不规则形喷洒域的摇臂式喷头设计

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1、不规则形喷洒域的摇臂式喷头设计项目申请人：赵佳林张毅傅东刘树梁孙永见指导老师：钮王杰孙培禄王新海第一章选题背景我国是一个农业大国，农业是用水大户，但我国农业用水效率并不高。农业用水占全国总用水量的70％左右，其中农田灌溉用水占农业用水量的90％。我国水资源严重不足，农业灌溉用水浪费现象触目惊心。我国农田灌溉水的利用率仅0．45左右，而发达国家农田灌溉水的利用率可达0．8以上。因此，我国农业节水潜力巨大。今年西南大旱,给我国西南五省区的广大人民生产生活等方面,带来了前所未有的严峻考验。现在灾情更重,我们应该紧醒：对于我国这个贫水大国，节水是一件必须重视的大事。目前我国的灌溉技术落后，灌溉水利用

2、率普遍低下，存在着严重的水量浪费。因此，研究节水灌溉技术，发展节水高效的农业，对我国农业结构的调整具有全局、长远和根本的意义。所以，节水灌溉技术是当前情形下，我们必需应重视的研究项目。第二章灌溉技术设备的现状目前，我国主要应用喷灌于大田作物的灌溉。喷灌中，圆形喷洒域的摇臂式喷头应用较为广泛。喷头是影响喷灌灌水质量的关键设备，世界主要发达国家也一直致力于喷头的改进及研究开发，发展趋势是向多功能、节能、低压方向发展。由于圆形的喷洒域的摇臂式喷头存在如下的突出问题：1)圆形喷洒域喷头部分喷洒面积重叠，造成水量浪费和增加工程投资；2)喷灌的均匀度难以保证；3)对园林喷灌，常有部分水喷到人行道上，对景

3、观效果和道路安全也有很大影响。。在此，我们提出了能最好的解决圆形摇臂式喷头突出问题的，能喷出任意形状喷洒域的——不规则形喷洒域的摇臂式喷头第三章不规则域喷头的原理由于传统的全圆式喷头的喷灌技术，无法满足不同形状地块的喷洒需要，及其所不可避免的缺点。所以基于全圆式喷头基础上的不规则域喷头应运而生。3.1圆形摇臂式喷头原理驱动摇臂式喷头旋转的是摇臂结构，在摇臂的前端有一个偏流板和一个勺形导水片，当开始喷灌时水舌通过偏流板或直接冲到导水片上，摇臂在射流作用下绕自轴转动．把摇臂弹簧扭紧，然后在弹簧力作用下摇臂又回位，以较大的碰撞冲量撞击喷管和喷体，使喷头旋转，于是又进入第二个循环，如此周期往复就使喷

4、头不断旋转。3.2不规则域喷灌可行性方案在圆形摇臂喷头的基础上一、通过不规则曲线的函数关系来设计凸轮传动和碎水螺钉，从而来实现不规则的喷洒。二、通过开孔形状相同的动静片发生相对转动，以此周期性改变过水断面形状，从而改变喷头的流量和射程。达到不规则的喷洒。在原有摇臂式喷头基座上安装凸轮盘，通过不规则曲线的函数关系来设计凸轮传动和碎水螺钉，从而周期性改变喷头射程，喷洒出各种图形。完全消除了原有摇臂式喷头重喷、漏喷和界外喷洒的现象，真正满足现实中不同形状地块喷灌的要求。3.21方案一简述在进水口安装非圆形喷洒域调节器，其为水压自驱式，不需额外动力驱动设备。其工作原理是通过开孔形状相同的动静片发生相

5、对转动，以此周期性改变过水断面形状，从而改变喷头的流量和射程。3.22方案二简述第四章不规则域喷头的前景由于不规则域喷头解决了全圆喷洒域无法组合成土地直边线导致的大量的漏喷和界外喷的问题，以及田块内部重叠喷洒面积过大，造成组合间距降低、系统成本提高不规则域喷头可以大大提高了农田的灌溉效率，如果大大推广，对于我国的节水的量是相当相当巨大的。第五章计划书2010年6月—2010年8月，查阅大量的国内外文献，了解摇臂式喷头的发展现状及应用情况。2010年9月—2010年11月，确立不规则喷洒域的摇臂式喷头设计方案，并进行理论论证。2010年12月—2011年3月，在先进制造试验室，制作不规则喷洒域

6、的摇臂式喷头。2011年4月—2011年6月，通过实验测试其性能和预期效果，并进行改进。整理实验数据，结题，并在一定的刊物上发表相关的论文文章致谢感谢各位老师！