系列卷盘式喷灌机

该系列卷盘式喷灌机是由山东省农业机械科学研究所、山东华泰保尔灌溉设备工程有限公司在消化、吸改奥地利产卷盘式喷灌机优点的基础上,立足我国国情联合研制的。该系列机组具有品种齐全、性能指标先进、喷洒均匀、结构紧凑、操作简便、亩投资费用低、适用范围广等优点,便于农民根据自己的田块大小、水资源等情况,选择合适的机型。该卷盘式喷灌机主要由三部分组成:卷盘动力驱动系统、卷盘机架及输水管、喷灌小车。卷盘动力驱动系统是利用压力驱动机械涡轮,是卷盘式喷灌机的心脏。在卷盘式喷灌机工作时,压力水经输水管送到喷灌小车,由喷枪雾…     

JP50卷盘式喷灌机水涡轮水力性能的试验与模拟

针对目前国内卷盘式喷灌机用水涡轮的外特性和内部流场分布规律的研究较少,设计了水涡轮试验台,对JP50卷盘式喷灌机配套使用的水涡轮进行试验,得到了外特性曲线.采用全流场和结构化网格技术对水涡轮内部流动进行了数值计算,分析水涡轮在不同流量下的压力分布和速度矢量分布,得到了内部流动分布规律.结果表明：水涡轮的工作效率很低,最高效率仅为13%,最高效率点前效率曲线比较陡峭,最高效率点后效率曲线相对较为平坦;最高效率的数值计算与试验结果相对误差为6.87%;高压水通过水涡轮主要工作叶片后压力迅速递减,造成了较大的水力损失;进出口压差随流量的增大而逐渐增大,与水涡轮的水头-流量及轴功率-流量曲线相吻合;水涡轮叶轮出口处出现回流现象;水涡轮出口管道下壁面附近存在低压区,并且随着流量的增大低压区的面积逐渐减小,随之出现了涡流现象.     

卷盘喷灌机水涡轮性能测试系统数据校正

为保证卷盘喷灌机水涡轮性能测试数据的真实可靠,需要对卷盘喷灌机水涡轮性能测试系统进行数据校正。为此,通过建立卷盘喷灌机水涡轮性能参数采集数据的数学模型,推导出水涡轮参数采集数据与实际数据的函数关系,得到参数测量误差与实际信号的对应关系;在保证性能测试系统试验条件与试验环境相对稳定的条件下,计算出各性能参数的校正参数,并基于Lab View开发平台对卷盘喷灌机水涡轮性能测试系统数据校正进行软件设计。通过误差分析表明:本研究对卷盘喷灌机水涡轮性能测试系统的数据校正符合GB/T3216-2 0 0 5《回转动力泵水力性能验收试验1级和2级》的规定,可以有效提高卷盘喷灌机水涡轮性能测试系统测试数据的准确性。     

电驱动卷盘式喷灌机驱动与控制系统

针对现有电驱动卷盘喷灌机无法实现作业信息无线物联和控制的问题,设计了一种基于手机APP的卷盘式喷灌机无刷直流电动机驱动与控制系统.以直流电动机代替机械式水涡轮作为卷盘喷灌机的驱动装置,分析并建立了卷盘喷灌机现场作业工况模型;采用STM32作为系统控制器,引入了增量式PID电动机调速,设计了可以远程监控卷盘喷灌机作业的手机客户端,系统完成自动校正.经过试验测试表明,驱动电动机可以稳定在设定转速上,在10%的负载扰动下转速可以较快回到设定值,手机客户端可以远程监控卷盘喷灌机的运行剩余时间、PE管长度电动机转速、卷盘转速和PE管回收速度等作业信息,为实现喷灌机智慧灌溉提供了前台保障.     

国外卷盘式喷灌机的选用

卷盘式喷灌机是目前世界上更为先进的喷灌设备，国外经过３０多年的开发与研制，已形成系列产品。为科学合理的选用其进口设备，文中从卷盘式喷灌机的结构原理、规格性能方面出发，介绍几种机型，并阐述其适用条件、喷灌工作步骤，以及使用中应注意的技术问题，便于选择卷盘式喷灌机时，更好地了解其技术性能。     

卷盘式喷灌机卷盘驱动负载计算与分析

为优化卷盘式喷灌机驱动结构,研制高效卷盘喷灌机驱动器,需要对卷盘式喷灌机的卷盘负载情况进行计算和分析。为此,以软管牵引式卷盘喷灌机为对象,建立了卷盘负载转矩计算的物理模型,理论推导了在运行时的卷盘负载转矩数学计算模型。以JP50和JP75型卷盘式喷灌机为例,按推导所得数学模型进行计算,得到了运行时卷盘负载转矩随已回卷PE管长度的变化规律和估计值。计算结果表明:JP50型卷盘式喷灌机运行时最大负载转矩约为960N·m,JP75型为6 001N·m;卷盘负载转矩随已回卷长度的增加而减小,且当卷盘回卷半径变化时,负载转矩将突然变大;负载转矩的大小和变化规律只与喷灌机的参数和运行条件有关,与运行时的速度无关。     

进水方式对卷盘式喷灌机水涡轮水力性能影响的数值模拟

为揭示卷盘式喷灌机切击式与蜗壳式水涡轮的内部流态特征与水力性能差异,在叶轮与出水管道相同的情况下,采用基于SST k-ω模型的数值模拟方法,对2种进水方式的水涡轮内部流动进行计算分析,并将切击式水涡轮外特性预测结果与试验数据进行对比验证.结果表明:切击式水涡轮叶轮流道内存在大尺度回流旋涡和强烈的叶片侧端间隙泄漏流动,蜗壳式水涡轮叶轮内部压力与流线分布相对均匀,叶片侧端间隙泄漏流动沿周向无显著差异;不同流量下,切击式水涡轮各主要过流部件的水力损失占比基本保持恒定,叶轮内水力损失约占总水力损失的55%,蜗壳式水涡轮各部件水力损失的占比随流量发生变化;2种进水方式的水涡轮外特性曲线变化趋势基本相同,相同工况下蜗壳式水涡轮的效率相比切击式水涡轮效率高18%~22%,两者最高效率分别为35.6%和59.6%.研究结果可为卷盘式喷灌机水涡轮水力设计及结构改进提供一定依据.     

卷盘式喷灌机选型辅助决策系统的开发

卷盘式喷灌机选型辅助决策系统的研制开发 ,为卷盘式喷灌机田间工程规划中的正确配套选型提供了快捷、准确、高效的方法 ,并能指导卷盘式喷灌机制造者的优化设计 ,以发挥卷盘式喷灌机的最佳工作效益。     

JP75型卷盘式喷灌机水涡轮能量转换数值模拟分析

为了对JP75型卷盘式喷灌机水涡轮进行能量转换分析、参数优化及探究其内部流动性能,采用CFD技术,对转速为250 r/min下的水涡轮进行三维建模、多面体网格划分以及数值模拟.分析水涡轮压力云图和速度云图,发现进口管道中不合理的弯道、喉部、喷嘴设计导致了水涡轮运行效率偏低,来流中的压力势能未能转化为有效的叶片冲击动能,大量能量仍以势能的形式储存在液流中.分析过流断面流线图,发现叶片间隙及出口管道入水口处有大量涡旋产生,造成部分能量损失,从而表明现有的JP75型水涡轮进出口设计和叶片设计需要改进.对进水管道喉部之后的射流段和转轮这两处进行能量转换计算,平均效率分别为26.31%和45.44%,转换效率明显偏低.对现有JP75型卷盘式喷灌机水涡轮进行了参数优化设计,经计算,初步确定了优化模型的标称直径为0.201 m、射流直径为0.021 m、设计水头为13.65 m.     

国外卷盘式喷灌机的选用

卷盘式喷灌机是目前世界上更为先进的喷灌设备,国外经过30多年的开发与研制,已形成系列产品.为科学合理的选用其进口设备,文中从卷盘式喷灌机的结构原理、规格性能方面出发,介绍几种机型,并阐述其适用条件、喷灌工作步骤,以及使用中应注意的技术问题,便于选择卷盘式喷灌机时,更好地了解其技术性能.     

基于水力控制的卷盘式喷灌机调速系统的设计

针对河北农哈哈公司已经研发的基于卷盘式淋灌直流电机驱动控制方案所带来的些许缺点,设计了不同于基于喷灌机水涡轮进水量的电气自动控制方案。本文阐述了卷盘式淋灌机的喷洒车在该办法下的回收调速原理及其调速涉及的机、电控制方案,并对其控制电路、控制器功能和内部运行的程序流程进行了介绍。     

JP80/300型智能卷盘式喷灌机研究

节水灌溉装备是实现农业高效节水利用的有效保障,是解决农业节水灌溉规模化和集约化高效作业的根本途径。我国传统的节水灌溉设备存在装备技术水平低、灌溉效率及质量低、水资源利用率低、作业能耗高损失大以及影响作物生长等问题,严重制约我国农业灌溉技术装备的发展。该文针对上述问题在如何提高卷盘式喷灌机水涡轮工作效率、喷头车速度感知控制精度以及提升传动效率和灌溉质量等方面入手,设计一种适合大田灌溉使用具有高适应性、高效率、低损耗的新型智能卷盘式喷灌机,对于提高我国卷盘式灌溉设备的整机智能化技术水平起到积极的促进作用。     

卷盘式喷灌机研究进展与发展趋势分析

为促进我国卷盘式喷灌机快速发展,提高对卷盘式喷灌机关键技术的整体认识和比较国内外差距,本文概述了国内外的发展历程和卷盘式喷灌机的主要类型和机型,从内外特性指标两方面,阐述了影响卷盘式喷灌机的关键因素及研究现状,总结出喷头车行走速度的均匀性、行走速度与喷头旋转扇形角及速度的匹配关系、喷头车运行稳定性、喷头进口压力的稳定性、喷头的姿态和地形等是影响喷灌均匀性指标的关键因素,各组成部分的能量转换效率和优化匹配是影响整机能耗的关键因素。分析了卷盘式喷灌机驱动动力、传动系统、速度控制、关键环节能量转换和喷头车稳定性等关键技术的研究进展和存在的问题。提出了我国卷盘式喷灌机需要重点研究的应用基础和关键技术问题,展望了卷盘式喷灌机多功能和智能化的发展趋势。     

卷盘式喷灌机组合均匀度计算软件开发

卷盘式喷灌机组合均匀度计算软件的开发方法和软件功能，为快速、准确地预测卷盘式喷灌机喷洒性能提供了有效的方法，并能指导卷盘式喷灌机设计者和使用者合理选择喷灌机的运行参数，以达到实现最佳喷洒性能的目的。     

基于ADAMS的卷盘式喷灌机负载特性研究

为研究卷盘式喷灌机的负载特性,以JP75-300型软管牵引式喷灌机为对象,基于虚拟样机建立卷盘式喷灌机的仿真模型,对卷盘式喷灌机工作时负载特性和扭矩变化规律进行研究,并通过搭建实物样机模型对仿真模型进行验证。结果分析证明该仿真模型的准确性和可靠性。该模型能缩短新产品研发周期,降低新产品研发成本,为卷盘式喷灌机的研发提供了理论依据。     

卷盘式喷灌机及应用情况简介

卷盘式喷灌机于六十年代开始在欧洲应用,目前在欧洲已广泛用于大田作物的灌溉。这种设备具有机械化程度高、操作管理简易方便及灌溉效果好等优点,在我国北方地区有广泛的推广价值。如何根据自然条件进行设备选型,充分发挥先进机械的作用是当前存在的问题。目前国内使用的卷盘式喷灌机主要是奥地利BAU'ER公司和法国IRRIFRANCE公司的产品。奥地利BAUER公司生产的喷灌机有单喷头和悬臂两种型式,都是水涡轮驱动;法国IRRIFRANCE公司生产的卷盘式喷灌机主要是胶囊驱动,只有单喷头一种。水利部已于今年着手进行奥地利BAUER公司…     

卷盘式喷灌机应用配套若干问题浅析

卷盘式喷灌机是一种高效农业节水灌溉机械 ,1996年以来 ,在我国得到了大力推广。据统计 ,至 1998年底 ,国内已引进 15 0 0余台 ,主要分布在山东、辽宁、新疆、河南等省区。总体来说 ,卷盘式喷灌机具有喷洒均匀、节水节能、自动化程度高以及对作物、地形适应性强等特点。 1997～ 1998年度 ,笔者曾在中国灌排技术开发公司协助进行卷盘式喷灌机的推广工作 ,期间走访了河北、山东、辽宁等地 ,就卷盘式喷灌机配套、运行、管理等问题进行了调查 ,并对其应用推广中的有关问题作了初步总结。1　喷灌机与水泵的配套卷盘式喷灌机所需工作压力较高 (最…     

JP90-330淋灌型卷盘式喷灌机主机部分的改进设计

本文重点阐述了此综合调速系统的研究对JP90-330淋灌型卷盘式喷灌机主机部分进行重新设计并优化,采用优化了整机结构、水涡轮/齿轮箱一体部件重新设计、优化了传动机构,并改进了智能监测系统和整机外观的设计。该设计提高了传动效率,降低了驱动能耗,提升了智能化水平,提升了外观美感,推广应用前景广阔。     

高杆喷灌技术研究与应用

目前,国内推广的移动式喷灌机、半固定管道式喷灌机、固定管道式喷灌机、机组式喷灌机以及卷盘式喷灌机,都因为支管、竖管、机组移动和竖管高度所限等原因,而难以在山区和高茎秆作物中推广,直接影响到山区或高茎秆作物灌溉或抗旱。为满足此类地区和高茎秆作物的喷灌需要,2002年8月,山东莱州市农机局协同水利部门进行了高杆喷灌试验研究,     

JP50式卷盘式喷灌机水涡轮的性能试验

为了掌握国产卷盘喷灌机水涡轮水力性能和能耗,构建了一种试验装置,其由供水泵、制动器、扭矩-转速传感器、测量仪组成。试验时调节制动器来改变负载大小从而调节水涡轮转速,通过测量流量以及进出口压力,得出水涡轮水头、水功率,扭矩仪测出转矩和转速等,从而得到水涡轮在各工况下的效率,试验分别测得了水涡轮在7种转速下的特性曲线。得出水涡轮的高效区范围,高效区功率大小,随着转速的降低,高效区向小流量偏移。试验结果说明,国产JP50卷盘喷灌机的水涡轮效率较低,有很大的节能空间