2012年3月3日
模块化灌溉泵随着农场的生长而生长
贡献:Rob古蒂
一个实验水泵开始很小,并建立模块化升级。基础产品为单缸手动泵。一个附加组件将它变成一个更高效的脚动力踏板泵。然后,第三个套件增加了第二个气缸,并延长了踏板,以获得更多的泵送功率和效率。小块土地的农民可以支付更多的灌溉费用,随着农场的发展,他们可以从投资中赚钱。
犹他州普罗沃杨百翰大学机械工程专业的学生帕特里克·刘易斯(Patrick Lewis)正在开发这种泵,他告诉E4C:“在贫困人口的情况下,他们极其厌恶风险。”开云全站app登录官网入口下载开云体育官方“认识到这一点,我们需要创造一些最初不贵的东西。当他们使用它时,他们对什么是负担得起的看法发生了变化,他们可以购买一些东西来让原来的产品表现得更开云体育体育赛事好。”
灌溉问题
如果你要靠自己的汗水把水从水源输送到你的庄稼里,那么使用脚踏泵是绝对不会出错的。就像一台踏步机,踏板让身体最大的肌肉群——我们的腿——开始工作。对于世界上数百万缺乏自来水和电力的小农场来说,人力泵可能是灌溉田地的最便宜的方法之一。然而,即使是廉价的水泵,对于每天仅靠一两美元生活的农民来说,成本也太高了。刘易斯认为,一台基本踏板泵的成本相当于世界上一些最贫穷农民三个月的工资。
联合国粮农组织表示,灌溉可以使作物产量翻倍。但在经典的第22条军规中,要想负担得起灌溉用的水泵和设备,就得生产和销售更多的农作物。模块化泵是一种尝试,通过对低收入农民的低前期投资来解决这个问题。
手工和水桶灌溉的农场面积通常约为半英亩,而模块化泵的第一阶段灌溉面积大约不到8000平方米(两英亩),成本约为40美元。在水源和水泵出口之间有4米高的距离时,流量为0.2-0.25升/秒。第一次升级大约需要花费20美元,使水泵能够灌溉大约8000平方米(提高20%),流速为每秒0.3-0.35升。第二次升级的成本约为25美元,灌溉面积约为1.4万平方米(3.5英亩),流速为每秒0.5-0.61升。在杨百翰大学附近的一个农场,观看水泵现场测试的视频片段。
该设备是犹他州普罗沃杨百翰大学克里斯·马特森(Chris Mattson)实验室一系列有前途的合适技术原型中的最新产品之一。去年,马特森和他的学生们成功地实地测试了一台人力钻岩式水井钻机。
模块化方法
学生们并没有开始建造水泵。相反,他们建立了一种计算机辅助的方法来设计许多不同种类的产品,并且直到现在他们还在继续改进这种方法。这种方法创造的产品随着新零件的增加而改变和改进。通过数字模型,该程序可以在添加新模块时预测设备的性能。该泵是对该程序执行情况的实际测试。
研究人员通过该项目进行的其他设计包括一种无人驾驶飞行器,它可以根据不同的任务进行重新配置,可以随着家庭的增长而分段增长的抗洪水模块化住房,以及可以联锁执行新功能的手动工具。
需要改进
泵的第一个原型并不像刘易斯和杨百翰大学团队所希望的那样好。他们首先尝试了一种主要由木头建造的设计,这种设计在使用几次后就破裂了,然后用钢建造。钢铁会生锈,但这是迄今为止最有效的设计。为了提高流量和效率,未来的原型可能会有一个直径更小的气缸活塞和更短的踏板。如果团队继续开发设计,我们将发布更新。
2016年2月24日11:19:55
ChIP II说: