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一种仿生木薯收获机
科技成果综合评价报告详情
科技成果综合评价报告
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成果简介
本发明专利提供一种仿生木薯收获机,仿生铲,角度调节机构,机架,抖动土薯分离装置。仿生铲齿上下面曲线分为仿生铲齿段和平缓升土铲齿段,其中,以任一水平面去切割铲齿段,其俩侧面所得曲线均按照土壤相对运动轨迹设计成仿生曲线结构。整个铲齿均设计成曲面,其中铲齿上沿和下沿的设计分别按照土壤动物的足趾上沿和下沿轮廓设计。角度调节机构通过调整铲柄上端螺栓长度完成角度调节。机架前后端皆设计有多孔位以适应土面凸凹状况。抖动土薯分离装置采用清洁能源电力驱动,通过传输链向后运动的同时以凸轮振动传输链向后实现抛土。经过仿生挖掘铲挖掘和抖动分离装置输送分离后便可完成木薯块根挖掘和土薯分离。 基于工程仿生学理论,从土壤动物挖削土壤中获得启发,对木薯挖掘机挖掘铲触土部件进行仿生改形设计,进而提高其减阻性能,是一种新的研究途径。模仿犬爪是一种挖掘能力强的动物,作为主要触土部件,其爪趾在构形与形态方面处于最优化状态,可将切削土壤时的阻力减至最小。本发明专利的目的是为了解决现有木薯收获机挖掘铲形式单一,结构复杂,在挖掘木薯块根时出现碎土、漏土能力有限,入土阻力较大,伤薯断薯漏薯率较高;污染严重等问题。 为了达到这一目的,利用创新技法中的仿生法,研究设计出一种模仿犬前爪趾结构的仿生木薯挖掘铲,该仿生挖掘铲具有入土性能好、碎土能力强、松土效果好和牵引阻力小等特点。 本项目研制的一种仿生木薯收获机可应用于适用于单行木薯种植的收获(目前其他机型未能很好完成),幅宽1m左右、宽窄行木薯种植的收获,幅宽1.4m左右、平作(目前其他铲型无法完成)或垄作种植的木薯收获,应用范围广。
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创新水平
关键共性技术
前沿引领技术
现在工程技术
颠覆性技术
其他
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技术进度
新设备或新装置
样机原理
工程样机
中试原型机
产业化
新材料或新技术
实验室阶段
工程化阶段
产业化阶段
技术成果
专利
奖项
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产品方向
有多个应用方向
有一个应用方向
没有应用方向
无法判断
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市场空间
需求前景巨大
需求前景较大
需求前景一般
无法判断
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成本竞争
优势明显
优势一般
没有优势
无法判断
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政策影响
政策鼓励
政策限制
政策淘汰
无法判断
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市场周期
进入期
成长期
饱和期
衰退期
无法判断
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转化周期
近期可控(1年内)
周期较长(2年内)
很难转化(3年起)
无法判断
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科技成果的创新基因评价
该科技成果带头人廖宇兰老师具有教授职称, 为海南大学博士生导师, 主持与木薯收获技术相关的国家自然基金 2 项, 海南省自然基金和海南省教育厅及海南大学重点项目各 1 项, 已经发表与该科技成果相关论文 20 篇, 属海南省拔尖人才。 研发团队 5 人, 高级人员占比 60%, 经验丰富, 搭配合理, 分工明确。 该项成果基于国内外木薯现有收获技术的基础上, 结合仿生技术对木薯挖掘铲进行再创新设计, 项目已经进行了较长时间探讨研究, 理论分析比较完善,实物样机进行了多轮实验改进与优化并取得了合理的实验效果。 该成果产品化商业化的材料采购成本与生产成本均可控, 科技含量高, 技术新颖, 与目前市场的同类产品相比具有很好的竞争优势。
不少于150字
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科技成果的技术亮点评价
该项成果基于工程仿生学理论, 从土壤动物挖削土壤中获得启发, 对木薯挖掘机挖掘铲触土部件进行仿生改形设计, 进而提高其减阻性能, 是一种新的研究途。 犬爪是一种挖掘能力强的动物部位, 模仿其动作作为主要挖掘部件,可将切削土壤时的阻力减至最小。 该成果的目的是为了解决在挖掘木薯块根时出现碎土、 漏土能力有限, 入土阻力较大, 伤薯断薯漏薯率较高; 污染严重等问题。 为了实现上述目的, 该成果利用创新技法中的仿生法, 研究设计出一种模仿犬前爪趾结构的仿生木薯挖掘铲, 该仿生挖掘铲具有入土性能好、 碎土能力强、松土效果好和牵引阻力小等特点。 产品应用于木薯收获挖掘机中将大大降低机器总重量, 实现节能降耗, 还大大提高了挖掘效果。 该成果技术方案合理, 采用仿生技术进行挖掘铲设计思路新颖, 能有效解决目前木薯收获机存在的现有问题, 并能实现收获过程的节能降耗, 提高收获效, 降低收获成本, 属国内领先水平。 该成果可完全实现适用于单行木薯种植的收获,幅宽 1 m左右、宽窄行木薯种植的收获,付款1.4 m左右、平作(目前其他铲形无法完成)或垄作种植的木薯收获,应用范围广,属国际领先水平。
不少于150字
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科技成果的应用市场评价
该成果在总结目前木薯机械收获技术的技术特点的基础上, 利用仿生技术设计的挖掘铲降阻效果非常明显, 对地块适应性强, 实验样机的作业效率≥0.5hm2/h, 挖净率 100%, 伤薯率<8%, 节能降耗指标>40%。 可有效解决木薯收获过程中出现的适应性差、 耗能大、 伤薯高等缺点。 整机结构尺寸紧凑, 配套动力合理, 适用于单行宽幅 1m 左右、 宽窄行宽幅 1.4m 左、 平作或垄作种植的木薯, 具有很强的推广优势与前景。 另该成果产品化和商业化的材料均为常规产品, 采购成本与生产成本均可控, 科技含量高, 技术新颖, 与目前市场的同类产品相比具有很好的竞争优势。 建议向广西、 海南和福建等木薯种植较多的省份进行推广示范。
不少于150字
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评价专家组综合意见
该成果基于工程仿生学理论, 从犬类动物利用犬爪挖削土壤行为, 对木薯挖掘机挖掘铲触土部件进行仿生改形设计, 进而提高其减阻性能, 是一种新的研究途径。 该成果设计的挖掘铲可有效降低木薯收获过程中的阻力, 从而达到降低能耗、 提高收获效果的目的; 该成果基础理论分析成熟完善, 技术创新合理, 投资回报可靠, 目标市场处于成长期, 有很好的投资价值。 但因在产品目前还处于实验室样机田间实验阶段, 其相应产品的稳定性方面论证不足, 有待进一步加强。 总体而言, 该项目技术思路方向很好, 未来市场空间大, 有利于当前政策要求, 值得支持推广。 建议强化相应产品开发, 加大产业链开发力度。
评价专家署名
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评价专家姓名
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评价专家联系方式
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评价专家职务
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评价专家所在单位
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