铁扇风洞采棉机制造技术

“铁扇风洞采棉机”的发明专利技术主件是“铁扇风洞机构”。该机构是以活塞和风扇组合而形成的一种微型风洞机构。它的特点是正压吹口永远对着负压吸口，它突破了人类原有的两种传统造风方式（风机和风箱）被自然大气压控制的局面，创造出正、负压合一的“二元湍流”，在采棉工作室处形成了相当于一元流体力学正、负压绝对值之和的全压头。彻底改变了传统造风方式能耗高、风压低，风量小、风速慢的缺陷。克服了传统造风方式负压气流离开吸风口立即衰减、正压紊流无法采棉的困难，开创了正、负压合力采棉的新形式。这是人类空气动力学机构发明专利技术史上第一个创造二元湍流的新机构，它结束了空气动力不能采棉的神话。

【技术实现步骤摘要】

"铁扇风洞采棉机"的专利技术主件是"铁扇风洞机构"。这是一个全新理念的创新设计。
技术介绍
用风动力釆棉，是人类的一个梦。上世纪五、六十年代，前苏联农业部和中国的多 所农业大学都做过这方面的研制，给我们留下了一些资料。但由于没有研究出适合采棉 的风动机构，中外研制都没有成功。而在民间，研究气吸采棉的个体或群体，至今灿若 晨星，余光不灭。我认为用空气动力采棉是确实可行的，关键是要设计出适合采棉的风动机构。我们知道目前人类所拥有的风动机构只有两种形式 一种是利用风扇造风的风动 机构叫风机(如农用风机；高压风机；涡轮扇风机等)；另一种是利用活塞造风的风动 机构叫风箱(它包括原始的气囊；古代的风箱、现代的汽缸、气筒和气磅等)。它们种 类繁多，但都无法胜任采棉。究其原因，是因为它们有一个共同的缺点。这个缺点是 它们只利用正压或负压"一元流体动力"进行工作。它们面对的都是自然大气压淹没紊 流的结局，所以，它们谁也没有制造出采棉所需的巨大风能。用风动力采棉，面对的是开放的棉田。用正压采棉无法实施，用负压采棉，永远无 法解决的困难是风力离开吸气管口就迅速衰减的问题。这个衰减造成的吸力不足是无法 克服的。要想在采棉工作室内制造出强大的风动力，就得改变这种造风装置面对自然大 气压的缺陷。为此，我利用现代"风洞理论"来指导研制。所以设计出了 "铁扇风洞机 构"，改变了一元流体面对自然大气压的现状。这是人类制造风能以做功的一次革命性 突破。
技术实现思路
"铁扇风洞机构"是以风扇和活塞相组合而形成的一种微型风洞机构。它的正压 风口永远面对负压吸口，它第一次摆脱了自然大气压地控制，创造出了正、负压合一的 "二元湍流"，若不考虑自然大气压地参与，它的全压头应该是正、负压绝对值的二元 之和。这就在采棉工作室处创造出了正、负压综合时爆发出的超高压风速。它彻底改变 了原造风装置一元流体被淹没的缺陷，克服了负压气流的衰减和正压紊流的扩散。形成 了正、负压合力采棉的新形式。这是人类专利技术的第三种造风机构，这对一元的风机和风 箱来说，简直就是一个神话。用"铁扇风洞机构"采棉，具有三大优势1、 它以正、负压混合湍流为主动力，同时，调动四周空气介质气流为约束力，科 学地解决了 "采棉动力"和"输送约束力"两个关键的问题。杜绝了采摘出现的落地棉。2、 该湍流的运动方式是往复式的。这恰好克服了籽棉的挂枝问题。使风力采棉有 了完善形式。3、 棉花在风中运动，既不伤害棉纤维，又可扬弃杂质，比滚筒、纺锭机械采棉要 理想得多。为此，我申报了专利技术专利。我想"铁扇风洞采棉机"的推广和应用， 一定会成为 采棉机行业的换代产品。附图说明附图l:是铁扇风洞采棉机的整体结构示意图。附图2:是铁扇风洞机构的运行示意图。附图3:是棉花采摘和输送的风动风门自动运做示意图。具体实施例方式一、"铁扇风洞机构"的运动原理。1、 在一个梯形锥体风箱(如图1)里，悬挂一面活塞风扇(1)。活塞四周用软料与箱壁中缝连接密封(2)。使风扇能够在箱内摆动。箱体下方是风扇两侧的风道(3)和 (4)，两个风道的中间为采棉工作室(5)。这个工作室两侧有一对相对的风口，为风流 湍流拉锯处(6)(图上是外侧位置)，是采棉动力处。2、 将风扇与动力轮(如图2*7)连接，在动力轮转动时带动风扇往返运动。风扇 扇起的风就从正压风口吹出，被负压风口吸入。反之亦然。这样，风扇不断往返运动， 两个风口之间的工作室内就出现了拉锯式正、负压空气湍流的运动。用风压计测试，该 湍流全压头显示的是正、负压二元之和，比单一的正压或负压一元流提高了 50%以上。(有实验报告附后)二、 《铁扇风洞采棉机》的风门设置。在"铁扇风洞机构"下方两侧的风道里，各有一个"换风装置"。每个装置两侧都 有对称的风门(如图3，8和9)。风门向两侧开。在负压出现时两侧风门开起，棉花吸 入箱内。在正压出现时，两侧风门关闭，棉花由风道两头的排气孔(10和11)吹出箱 外送入棉仓。排气孔也由风门管理，正压时打开排花，负压吋关闭。在"换风装置"的 顶部，有铁丝网封顶，网下有斜吊软门(12)。该门负压时封闭；正压时打开，与排气 孔共享正压力外泄。这些风门保证了采棉的吸入和排出的顺畅。三、 "铁扇风洞采棉机"各种数据的计算。1、 风速计算设箱内的空气净容积即风扇运动扇动的最大容积为0. 75立方米，吸风口为0. 06平 方米，风口的风流长度是0.75平方米+ 0.6平方米=12.5米。那么，动力轮一转拉动铁扇一个往返，即可扇动1.5立方米空气。两转扇动3立方 米空气，3转扇动4.5立方米空气。设动力轮每秒2转，其风口风速计算为3立方米/秒+0.06平方米=50米/秒。设动力轮每秒3转，其风口风速计算为4.5立方米/秒+0.06平方米=75米/秒。2、 风压计算根据风速和风压的转换公式风速=4.04 VH。 每秒2转时的风压计算为(50米/秒+ 4.04) 2=153毫米水柱。 每秒3转时的风压计算为(75米/秒+ 4.04) 2=345毫米水柱。3、 阻力计算设铁扇面积为2. 5平方米，计算它在不同压力下所承受的运动阻力为 在153毫米水柱压力下的运动阻力为153公斤X2. 5平方米=382. 5公斤。 在345毫米水柱压力下的运动阻力为345公斤X2. 5平方米=826. 5公斤。4、 动力拉动距离计算设动力凸轮半径为0. 15米，其运动周长为0. 15米X2X3. 14=0.942米。那么，2转就是:0.942米X2^.884米。三转就是0. 942米X3-2. 826米。5、 功率计算2转时的功率计算382. 5公斤X 1. 884米/秒+ 75公斤米=9. 61马力。 3转时的功率计算826. 5公斤X2. 826米/秒+ 75公斤米=31.1马力。6、 采棉功效计算因为吸风口为0.06平方米，其宽度为0.2米。行车速度每秒按凸轮转数3计算 0. 2米X3转/秒=0. 6米。 一天采棉功效为0. 6米/秒X3600秒X8小时=17280米。 换算为亩17280米XO. 6米/行+666平方米/亩=15. 5亩。 (以上计算是借用"一元流体力学"理论进行的，是最保守的机械计算)权利要求1、“铁扇风洞采棉机”包括“铁扇风洞机构”，其特点是由风箱和活塞风扇构成的一体化造风机构。其机构下部风道里有适合采棉花的工作室风口装置。2、 "铁扇风洞机构"，其特点是由两个梯形锥体半箱组合而成，中缝与活塞 风扇软翼相连，构成了一个在活塞密封运动中的两个造风空间。(即正压空间和 负压空间)。3、 "活塞风扇"的特点是由一片风扇叶和中心轴构成。其中心轴为风扇 叶承重轴，悬挂在箱壁中锋顶端或车架上。风扇叶运动重心与动力轴连接，以 拉动该风扇叶在风箱内做往返运动以造风。4、 "铁扇风洞采棉机"的特点是在"铁扇风洞机构"下方的两个风道之 间组成为前后开放的采棉通道，骑棉行而前行。两风道中心处装有适合采棉的 风门，构成完整的采棉机构。5、 "铁扇风洞机构"如果改变其风道风门样式，也可以开发出其它多种功 能。比如棉花清杂、风动力洗缸等。全文摘要“铁扇风洞采棉机”的专利技术主件是“铁扇风洞机构”。该机构是以活塞和风扇组合而形成的一种微型风洞机构。它的特点是正压吹口永远对着负压吸口，它本文档来自技高网...

【技术保护点】
“铁扇风洞采棉机”包括“铁扇风洞机构”，其特点是由风箱和活塞风扇构成的一体化造风机构。其机构下部风道里有适合采棉花的工作室风口装置。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张淑昆，张明，
申请(专利权)人：张淑昆，
类型：发明
国别省市：65[中国|新疆]