌溉技術是提高水的利用率、解決我國水資源短缺，是實現可持續發展戰略的一項戰略措施，西北省份已引進了一些以色列的灌溉設備。一套滴灌系統約需要120萬元人民幣。這一價格對于中國農民而言，價格過高，尚難以普及，而且國外的作物生長環境、微生物環境、水源環境與國內不同，進口滴灌系統很難完全適用于中國農業節水灌溉。因此，實現灌溉工程設備和技術的國產化，降低成本，開發適合于中國國情的灌溉技術是發展我國西部地區干旱農業的根本出路。

利用本技術開發的滴管（片）產品為滴灌系統中的關鍵高技術部件，以中國農業節水灌溉環境為設計目標，快速實現了滴管（片）產品的基于知識的設計開發，質量達到國際同類產品水平，為整套滴灌系統的國產化提供了可靠的技術依托。

利用本技術開發的滴管（片）產品的產業化價格為1.2元/米，國產仿制低質量的同類產品價格為1.7元/米，以色列進口的同類產品價格為2.1元/米,可見本技術為我國西部地區的節水灌溉工程帶來的潛在直接經濟效益和社會效益是非常巨大的。