基于TRIZ的农业灌溉喷水器的防风设计
问题描述∶农业灌溉喷水是由喷嘴、喷头、水泵、吸水管、发动机和机箱等按一定方式组合配套具有整体性的喷水器械。喷水器受风的影响较大,水滴在大气下落过程中,如果有风会吹散水滴,漂移损失增大,使水灌溉率降低。如何避免喷水器喷出的水滴受到风的影响?
4、资源分析∶
子系统组件∶喷嘴;
超系统组件∶人、空气;
物质资源---内部空气、水物质资源--水、沙子
空气--易压缩、其中含有氮气、氧气、二氧化碳、
水蒸气等水--重量轻、在一定温度下可以相变为气态和固态、柔性且动态的。
能量资源--压力场、重力场、张力场
沙子--呈颗粒状、成本低、渗水、分散受力。
信息资源--压力值、喷水量
能量资源---光能、热能、重力场、风能
信息资源---温度、风速、风向
构建矛盾---寻找导致矛盾的要素
负面特征∶如果有风会吹散水滴,漂移损失增大,使水灌溉率降低。操作区∶水滴的表面
时 间∶水滴从喷头喷出到水滴落地作用对象∶喷出的水滴
工具∶作用于水滴的流动空气(风)
最终理想∶水滴在操作时间内不受到任何的影响,即不造成漂移损失。
采用11-事先防范原理和1g-周期性作用原理
使得水滴在风速达到有害作用时,停止灌溉;风速不足以影响时,开始灌溉。
方案3在控制水流处,增加测风速的装置,使其和水流控制装置联动,当风速达到使得水滴偏离轨迹,水流控制装置会自动关掉阀门;
条件分离∶参数∶水滴要求∶
采用25-物理或化学参数改变原理
方案四水经温度降低转变为固态(即∶冰),在农田中每隔一段距离设置一个放冰点,将冰放置到预先设置的位置上,冰会由于光能作用慢慢转变为液态水,液态水会因重力作用渗透到土壤中,从而替代喷水器(固态水按需求改变大小,和摆放的位置)。
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