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一、設計計算與說明

整個裝置的體積：300×300×200（mm）蓄水量：200×200×180（mm）左右兩邊圓柱體積：50×50×∏×200（mm）鋰電池規格：產品尺寸：MAX39*56.6*99mm，電壓：12V過流值：10~25A標準持續放電電流：0.2C1.水流量的計算。蓄水裝置底部的圓孔直徑：60mm硅膠水管長度：2—3m硅膠管內徑為60mm，外徑為80mm噴頭孔隙：0.5,0.7,1.0mm三種規格的。按照此規格，計算得到，每分鐘水流量為30×30×∏×20（mm）2.半開合矩口U型管規格的計算。封閉部分的面積：由節省材料和達到封閉圓孔截止水流的雙重目的考慮，得到面積為：60×60（mm）開放部分的面積：由所用材料壓縮彈簧和步進電機的規格，得到比較合理的數據，該部分面積為60×20（mm）3.選用的鋰電池的規格。額定容量：400mah標準電壓3.7（V）充電電流40（A）外型尺寸：35×25×5（mm）4.植物每日需水量。植物每日需水量為：濕冷環境下2.5-3.8mm；干冷環境下3.8-5.0mm；溫暖環境下3.8-5.0mm；干暖環境下5.0-6.4mm；濕熱環境下5.0-7.6mm；干熱環境下7.6-11.mm。

二、工作原理及性能分析

1.工作原理。

1.1采用了兩部分圓管內部喇叭口處相扣，管處活動的格局。在整個U型管在電機帶動下向前拉動和由于彈簧的彈力向后運動時，該套管都能夠保證無誤地恢復。水流運送即能順利完成。

1.2電機和彈簧都具有把一種能轉化為機械能的作用。當電能提供給電機時就能帶動U型管運動，從而使開合的口正對上方的水流，水流進行順利的流動。當電停止時，電機靠自身齒輪減速停止，而彈簧已被壓縮，在無外力大于彈力時，彈簧得到釋放，向后反彈，將彈性勢能轉化為機械能，U型管最終平衡在封閉的一邊堵住水流，阻止水流流下。達到順利控制噴灌的目的。

2.性能分析。

2.1定時噴灌裝置采用不同規格的噴頭，噴頭的規格是根據現行市場比較廉價和普及的。方便及時找到性價比高的替換品。體現了以人為本的概念。

2.2定時噴灌裝置采用了電機和彈簧來作為動力系統，一方面機智的運用了能量守恒，另一方面也節省能源，降低了成本，增加了機械的壽命。

2.3定時噴灌裝置結構和造型簡單大方，且都是采用標準件，工作可靠，壽命可預測，檢修方便。

2.4定時噴灌裝置采用定時開關，反應靈敏，且控制的時間和時間間隔都是由植物需要和顧客需求調解的，具有人性化。

2.5定時噴灌裝置采用半開合矩口U型管，既可以起到利用水勢傳遞水流的目的，又可以巧妙控制水流是否流出。

2.6定時噴灌裝置采用定時裝置由顧客自己提供，既能滿足家中的物資得到利用，又可避免重復冗雜增加功能，使成本增大和失去市場。

2.7定時噴灌裝置上層的頂蓋是可以方便拆卸的，利于加水，換水，或者其他用途。

三、創新點及應用

1.創新點。

1.1采用定時開關，既能滿足植物對需水量的要求，又能合理控制澆水的時間，符合生理要求。并且，在離家時間段內，裝置自動澆灌，很是減少許多不必要麻煩損失。

1.2采用不同噴頭規格，既可以根據需求調節需水量，又可以調節噴灌的范圍。

1.3采用彈簧、電機和曲桿相結合來協調組合的運動。

1.4設計中運用U型管的傳遞水流的模型及原理，加以改進和創新，創造出矩口半開合U型管。靈活操作，方便使用。

1.5設計中總體造型是普通坐凳，表面的軟墊可自行添加，也可以做茶幾等，四周為透明塑膠組成，既可以增加平日陽光對水的曝曬，使水中礦物質增加更適宜澆灌，又可在平日當做儲物箱或者魚缸等等。

2.應用。

2.1首先是當做坐凳或茶幾，整體的材質為加厚的塑膠，絕對牢固耐熱。

2.2該裝置可以普及到一般家庭或者植物愛好者等擁有花卉盆栽的群體中，解決了他們在離家出差等狀況下，無人侍候植物的麻煩。并且多種規格的備用，可滿足不同狀態下顧客的需求。

2.3該裝置結構簡單，組裝方便，操作簡單，適宜的群體大眾化。

2.4使用的能源是電能，鋰電池也可反復充電使用，成本低，節約能源。

四、結語

本設計是針對市場上應用普遍的自動噴灌、自動滴灌裝置創新改進，本著裝置本身能儲蓄水的思路，利用水泵增壓以及定時裝置原理，滿足人們把一段時間內植物需水量一次性儲蓄起來，在按照植物特點，分配水量，裝置定時按需澆灌植物的需要，解決長時間外出時沒時間澆水花草干枯以及澆灌時自來水使用不便的困擾。

作者：秦玲玲單位：華南農業大學