500米平移式喷灌机的总体设计介绍

目前在国外,美国平移式喷灌机发展较快,生产批量亦很大,而我国喷灌机械正在大力发展,但平移式喷灌机还刚刚起步,在这里谈谈我们在500米平移式喷灌机设计中的若干问题。平移式喷灌机是一种直线移动的喷     

论述圆形与平移式喷灌机新旧标准主要差异

即将出版的《圆形（中心支轴式）和平移式喷灌机》标准将替代JB／T6280．1-1992《电动大型喷灌机技术条件》和JB／T6280．2-1992《电动大型喷灌机试验方法》。本标准由行业资深专家和一线工程技术人员,在对国内外行业发展趋势把握基础上,通过对我国现有从事大型喷灌机科研、生产、应用技术的总结编写而成,是相关企业...     

电动平移式喷灌机的行走同步控制与仿真研究

在传统试验中,大型平移式喷灌机在操作的过程中会受到很多因素限制,导致浪费的情况十分普遍。文章主要对电动平移喷灌机行走同步控制与仿真进行了研究,并对此作出了深入探讨,提出见解,对今后的研究具有一定的参考意义。     

平移式喷灌机同步行走控制雨量分布仿真

通过单喷头雨量分布室内试验,获取雨量分布信息及出水轨迹信息.利用三维建模、粒子系统等虚拟现实技术,结合实际的雨量分布数据及出水轨迹,模拟出喷头喷洒水雾的三维动态模型.研究喷灌机各跨同步行走时前进方向喷灌雨量分布均匀性,实现前进速度的最优化.分析喷头配置间距和喷头高度对横向灌溉均匀度的影响,优化平移式喷灌机喷头配置.在进行单喷头雨量分布室内试验的基础上,建立了雨量分布仿真模型.仿真结果和现场试验表明：改变驱动电机的频率可以实现纵向的变量灌溉,横向的灌溉均匀度取决于喷头的型号和压力,田间与仿真试验得到的水分分布数据最大相对误差为3.39%,证明仿真模型的可信度.为平移式喷灌机同步行走控制条件下变量控制对灌溉效果的影响和优化研究提供了手段.     

平移式喷灌机太阳能驱动自动控制装置的研制

针对无电力供应地区在推广使用平移式喷灌机时传统机组需借助拖拉机牵引工作方式的诸多局限性,为有效利用太阳能资源、实现农业节能减排、提高机组喷洒均匀度及降低劳动投入,首先在对光伏电池特性进行PSIM仿真研究基础上,对机组分田间和地头两独立系统进行光伏容量设计;其次,按照喷灌机从取水到供水过程,考虑系统优化,设计出一种水位波动不超过30cm的实用型电极式恒水位自控装置,并应用ACS510-01系列变频器达到变频恒压喷灌目的;最后,结合喷灌机工作特点,自主设计了具备无线及手动操作功能的简单控制电路。经过对整套自控装置长期运行验证,系统工作可靠,能够满足机组操作及田间灌溉要求。     

大型平移式喷灌机分布式级联协同导航控制方法

针对大型平移式喷灌机协同导航控制系统中存在的易偏离导航路径、跨间行走协同性差、喷灌均匀性不高等问题,提出了一种分布式级联协同导航控制方法。该方法在建立大型喷灌机多塔车运动学模型的基础上,结合状态反馈和PID控制,设计了主塔车为主机的路径导航控制算法以及子塔车为从机的级联同步跟随控制算法。并设计了基于该方法的协同导航控制系统,通过双天线RTK定位模块获得各塔车的实时姿态,通过变频调速技术实现各塔车运动姿态的控制。完成了变频控制的大型喷灌机设计,在河南省许昌市试验基地进行了协同导航试验。试验结果表明,喷灌机以不同速度协同导航行走时,主塔车最大横向偏差不大于3.26cm,最大航向偏差不大于1.65°;子塔车最大同步偏差不大于13.07cm,满足田间自主作业要求。     

太阳能平移式喷灌机行走驱动系统配置与性能研究

对太阳能平移式喷灌机的行走驱动系统进行方案设计与理论计算,比较不同工况下喷灌机行走所需驱动功率,确定机组在不同工况下的驱动电机选型与光伏配置。该研究以一日累计作业时间为太阳能驱动平移式喷灌机的技术评价指标,预测陕西关中及宁夏地区晴天和阴天或雾霾天气下的机组续航能力;并得到各工况下喷灌机行走速度和行走坡度与一日累计工作时间的关系:一日累计作业时间随机组运行速度的提高与爬坡角度的增大而降低;相同工况下,晴天一日累计作业时间为阴天或雾霾天气的1.5倍。研究结果表明,以独立光伏发电系统作为平移式喷灌机的驱动能源是可行的,能够满足机组日常行走作业的需求。该研究结果可为太阳能平移式喷灌机行走驱动系统方案设计提供参考。     

基于PWM技术的平移式变量喷灌机喷头流量分配方法

大型平移式喷灌机采用脉冲宽度调制(Pulse width modulation,PWM)技术实现变量灌溉作业,因喷头间喷洒区域相互重叠,由地块管理区的设计处方值求解单喷头流量较为困难。首先根据Nelson R3000型单喷头喷洒特性,得到平移式喷灌机沿桁架方向的一维叠加水量分布特性,以及平移运动后的二维叠加水量分布特性,分析确定了由4个喷头重叠喷洒控制一个管理区,并得到喷头区域喷洒分配率,在此基础上提出了按处方值进行喷头流量分配的加权均分法和基于遗传算法(Genetic algorithm,GA)的分配法。通过管理区喷洒误差分析得出,当相邻处方值变化幅度不超过最大处方值的33%时,精度可以达到5%。为了弥补GA法导致喷洒均匀性下降的不足,将加权均分法和GA法组合应用,有效降低了处方值突变带来的喷洒误差,同时保证了处方值变化较小区域的喷洒均匀性。本文方法可以扩展到4个以上喷头重叠喷洒控制一个管理区的应用场合。     

平移式喷灌机供水渠道的设计

1979年底,新疆维吾尔自治区从美国引进一台大型平移喷灌机,拟安装在一○一团二连做喷灌试验。关于该机供水渠道的设计问题,当时有关方面提供了两种设计方案。一是用预制混凝土块砌筑搓板型渠床,来增加渠道糙率,满足喷灌机对水深和流量的要求:二是缩小梯形渠道横断面以增加水流的方案。在讨论时,笔者认为这两种方案都不切合实际,提出了附加随机移动挡水板的梯形混凝土渠道的方案,得到了采纳,从而避免了不应有的损失。这个供水渠运行至今,运行良好。     

旱坡甘蔗采用SJP65喷灌机灌溉试验结果

旱坡甘蔗采用SJP65喷灌机进行灌溉，比无灌溉设施增产，可达3．495万kg／hm2，增幅32％，甘蔗蔗糖分提高1．11％(绝对值)左右。增产显著，增糖明显，提早成熟，经济效益可观。     

喷灌机的选购与使用

喷灌机是一种将动力机、泵、管路、喷头和移动装置等设施,按喷灌方式组合配套成具有整体性的喷灌设备,将压力水喷射到低空,经雾化后像雨滴一样均匀地降落到作物和地表面。常用的喷灌机有小型喷灌机、大型喷灌机、平移式喷灌机、移动式喷灌机、卷盘式喷灌机、指针式喷灌机、中心支轴喷灌机、圆形喷     

圆形和平移式喷灌机塔架车的纵向稳定性

利用地面车辆力学理论,对坡地上的圆形和平移式喷灌机的塔架车进行受力分析,以纵向坡度角作为衡量塔架车爬坡能力和抗翻倾能力的指标,推导出纵向坡度角与驱动力、塔架车结构尺寸、地面状况等因素之间的关系式及塔架车质心高度的计算公式,通过试验测得塔架车的纵向稳定性特性曲线.结果表明,适当增大塔架车的轮距、降低质心高度、减小驱动轮动力半径,合理匹配驱动功率,提高减速器传动效率、增大传动比,均可提高塔架车的爬坡能力和纵向稳定性.     

平移式喷灌机行走速度及喷灌均匀度试验研究

为研究低压喷灌下喷灌机行走速度合理取值以及喷灌均匀度对土壤含水率均匀度的影响,以自行研制的轻小型平移式喷灌机为研究对象,通过室内单喷头试验和田间喷灌试验,探究了特定灌水定额下喷灌机的工作压力与行走速度关系,并对其水量分布、喷灌均匀度以及土壤含水率均匀度随时间变化进行了分析.结果表明：通过确定灌水定额能够计算出平移式喷灌机的行走速度和工作压力：当灌水定额分别为10,15,20 mm时,40~120 kPa喷灌压力下喷灌机行走速度最小为17.27 m/h,最大为58.65 m/h;增大喷灌压力能小范围提高均匀度,40 kPa工作压力均匀度为0.696,60~120 kPa喷灌压力下均匀度变化范围为0.731~0.788,喷灌水在土壤中的二次分布均匀度明显高于地表喷灌均匀度,40 kPa喷灌压力下喷后6 h土壤含水率均匀度达到0.906,24 h后达到0.953,可相应降低喷灌均匀度设计值以降低运行成本,节约能耗.     

水库底坡对异重流运动特性影响分析

在前人所作工作的基础上,运用剖面二维水流泥沙数学模型,分析水库底坡对异重流运动特性的影响。为此拟定八种计算方案,具体的分析底坡对异重流潜入点佛汝德数、潜入点水深、异重流厚度、明流运行时间和异重流到达坝前的时间的影响。结果表明,水库底坡J越大,潜入点佛汝德数 越大;水库底坡J越大,潜入点水深越小,异重流厚度越小;水库底坡J越大,明流运行时间越小,异重流传播到达坝前的时间也越小;这些都表明水库底坡越大,异重流就越容易潜入,反之亦然。此外,本文还对异重流的形成条件进行分析。结果表明,异重流的形成需要一定的流量和含沙量,当进口单宽流量很小但含沙量很大,或是进口单宽流量很大而含沙量很小是都不能形成异重流。 。     

小型喷灌机设计与实现方法

针对目前大棚作物灌水过程中存在的作业费用高、灌水质量难以控制等问题,提出了采用固定轨道行走、半自动化作业的设计思路,讲述了工作原理,给出了主体结构的设计方案及实现方法,总结出了其优势所在。     

平移式喷灌机组行走速率对喷灌均匀性影响

为研究低压喷灌下喷灌机行、止速率比的合理取值,以自行研制的轻小型移动式喷灌机组为研究对象,通过室内组合喷头试验,探究行、止速率比与喷灌均匀性和喷灌强度的关系。通过spss软件进行方差分析,并采用多重比较分析法,进行差异显著性分析。结果表明:在工作压力为0.07 MPa情况下,行、止速率比对喷灌均匀性系数没有显著性影响,对喷灌强度具有显著性影响。当行、止速率比为45%时,喷灌均匀性系数在85%以上,同时喷灌强度为20.5mm/h,增大行、止速率比可小幅度的增大喷灌强度,60%的行、止速率比下喷灌强度为21.1mm/h,在90%时略有下降,达到19.97mm/h。喷灌强度基本趋于一致,可满足喷灌要求。     

横向摆杆式明渠测流方法在矩形渠道中的应用研究

为了提高灌区内的量水准确度,利用横向摆杆在水流冲击及扭转弹簧共同作用下产生的水平转动角度θ与渠道过水断面流速v之间存在的数学关系,提出一种基于流速面积法的明渠测流方法.通过对横向摆杆式明渠测流装置在矩形渠道中进行物理实验,并在FLUENT计算流体力学软件中采用VOF两相流模型和标准k-ε湍流模型对测流过程进行模拟仿真,...     

喷灌机联动双喷头设计

节水灌溉是农业现代化的重要组成部分,发展节水灌溉、提高水利用率是实现现代化的必由之路.目前我国的情况是:一方面水资源严重不足,另一方面农业灌溉水的利用率很低,浪费十分严重.我国农业灌溉长期沿用原始的灌溉方法,因此节水空间很大.通过对单喷头卷管式喷灌机的喷头车受力分析,找到其问题产生的原因,再通过理论力学分析,设计几种联动双喷头装置,使得喷头喷射水的反作用力的合力方向始终与输水管方向一致,利用输水管平衡其反作用力,保持工作稳定性.     

卷盘式喷灌机卷盘支架机械结构的设计

根据卷盘式喷灌机的使用要求,对支架进行了设计,并利用Solid Works建立了三维模型,利用ANSYS Workbench对支架在典型工况下的应力、变形进行了仿真分析,结果表明:该支架满足使用要求。     

底坡对U形渠道量水平板测流影响分析

[目的]量水平板具有构造简单、不易淤积等优点,虽已建立流量与平板偏转角、上下游水深及板型等因素的关系式,但底坡对量水平板水力特性的影响还缺乏系统研究,有必要深入分析,以提高量水平板测流公式的适用范围.[方法]以北方灌区常见U形渠道为试验水槽,选择断面最佳收缩比0.439的U形渠道量水平板为试验对象.通过设置3种水槽底坡...