农业节水设备研究论文

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节水农业设备快速开发与模具制造技术可广泛应用于我国节水灌溉工程及设备的快速开发及其相应产品的精细模具快速制造。节水农业设备快速开发技术详细研究了干旱半干旱地区节水渗灌设备的关键部件节水滴管快速模具（RT）的快速开发过程。应用参数化设计思想进行了滴管CAD设计，然后以精密模具制造技术为核心，进行了滴管CAD工艺设计，RT工艺模型的生成

该项技术集成了CAD技术、液固两相流技术、流体力学技术、光固化快速成型技术及快速精细模具制造技术，研制内容主要分为：节水农业微滴管（片）产品快速开发技术与该产品的精细模具制造技术。

由于微滴管是嵌入式迷宫设计，结构复杂，模具的设计和制备的研制周期长，开发投入大，而我国从以色列进口的节水滴管不完全适合中国农作物及环境需要，因此我们运用节水农业设备快速开发技术解决了滴管快速模具的制造过程及其间出现的CAD工艺问题及其解决方案。成功地制成滴管锌铝合金注塑模具（一模两腔），快速生产出了1000件滴管产品，用于农业节水灌溉试验，在此基础上还生产出了滴管注塑钢模（1模20腔），用于滴管的大批量生产。同时运用快速成形制造技术（RP&M）解决了节水农业设备的精细模具制造问题，能自动、快速、精确地将设计思想转换成产品模型并可直接制造功能零件，从而可对产品设计模型进行评估、测试和修改，并可进行功能实验及装配实验，大大缩短新产品的开发研制周期、降低成本，使企业快速响应市场，提高其参与市场竞争的能力。而以RP&M技术为基础的快速模具制造（RapidTooling），可大大提高模具的生产效率和产品质量，使成型出的产品“质量高、成本低、上市快”，已成为赢得竞争的首要因素。应用快速成形技术制造的实体模型，结合金属喷涂、精铸、电镀、硅橡胶浇注及电极研磨等技术可直接快速制造模具，省去了模具数控编程和加工环节，其制造周期一般为传统数控切削方法的1/5~1/10，而成本仅为其1/3~1/5，而且产品的复杂程度越高，这种效益也就越明显。

节水农业设备快速开发技术的意义（直接经济效益和社会效益）

近年来我国西部地区的水资源状况极为严峻。西部地区占全国土地面积的1/4，而年降雨量低于400毫米，人畜饮水已非常短缺，水资源严重缺乏，上游的过量抽灌已引起黄河断流日益加剧，大力发展先进的节水灌溉技术是提高水的利用率、解决我国水资源短缺，是实现可持续发展战略的一项战略措施，西北省份已引进了一些以色列的灌溉设备。一套滴灌系统约需要120万元人民币。这一价格对于中国农民而言，价格过高，尚难以普及，而且国外的作物生长环境、微生物环境、水源环境与国内不同，进口滴灌系统很难完全适用于中国农业节水灌溉。因此，实现灌溉工程设备和技术的国产化，降低成本，开发适合于中国国情的灌溉技术是发展我国西部地区干旱农业的根本出路。

利用本技术开发的滴管（片）产品为滴灌系统中的关键高技术部件，以中国农业节水灌溉环境为设计目标，快速实现了滴管（片）产品的基于知识的设计开发，质量达到国际同类产品水平，为整套滴灌系统的国产化提供了可靠的技术依托。

利用本技术开发的滴管（片）产品的产业化价格为1.2元/米，国产仿制低质量的同类产品价格为1.7元/米，以色列进口的同类产品价格为2.1元/米,可见本技术为我国西部地区的节水灌溉工程带来的潜在直接经济效益和社会效益是非常巨大的。