【晋东观察】“科技绘乡村,智启新篇章”3D打印——梦想照进现实的魔法

创业   2024-09-02 20:45   山西  



【通讯员毕玉虎报道】为学习贯彻习近平新时代中国特色社会主义思想和党的二十大精神,引领和帮助广大青年在社会课堂中“受教育、长才干、做贡献”,融合理论与实践,丰富基层群众的精神文化生活。2024813日,青岛城市学院机电工程学院微光“童”行--社会实践团来到阳泉盂县红楼社区开展暑期社会实践活动。此次活动旨在让青城学子在基层发光发热,以实际行动践行青春誓言,携手社区共创科技梦想。


图为团队成员进行3D打印知识科普 史可为 供图


实践团成员给孩子们讲解了3D打印的工作原理,还近距离观察了打印过程,随后孩子们在提前打印好的十二生肖模型上涂色DIY,制作属于自己的独一无二的“生肖符”。


图为当地社区小朋友在进行涂画 叶芷吟 供图


走进3D打印,感受科技之美。微光“童”行实践团不仅传播了科学知识,更点燃了孩子们对科技世界的热情,同时培养了孩子们的创造力和动手能力。

图为团队成员与社区小朋友合照 史可为 供图


农机“加速跑绿色且高效


根据山西省阳泉市统计局2024年统计,阳泉市耕地面积为105.25万亩,全市农业机械总动力40.3万千瓦,比上年增长4.1%;随着粮食生产机械化的普及,农机装备(如小麦播种机、玉米收割机等)的数量也逐渐增加,这就进一步加剧了农机尾气的排放。直接排放的尾气中含有多种有害物质,直接排放不仅会污染空气,还会通过一系列化学反应进一步恶化空气质量。


图为气体检测仪实际操作场景 孟君 供图


微光“童”行社会实践团为进一步探究农机尾气(主要探究成分二氧化碳)对空气环境的影响,持尾气检测设备,在农机设备工作时,通过瞬时测量排放尾气中二氧化碳的含量,经过多次测量求其平均值,推算出阳泉市近三年农机装备二氧化碳排放量,具体数据如下:


图为阳泉市2022-2024年农机装备二氧化碳排放量(单位:万吨) 孟君 供图


通过以上数据,团队成员发现,在农业生产过程中,农机装备的使用虽然极大提高了生产效率,但同时也导致了二氧化碳排放量的增加,对生态环境构成了进一步的挑战。我们团队在基于绿色发展、可持续化发展的理念下,给出了以下几点建议:

1.优化能效:通过高效地设计优化煤炭开采装备的能源利用率,减少能耗。比如:设计更高效的传动系统、采用能效更高的引擎。

2.轻量化设计:通过材料选择和结构优化实现农机装备的轻量化,减少材料使用,同时降低能耗。

3.电动和混合动力系统:设计采用电动或混合动力的农机装备,以减少化石燃料的消耗和排放。

通过对环境方面的实践探究,我们团队深刻认识到环境保护与可持续发展的重要性以及当前环境面临的挑战与机遇,在农业耕作机械化、自动化加速普及的同时,更要做到切实保护环境。实现“人与自然和谐共生”这一发展理念。


科技下乡——将所学服务于社会


荀子曾说:“不闻不若见之,见之不若知之,知之不若行之”,自己所学的知识再多,掌握的道理再深奥,如果不能将其运用到社会生活中,服务于人民,那一切也都是空谈。我们微光“童”行社会实践团,本着“科技服务于民,所学回馈于民”这一思想理念,来到了山西省阳泉市盂县苌池镇百通农业有限公司

图为团队成员参观研究玉米收割机器 郑振恺 供图



图为团队成员在与“百通农业”工作人员交流 孟君 供图


通过百通农业工作人员介绍,实践团成员了解到虽然他们的玉米脱粒机在自动化和效率上相较于传统手工作业有了显著的提升,但在操作过程中仍然存在一些效率上的局限,这为我们提供了进一步优化和提高的空间。


图为团队成员与老师在讨论皮带损耗问题 路雪迪 供图


在农忙时节,玉米脱粒作业量巨大,每天需处理5-6吨。原传送带频繁更换皮带(每月4-5条,每次耗时约20分钟)影响效率。团队通过优化,将皮带传动升级为链传动,显著延长使用寿命至3-5个月,减少了维护频率,有效提升了脱粒作业的连续运作效率。


图为漏网过滤不完全导致优质玉米浪费现象 毕玉虎 供图


在进行优质玉米与杂质分离的过程中,有时会发生分离不彻底的情况,导致优质玉米的浪费。我们研究发现,这一问题是由于机器使用的筛网孔径固定不变,无法适应不同大小的玉米粒,从而误将一些体积较小但质量优良的玉米粒当作杂质过滤掉。为了解决这个问题,我们团队对筛网进行了创新改进,改为可调节孔径大小的筛网。这样,工作人员可以根据玉米的实际大小调整筛网孔径,有效提高了优质玉米的筛选效率和利用率。


图为团队成员在结束研究后在“百通农业”门前合照 郑振恺 供图


通过此次将所学知识运用于社会实践,我们深刻体会到,学习不能仅局限于校园内的理论学习,满足于书本上的理论,而应扩展到社会中去。我们要积极融入社会,主动探索实践中的学习机会,不断提升自我经验,全方位地装备自己,为未来更好地服务社会奠定坚实的基础。



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