喷头中心支轴式喷灌机关键灌水组件开发及试验研究

中心支轴式喷灌机关键灌水组件开发及试验研究

中心支轴式喷灌机关键灌水组件开发及试验研究

中心支轴式喷灌机具有灌水质量高、适用范围广、 自动化程度高等诸多优势,在我国的农业机械化和水利现代化建设中占有重要地位。近年来,该机型在我国的需求量逐年大幅度增长,但与之配套的关键灌水组件却几乎全部依赖进口。本文主要围绕低压散射式喷头、阻尼旋转式喷头、压力调节器等关键灌水组件,在对国内外先进产品进行测试、剖析和研究的基础上,开发研制出具有国际同类产品先进水平的中心支轴式喷灌机关键灌水组件系列。本文重点对低压散射式喷头的水力性能进行了试验研究,得出的结论为该类喷头的设计和研究提供了理论依据,并为其配置和使用提供了指导。研究的主要内容和结果包括以下几个方面:

(1)综合分析了国内外中心支轴式喷灌机常用灌水组件的总体性能,开发研制出低压散射式喷头、阻尼旋转式喷头和压力调节器等3种关键灌水组件。

(2)对中心支轴式喷灌机关键灌水组件的设计机理进行了研究,并对其结构和关键注塑加工工艺进行了优化设计。

(3)通过试验测试、理论分析和数学计算,得到了低压散射式喷头的流量系数和射程计算公式,为此类喷头的设计和研究提供了理论依据。

(4)根据试验得出了低压散射式喷头水量分布特性曲线,并对该喷头的配置方式进行了研究,开发出了合理配置该喷头的计算机辅助软件。 摘要4-5Abstract5-10第一章绪论10-18

1. 1研究背景与意义10-11

1. 2国内外相关技术研究及发展概况11-16

1.

2. 1中心支轴式喷灌机的发展概况11-14

1.

2. 2中心支轴式喷灌机关键灌水组件的发展历史14-16

1.

2. 3国内外同类技术发展趋势16

1. 3本文的研究内容和技术路线16-18第二章中心支轴式喷灌机常用灌水组件及其总体性能分析18-31

2. 1中心支轴式喷灌机常用灌水组件18-24

2.

1. 1喷头的分类及特点18-21

2.

1. 2喷头辅件21-22

2.

1. 3压力调节器22-23

2.

1.4末端喷枪及增压泵23-24

2. 2灌水组件的综合特性及选用24-27

2.

2. 1灌水强度与土壤入渗速率24-26

2.

2. 2灌水组件的优选26-27

2. 3喷头配置方法及计算机辅助设计软件开发27-30

2.

3. 1喷头配置对灌水均匀度的影响27

2.

3. 2喷头配置方法27-29

2.

3. 3低压喷头配置计算机辅助设计软件开发29-30

2.4本章小结30-31第三章中心支轴式喷灌机关键灌水组件开发31-47

3. 1低压散射式喷头的结构与设计31-35

3.

1. 1低压散射式喷头的总体结构31

3.

1. 2喷嘴的结构形式31-32

3.

1. 3喷头支架的设计和截面计算32-33

3.

1.4喷盘直径的确定33-34

3.

1. 5喷盘帽的快速拆装设计34-35

3. 2阻尼旋转式喷头的结构与设计35-39

3.

2. 1阻尼旋转式喷头总体结构35-36

3.

2. 2旋转喷盘的结构与射流分析36-38

3.

2. 3阻尼器与转速控制原理分析38-39

3. 3压力调节器的结构与设计39-41

3.

3. 1压力调节器的结构和作用39-40

3.

3. 2压力调节器调压机理研究40-41

3.4关键灌水组件的选材与加工41-45

3.

4. 1材料优选41-44

3.

4. 2加工工艺优化44-45

3. 5本章小结45-47第四章低压散射式喷头试验研究47-60

4. 1试验方法和内容47-50

4.

1. 1试验地点和环境47

4.

1. 2试验装置47-48

4.

1. 3试验方法和内容48-50

4. 2试验结果与分析50-58

4.

2. 1低压散射式喷头的流量系数50-53

4.

2. 2低压散射式喷头射程计算公式53-56

4.

2. 3低压散射式喷头的水量分布特性56-58

4. 3本章小结58-60第五章结论与建议60-62

5. 1主要结论60

5. 2不足与建议60-62

参考文献

62-66致谢66-67作者简历67