喷灌喷头工作原理有以下5个阶段:
(1)启动阶段。射流经偏流板射向导流板后,转向60°?120°,导流板得到射流的反怍用力,使摇臂获得动能而向外摆动,绕摇臂轴转动,使摇臂弹簧扭转,得到扭力矩,此力矩小于射流反作用力矩,所以,摇臂得到角速度而脱离射流。
(2)外摆阶段。惯性力使摇臂继续转动,直至摇臂张角达到,从而得到扭力矩,此时角速度转变为0,弹簧势能达到,即摇臂外摆的动能全部转化为弹簧的弹性势能。
(3)弹回阶段。在弹簧扭力矩的作用下,弹簧的弹性势能逐步转化为摇臂的转动动能,摇臂开始往回摆,角速度不断地增加,直到摇臂将要切入射流。
(4)入水阶段,具有转动动能的摇臂又重新进入射流,偏流板开始接受水流(导水板不受水),产生的反作用力使摇臂动能急剧增加,角速度变得越来越大。
(5)撞击阶段。摇臂在回转惯性力和偏流导板切向附加力的作用下,以很大的角速度开始碰撞喷管,使喷头转动3°?5°,碰撞结束后,摇臂即完成了一个完整的旋转运动过程。在摩擦力矩的作用下,喷头很快静止停了下来。此后再继续重复旋转运动过程。
喷灌技术的发展概况
喷灌早出现在19世纪末,主要用于果园和苗圃,开始发展很慢,至1939年是借喷灌面积仅10万公顷。第二次后,进入新的经济发展时期,灌溉事业也得到迅速发展,加之喷灌设备的发展和改革,喷罐也迅速发展起来,上科技-、经济发达的早在20世纪30年代就开始研究实施喷灌这一-的节水灌溉技术了。1996年美国喷灌面积1082.2万公顷,占全美国灌溉面积的43.88%,其中圆形和平移式大型自走喷灌机的喷灌面积占全美国灌溉面积的64.3%。在罗马尼亚,占全国耕地面积80%以上的灌溉面积是喷灌。
农田喷灌工程在投入使用前,要注意做好管网布置和施工技术等施工工作,在投入使用后,还要注意做好工程管理工作,以-喷灌系统的正常运行和综合效益。
1、管网布置。在选择喷灌地块时,应使水源和泵站位于地块中部,支管尽可能短,并使其长度基本一致,以减少管道水头损失。在地面坡度较陡的山丘区,干管应沿主坡度方向、支管沿等高线方向布设。如果支管难以沿水平方向布置时,干管布置在高处,支管顺坡向下布置,避免支管逆坡而上。在平地上的支管,应与作物种植及耕作方向一致,并与田间路、渠规划相适应。管道系统应便于进行轮灌作业,管道上要设置-的控制,如闸阀,在适当位置设置安全阀、排气阀等。竖管高度视作物高度而定,可高出地面0.2~2m。
2、施工技术。管道安装:管道应埋在地面以下一定-,以防农业机械压坏管道。一般埋在地面以下0.6~0.8m即可。在安装管子时应有一定纵坡,使管内残留的水能向水泵或管道末端汇流,以便在结束后将管内积水全部排除。对于金属管道,预-行防绣处理。当管坡较大时,管子泵口应朝上,由下向上进行安装。对于塑料管道应成波状形平辅在槽内,以适应温度变形。冲洗管道:管道装好后先不要装喷头,打开所有的闸阀,然后开泵抽水冲洗管道,把污物全部冲出来,以免堵塞喷头。
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