插臂式噴頭搖臂是變截面、沖擊動載荷構(gòu)件。文中對這一構(gòu)件進行了強度分析與計算，建立了強度計算的受力模型，給出了搖臂強度計算公式及計算實例。

分析了搖臂式噴頭搖臂斷裂的主要原因，根據(jù)對搖臂動應力變化的實際測量，對如何分析與提高搖臂強度進行了探討。

搖臂式噴頭工作的科學原理 搖臂式噴頭是很多水利工程都會使用的機器，然而大部分的人 都會想知道搖臂式噴頭的一些原理。下面為您精心推薦了搖臂式噴頭 工作科學原理，希望對您有所幫助。 在噴頭的工作過程中，搖臂它的作用是撞擊噴體(或噴灌)使噴 頭旋轉(zhuǎn);偏流板它和導流板的作用是給搖臂的運動加速的，使水流的 動能它最大限度地轉(zhuǎn)換為搖臂的撞擊的能量;搖臂彈簧它的作用是使 搖臂回位和蓄、放搖臂的能量。這幾個部件它是噴頭運轉(zhuǎn)的關鍵的部 件。搖臂的外形尺寸它和重心位置、搖臂彈簧的彈性大小它和導水器 各部分的尺寸、相對位置都將直接影響噴頭的正常工作的。 (1)利用水流的沖擊，將水流它的動能傳遞給搖臂，噴體的靜摩 擦轉(zhuǎn)動力矩它大于搖臂的靜摩擦轉(zhuǎn)動力矩的，噴體它不轉(zhuǎn)動而搖臂沿 與噴頭轉(zhuǎn)動相反的方向轉(zhuǎn)動;由于搖臂彈簧的作用，搖臂它在轉(zhuǎn)過一 定角度后開始向回轉(zhuǎn)動。如不考慮摩擦，出水

中噴ZY系列搖臂式噴頭

該文針對搖臂式噴頭副噴嘴為圓形,徑向水量分布中部較高不利于組合的問題,根據(jù)水射流原理,設計出一種新型結(jié)構(gòu)的副噴嘴,其上端設有蓋板,起到阻擋水流的作用,使副噴嘴水流射出后主要分散在近處,從而有利于提高組合噴灑的均勻性。分別對15py、20py、30py搖臂式噴頭副噴嘴改進前后的水量分布進行了對比試驗,同時,以正方形布置方式為例,計算出不同組合間距下的噴灑勻性系數(shù)。結(jié)果表明:副噴嘴的改進消除了改進前噴頭中間部分水量,使徑向水量分布呈"三角形"。改進副噴嘴后提高了均勻性系數(shù),不同組合間距下的值均為80%以上,平均噴灌強度符合噴灌規(guī)范中的要求。最后,提出副噴嘴改進后15py,20py,30py搖臂式噴頭的最佳組合間距分別為1.2r,1.3r,1.1r,計算出組合均勻性系數(shù)值分別為85.6%,86.3%,85.3%。改進后的副噴嘴對噴灑均勻性有較好的改善作用。

用pro/e軟件建立噴頭內(nèi)流道的三維實體模型,選擇rngk-ε模型在cfd軟件fluent中模擬了雨鳥30psh型搖臂式噴頭在10種入口壓力和4種主噴嘴直徑組合下的內(nèi)流道流場,分析了噴頭主副噴嘴的流量、入口壓力與出口平均速度等參數(shù)的關系。研究結(jié)果表明:主噴嘴直徑增大時,副噴嘴流量幾乎不變;主、副噴嘴的流量分配比例由主噴嘴直徑?jīng)Q定,與入口壓力無關。入口壓力增大,主噴嘴出口平均速度增大,但副噴嘴出口平均速度不變。噴頭主、副噴嘴的平均湍動能隨入口壓力增大而增大,不受主噴嘴直徑變化的影響。主噴嘴出口靜壓力、湍動能和速度的標準差、副噴嘴出口靜壓力標準差與入口壓力近似成正比;而副噴嘴出口湍動能和速度的標準差隨主噴嘴直徑或入口壓力增大產(chǎn)生較大的無規(guī)律變化。噴頭內(nèi)流道流場的可視化結(jié)果顯示噴頭副噴嘴與彎管連接處靜壓力較大,接近噴頭入口靜壓力。

用線切割機床將雨鳥30ibh搖臂式噴頭內(nèi)流道切割成a,b兩部分,使三維光學掃描儀的投影光束能夠到達其表面進行多視掃描,獲取不同視角下流道a,b的點云數(shù)據(jù)。去除多視點云中的噪點后,用三點法拼接多視點云,得到流道a,b的點云數(shù)據(jù);再將流道a,b的點云數(shù)據(jù)拼接成噴頭內(nèi)流道的點云數(shù)據(jù);采用弦偏差采樣法將點云數(shù)據(jù)精簡后,用基于邊的方法把點云分割成噴管和小噴嘴兩部分,選擇非均勻有理b樣條(nurbs)模型分別按照點-線-面的順序進行曲面重構(gòu)。曲面重構(gòu)的精度分析結(jié)果表明,最大幾何誤差為0.2929mm,平均幾何誤差為0.0762mm,滿足預期的精度要求,實現(xiàn)了搖臂式噴頭的內(nèi)流道曲面重構(gòu)。

應用cfd通用軟件fluent模擬了py140型搖臂式噴頭的內(nèi)流道在安裝兩種常用穩(wěn)流器和不安裝穩(wěn)流器情況下的三維黏性流場,分析了三種穩(wěn)流器情況下噴頭流量、內(nèi)流道靜壓力分布以及出口斷面平均湍動能隨進口工作壓力的變化規(guī)律,并進行了試驗驗證。研究結(jié)果表明不同進口工作壓力下噴頭流量的計算值要高于實測值約11%,但兩者的變化趨勢非常一致。噴頭安裝穩(wěn)流器有助于消除內(nèi)流道中的渦流和橫向流,降低噴頭出口湍動能值,但在一定程度會增加內(nèi)流道阻力損失,影響噴頭的過流能力。此外,常用的90°出口擴散角的圓錐形噴嘴容易在噴嘴出口附近產(chǎn)生逆流。數(shù)值模擬和試驗表明,減少噴嘴出口擴散角可改善噴嘴出口流態(tài),提高噴頭流量。

我國搖臂式噴頭的研究與發(fā)展 摘要：綜述了國內(nèi)外搖臂式噴頭的發(fā)展歷程和未來趨勢，詳細分析了近期搖臂式噴頭的新型 結(jié)構(gòu)與適用特點，結(jié)合我國實際情況論述了我國在搖臂式噴頭的研究與生產(chǎn)中存在的研究手 段單一、研究力量單薄、企業(yè)缺乏產(chǎn)業(yè)化等問題，提出要應用新發(fā)展的計算流體動力學、計 算結(jié)構(gòu)動力學和粒子成像速度場儀等技術進行噴頭基礎理論研究，加強聯(lián)合攻關，建立質(zhì)量 監(jiān)督體系等發(fā)展搖臂式噴頭的對策和建議。 關鍵詞：搖臂式噴頭；噴灌設備；節(jié)水灌溉 前言 當前，推廣以噴灌、微灌為代表的先進節(jié)水灌溉技術是發(fā)展節(jié)水農(nóng)業(yè)、提高水利用系數(shù)的重 要舉措。截止到2002年底，我國的噴微灌技術推廣面積已達273萬h㎡。搖臂式噴頭是噴 灌系統(tǒng)和噴灌機組中最重要的設備之一，對其基礎理論、設計方法和噴灑性能等的研究一直 是關注熱點。近幾年，新發(fā)展的理論與技術在搖臂式噴頭（包括垂直搖臂式噴頭）中

本文介紹了六方(四方)型搖臂式噴頭的發(fā)明思路、初試結(jié)果與評價,指出了開發(fā)六方(四方)型搖臂式噴頭的必要性與可能性,規(guī)定了具體的性能指標,指出了今后擬重點開發(fā)的結(jié)構(gòu)方案。

浙江新昌噴灌機廠和江蘇金壇噴灌機廠制造十種py_1系列單雙噴嘴、低仰角搖臂式噴頭(型號見附表).上述十種噴頭是py_1系列搖臂式噴頭的新品種.它具有高度的三化水平,除噴體外其余另部件與已鑒定的同型號噴頭通用.并在江蘇工學院排灌機械研究所試驗場進行了水力性能試驗,全部達到或超過

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搖臀式噴頭在農(nóng)業(yè)灌溉中已得到廣泛的應用。無論在滾輪式《沃爾壤卡》дкцц-64,水動圓形的《弗列加特》дм和平移式的《第聶泊》дф-120噴灌機上,

有六個系列:50py_2、40py_2、30py_2系列各有6種型號,噴射仰角為27°、22.5°,均有單、雙噴嘴?？勺魅珗A或扇形噴灑。20py_2、15py_2、10py_2系列各有10種型號,噴射仰角為30°,22.5°,15°,

為了解決現(xiàn)有噴灌系統(tǒng)能耗較高的問題,選取10型號搖臂式噴頭為研究對象,設計7組方案的噴頭主副噴嘴結(jié)構(gòu),使其實現(xiàn)低壓均勻噴灑。分別對7組方案進行水力性能試驗及分析,結(jié)果表明:7組方案對它們射程的影響并不明顯。方案7在主噴嘴上增加凹槽,徑向水量分布較為平緩,性能優(yōu)越。分別對7組方案在組合間距為1r、1.1r、1.2r、1.3r和1.4r下進行仿真計算,得到方案7組合均勻性最好,均勻性系數(shù)值均高于0.8,且在1.4r時均勻性系數(shù)最大,值為0.83。與其他方案相比,方案7可以增大噴頭的組合間距。研究結(jié)果降低了搖臂式噴頭的工作壓力,低壓下提高了噴灑均勻性,實現(xiàn)降低系統(tǒng)能耗的效果。

介紹了利用matlab軟件,采用解析算法編制程序?qū)α?四方)形搖臂式噴頭單噴頭噴灑實驗數(shù)據(jù)進行的分析處理,以及對該型噴頭不同形式噴灌組合的噴灌效果進行的分析,討論了現(xiàn)在比較流行的matlab軟件在噴頭實驗數(shù)據(jù)處理及分析方面的應用及其優(yōu)點

噴頭的射程及其變化規(guī)律決定噴灑域的大小和形狀,而噴嘴前的水流壓力和噴嘴直徑則是影響噴頭射程的主要因素。在分析噴嘴前水流壓力與噴頭出流量關系、噴頭射程與噴頭出水流量之間的關系的基礎上,提出了在噴頭座的下端增加一個流量調(diào)節(jié)附加裝置可實現(xiàn)全圓旋轉(zhuǎn)搖臂式噴頭的非圓形域噴灑方案。采用具有“十”字孔結(jié)構(gòu)的流量調(diào)節(jié)器,十字孔的寬度為πd嘴/4,長度為5πd嘴/8,可實現(xiàn)方形噴灑。

穩(wěn)流器是噴頭內(nèi)的主要過流部件,噴頭內(nèi)過流部件的壓力損失是評價噴頭好壞的指標。利用ansys/flotran有限元分析軟件,根據(jù)噴頭內(nèi)部流體流態(tài),激活標準k-ε湍流模型,對裝有不同型式穩(wěn)流器的py130型噴頭內(nèi)部三維流場進行數(shù)值模擬。經(jīng)過建模、分網(wǎng)、加載、計算這一流程,對噴頭內(nèi)流場進行微觀化分析,得出速度矢量分布圖和壓力等值分布圖,直觀地反映了噴管內(nèi)部流場紊流程度變化和壓力變化并可得出噴頭水力損失值,為噴頭的優(yōu)化設計提供合理的依據(jù)。

茶園采用噴灌裝置,要選擇一種好的噴頭,既要要求機械性能好,即結(jié)構(gòu)簡單,工作可靠;又要求其水力性能好,也就是能滿足噴灌的主要技術要求。因而噴頭的設計和科學的管理都需要了解影響這些水力參數(shù)(射程,噴灑均勻度和水滴直徑)的因素,以便在實踐中根據(jù)需要調(diào)節(jié)或選擇這些水力參數(shù),使之符合生產(chǎn)的要求。一、影響噴頭射程的因素噴頭的射程主要決定于工作壓力和流量,但其影響因素很多,諸如噴頭仰角、噴嘴形狀、噴體結(jié)構(gòu)、穩(wěn)流器、旋轉(zhuǎn)速度。粉碎機構(gòu)以及風向風速等,都可以不同程度地影響其工作效果?，F(xiàn)就幾項主要因素分析如下。

隨著噴灌技術快速發(fā)展,非圓形噴灑域問題引起人們重視。本文指出了傳統(tǒng)全圓或扇形噴灑域噴頭存在的問題,討論了非圓形噴灑域噴頭實現(xiàn)意義,并對國內(nèi)外非圓形噴灑域噴頭實現(xiàn)方法及其優(yōu)缺點進行了歸納總結(jié);在此基礎上,通過分析噴頭射程的影響因素,給出了非圓形噴灑域噴頭實現(xiàn)的理論途徑,為以后搖臂式噴頭非圓形噴灑域?qū)崿F(xiàn)方法的研究提供了依據(jù)。

江蘇工學院排灌機械研究所等單位研制的“py2型金屬搖臂式噴頭”通過了機械電子工業(yè)部工程農(nóng)機司的科技鑒定,且河南駐馬店噴灌機廠已銷售py2型中的40py2型噴頭數(shù)萬只。py2型噴頭有六個系列:50py2、40py2、30py2、20py2、15py2、10py2,共48個型號293個規(guī)格。在三個系列中每個系列有三種噴頭仰角,30°、22.5°、157°;另三個系列中每個系列有兩種噴頭仰角為27°、23.5°。整個系列均有單、雙噴嘴,可作全圓或扇形噴灑。

對py140型搖臂式噴頭在不同的彈尾形穩(wěn)流器與噴嘴直徑組合工況下進行了噴頭內(nèi)流道水力性能試驗。結(jié)果表明:噴頭內(nèi)流道阻力損失與噴嘴直徑、穩(wěn)流器長度及進口工作壓力呈正比,并建立了回歸模型;噴管段產(chǎn)生的阻力損失與噴頭內(nèi)流道阻力損失之比的平均值為0.666;當進口工作壓力一定時,噴嘴工作壓力與噴嘴直徑、穩(wěn)流器長度呈反比,噴頭流量的最大相對誤差為4.7%;錐角為40°的圓錐形噴嘴流量系數(shù)算術平均值是0.928。