水力驱动带状喷灌机动力配置方案分析研究

1引言 1.1我国水资源的分布情况 水是农业发展的根基，干旱会严重制约农业的发展，导致粮食减产。而我国的水资源并不丰富，尤其是北方地区，干旱比较严重。据有关资料表明：我国多年平均降水量达6.19万亿m3，多年平均水资源总量约2.8万亿m3，地下水资源0.82万亿m3，两者重复量为0.73万亿m3。我国的水资源总量虽在世界各国中排名第六，但人均占有量不足2330 m3／年，只相当于世界人均占有量的22％，位居世界第88位；每公顷占有量仅为21600 m3／年，是世界平均值的50％，总体上属于水资源不丰富的国家。[1] 我国的水资源不仅不丰富，而且时空分布极不均匀。按照我国降水量多少的情况，可以把全国分为以下五个大区。亲，由于某些原因，没有上传完整的毕业设计（完整的应包括毕业设计 说明 关于失联党员情况说明岗位说明总经理岗位说明书会计岗位说明书行政主管岗位说明书 书、相关图纸CAD/PROE、中英文文献及翻译等），此文档也稍微删除了一部分内容（目录及某些关键内容）如需要的朋友，请联系我的Q&Q:2215891151，数万篇现成设计及另有的高端团队绝对可满足您的需要 1) 多水区：年降水量大于1600mm的地区。大致分布在我国东部沿海、华南沿海、云南的西部、西藏的东南部、台湾的中部一带。 2) 湿润区：年降水量在800～1600mm之间的地区。大致包括秦岭、淮河以南，长江中、下游，云、贵、川和广西自治区一带。 3) 半湿润区：年降水量在400～800mm之间的地区。包括黄、淮、海平原地区，陕西、山西和我国东北的大部，四川西部、西藏的东部地区。 4) 半干旱区：年降水量在200～400mm之间的地区。包括我国东北的西部地区，内蒙、宁夏、甘肃和新疆的西北部地区。 5) 干旱区：年降水量在200mm以下的地区。包括内蒙、宁夏、甘肃的沙漠，青海的柴达木盆地，新疆的塔里木、准噶尔盆地等地区。 我国降水量分布的总趋势，是由东南沿海向西北内陆递减的。与我国耕地的分布状况很不一致，形成了南方水多地少的水土资源组合很不协调的格局。例如：长江以南地区，耕地面积仅占全国耕地面积的36％，而其河川径流量占全国总径流的83％；淮河及其以北地区，耕地面积占全国的64％，而其河川径流量仅占全国总径流的17％。其中黄、淮、海、辽四个流域内的耕地面积占全国的40％，但其河川径流量仅占全 国总径流的7％。降水和径流的地区分布不均匀性，尤其是水、土资源的组合很不协调、很不平衡，也是我国水资源的自然特点之一。    我国的水资源分布和人口的分布也不一致，人均和每公顷年占有的水资源量相差很大。每公顷年水量和人均年水量都以海河流域为最低；每公顷年水量以浙、闽片为最高；人均年水量以珠江流域为最高。从每公顷年水量来看，海河流域同浙、闽片相比，相差达22.7倍；从人均水量来看，海河流域同珠江流域相比，相差达到12.9倍[2]。所以，水资源量的每公顷分配和人均分配的地区差别很大，是我国水资源的又一自然特点。因此发展节水灌溉对我国非常重要。 1.2我国节水灌溉的发展状况 新中国成立以来，我国在节水灌溉技术的研究推广、节水灌溉设备的开发生产、节水示范工程的建设、节水灌溉服务体系的建立等方面做了大量的工作，取得了较为显著的成绩。20世纪60年代开始进行节水灌溉技术试验研究；20世纪70年代大面积推广应用渠道防渗、畦田改造；20世纪80年代大面积推广低压管道输水并大范围进行喷灌、滴灌、微喷等先进节水灌溉技术的试点示范；20世纪90年代节水灌溉全面推广普及，节水灌溉技术水平越来越先进，工程 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 越来越高，推广范围越来越广。到1998年底，全国共建成各类节水灌溉工程的总面积达0.152亿hm2，其中喷灌、滴灌和微喷面积173.3万hm2，管道输水灌溉面积520万hm2，渠道防渗面积826.7万hm2。此外，还有水稻节水灌溉和坐水种等非工程面积0.133多亿 hm2，在多年的实践探索中，各地摸索总结出了一套适合各自特色的节水灌溉技术与 方法 快递客服问题件处理详细方法山木方法pdf计算方法pdf华与华方法下载八字理论方法下载 。包括各种渠道防渗和管道输水技术；适合小麦、玉米等大田使用的管式、卷盘式、时针式移动喷灌以及常规的土地平整沟畦灌；适合棉花、蔬菜和果树等经济作物使用的滴灌、微喷灌、膜下滴灌、自压滴灌、渗灌等技术；南方水田的控制灌溉技术和园田化建设；西北干旱、半干旱地区的雨水集流、窖水滴灌技术；东北、西北等干旱地区的“坐水种”、“旱地龙”、保水剂等抗旱措施。节水灌溉在全国迅速推广普及，取得了显著的经济效益和社会效益。 “九五”期间是我国节水灌溉发展最迅速、最富有成效的时期。“九五”期间，国家加大了资金投入，全国用于发展节水灌溉的资金约430亿元。投入的加大，促进了节水灌溉的发展。在此期间，国家有关部门组织实施了300个节水增产重点县和节水型井灌区建设以及12个节水灌溉示范市建设，对全国402个大型灌区中的208个进行以节水为中心的续建配套和技术改造，兴建了668个国家级节水增效示范区。在众多示范项目的带动下，“九五”期间全国新增节水灌溉工程面积766.67万hm2 (1.15亿亩)，其中：喷、微灌面积159万hm2，渠道防渗灌溉面积423万hm2，管道输水灌溉面积184．4万hm2。到2000年底，全国节水灌溉工程面积累计达到1667万hm2 (2.5亿亩)，占全国有效灌溉面积(8.25亿亩)的30％。 此外，与工程措施配合的各种形式的非工程节水措施面积已达0.167亿hm2，其中“薄、浅、湿、晒”水稻控制灌溉面积0.08亿hm2，行走式抗旱节水播种、坐水种等0.087亿hm2。 节水灌溉的普及，取得了显著的节水效果，用水效率大幅度提高，抗旱能力大大增强，为我国粮食生产做出了贡献。1995年，全国粮食产量是4665亿kg，到1998年，生产能力增长到5000亿kg，净增335亿kg。2000年，农村水利突出节水灌溉工程及经济发达地区的农村水利现代化试点示范工程建设等。大型灌区以节水为中心进行续建配套节水改造，推广喷滴灌等先进技术与改进传统地面灌水方法相结合。农田水利建设进一步加强，有效灌溉面积有所扩大，全年新增132.5万hm2，累计达到5500万hm2(8.25亿亩)。节水灌溉面积新增133.3万hm2，累计达到1667万hm2 (2.5亿亩)。灌溉事业的发展，为农业增产创造了条件。 1.3喷灌的技术特点 喷灌是利用水泵加压或自然落差将水通过压力管道送到田间，经喷头喷射到空中，形成细小的水滴，均匀喷洒在土壤上，为作物正常生长提供必要水分条件的一种先进灌水方法。喷灌技术与传统的地面灌溉相比，喷灌灌水均匀、节水、增产、省力、节地、适应性强，同时还可以调节田间小气候、防止干热风和霜冻对作物的伤害，可广泛地应用于除水稻外的大田作物以及果树等。喷灌有多种形式，不同的喷灌形式适应不同的场合，发展喷灌要因地制宜，才能充分发挥其节水和增产效果。喷灌是压力水流通过管道送到田间，经喷头喷射到空中，形成细小的水滴，均匀喷洒在农田上，为作物正常生长提供必要水分条件，在合理布置喷洒点的位置的情况下，能使田块内各处土壤湿润深度及土壤含水量大体相近。与传统的地面灌水方法相比，喷灌具有明显的特点。 (一)喷灌技术的优点 1) 节水效果显著 喷灌通常采用管道灌输水、配水，输水损失很小，喷灌可以根据作物需水的状况，适时适量地灌水，一般不产生深层渗漏和地面径流，水的有效利用率可达80％以上。喷灌与地面灌溉相比，比明渠输水灌溉省水30％～50％。在透水性强、保水能力差的土地，省水可达70％以上。喷灌是利用喷头直接将水比较均匀地喷洒到作物面上的，能够很好地控制喷水强度、灌水量和灌水均匀度。喷水后地面湿润比较均匀，通常灌水均匀度可达80％～85％。 2) 提高农作物产量和产品品质 由于喷灌能严格控制土壤水分、保持肥力，喷灌对增加农作物产量的作用是多方面的。首先，喷灌可以控制喷洒时间或喷洒速度，适时适量地满足农作物对水分的要求，这对于精细控制土壤水分，保持土壤肥力，保护土地表层的团粒结构，促进作物根系在浅层发育，以充分利用土壤表层养分以及适应换茬时，两种作物对水分的不同要求极为有利。喷灌时灌溉水像降雨一样湿润土壤，不破坏土壤结构，为作物根系生长创造了良好的土壤、水分环境；可以根据供水条件和作物需水的规律进行精确供水。喷灌还可以调节田间小气候，增加近地层空气湿度，调节温度和昼夜温差，避免干热风、霜冻对作物的危害，可显著提高水果、蔬菜、茶叶、烟草等经济作物的品质。在高温季节可以起到降温的作用，并能冲掉作物茎叶上的尘土，有利于作物的呼吸和光合作用，有效地改善了农业生态环境，有明显的增产效果。与传统地面灌溉相比，采用喷灌的粮食作物增产10％～20%，经济作物增产20％～30％，果树增产10％～20％，蔬菜增产1～2倍。 3) 提高耕地利用率 喷灌可以大大减少田间内部沟渠、田埂的占地，增加了实际播种面积，可提高耕地利用率7％～15％。这对于单产较高的小麦等条播作物进一步提高产量效果十分明显。 4) 对地形的适应性强，可避免土壤盐碱化 喷灌可用于各种类型的土壤和作物，受地形条件的限制小。例如，在砂土地或地形坡度较大、高低起伏不平的地面也可以采用喷灌。在地下水位高的地区，地面灌溉使土壤层过湿，易引起土壤盐碱化，用喷灌来调节上层土壤的水分状况，可避免过量灌溉造成的盐碱化。由于喷灌对地形的适应性强，可以大大减少对田间渠系建设及管理维护，节省大量农田地面平整的工程量。 5) 喷灌设备品种齐全，能满足各方面的需要 喷灌系统装备组成及其可移动程度分为固定式、半固定式、移动式、定点喷洒机组及行走喷洒机组几种。固定式喷灌系统除喷头外，其他设备固定不动。其特点是使用方便，但用材量及投资大，竖管对机械田间作业有影响；半固定式喷灌系统喷头、支管可以移动，其他部分固定，其特点是工程占地少，用料及投资较省，但作业时易损害庄稼，操作费事，此喷灌系统由于适应我国经济发展水平和农业经营方式，因而在喷灌面积中所占比例最大；移动式喷灌系统其设备都可移动，其特点为用材少、投资省、使用灵活、占地少，但劳动强度大、易损坏庄稼，此种系统在部分平原地区喷灌工程中占相当比例；定点喷洒机组工作时，沿给水点定点喷洒，其特点为用材和投资少，便于综合利用，但机组移动困难，工程占地较多，喷洒质量不够理想，此机组在山区、水田地区使用较多；行走喷洒机组可自行行走，在走中喷洒，其作业质量好，生产效率高，但结构复杂，投资较多，要求地块必须规整，且坡度不能太大，主要用于有一定规模的农场。而小型行走式喷灌机组具有体积小，质量轻，携带方便的特点，适合我国目前一家一户的灌溉需要。 6) 喷灌可节省劳动力 喷灌能在世界范围内得以迅速发展的原因之一，是为了提高农业劳动生产率。我国农业经营正在向集约化、规模化方向发展，同样面临着提高农业劳动生产率的问 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 。喷灌系统的机械化程度高，可以大大降低灌水劳动强度，提高作业效率，免去年年修筑田埂和田间沟渠的重复劳动，节省大量的劳动力。各种喷灌机组可以提高工效20～30倍。 7) 喷灌适合于大面积灌溉、农业机械耕作技术集成的配套与实施 喷灌是实现农业现代化不可缺少的节水灌溉技术。 (二)喷灌技术的缺点 1) 抗风能力差 在进行喷灌作业时，喷出的水滴受风力的影响，会改变水舌的形状和喷射距离，使小水滴沿着风向飘落，改变了各方向的射程和水量分布，出现喷洒不均匀和漏喷等现象。为满足灌溉的需要，只有增加灌水量。因此，通常在3～4级以上风力时应停止喷灌。 2) 蒸发损失大 由于水喷洒到空中，比地面灌溉时的蒸发量大。尤其在干旱季节，空气相对湿度较低，蒸发更大，在水滴降落到地面之前，将会蒸发掉10％。因此，为避免蒸发对水资源造成的浪费，可以改在夜间进行喷灌。 3) 消耗能源 地面灌溉只要将水通过渠道或管道送到地头即可实现自流灌，喷灌则要利用水的压力，使水流破碎成水滴，喷洒到规定范围内。对于行走式喷灌机，还需要有一定的动力进行牵引，这些都需要多消耗一部分能源。 4) 可能出现土壤底层湿润不足的问题 在喷灌强度过大，土壤入渗能力低的情况下，会出现土壤表层很湿润而底层湿润不足的问题。采用低强度喷灌，使喷灌强度低于土壤入渗速度，并延长喷灌时间，可使灌溉水分渗入到下层土壤，且不产生地面积水和径流。 此外，由于喷灌系统的工作压力较高，对其配套的基础设施也有较高的耐压要求，这就使得基础设施的投资比较大。如固定管道式喷灌系统13500～18000元／hm2；半固定管道式喷灌系统4500～6750元／hm2；卷盘式喷灌机约4500元／hm2；大型机组约6000／hm2。这也是当前制约喷灌发展的主要因素之一。 经过多方面的调查研究,综合考虑各种因素，针对干旱地区缺水情况,研制开发了水力驱动带状喷灌机，它是利用喷灌技术和机械制造技术，从农业生产的实际出发，进行设计制造的。它基本上能适应我们国家农村一家一户的需求，它比传统的圆形喷头在性能上更加完善,圆形喷头全圆周式喷洒，喷灌以后，喷头周围土壤全部湿润，喷头难以移动，且喷灌不均匀、耗水量大、对作物的打击力大；其次圆形喷头在实际使用中，经济投入大，农民支付困难，农村难以推广。而水力驱动带状喷灌机比较经济，能够适应干旱的山地或丘陵地带进行补水，节水性能好。由于它是一个新事物，可能存在许多问题，必须对新型水力驱动带状喷灌机进行改进。因此首先要进行水力驱动带状喷灌机动力配置 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 分析研究。 2 水力驱动带状喷灌机及其动力部分的研究 综合考虑各种因素，针对干旱地区缺水情况,研制开发了水力驱动带状喷灌机，更好地解决我国缺水的农业耕作环境与水分大量节约相适应，更加适合中国特色的个体小范围农业的需求。但要使水力驱动带状喷灌机正常的发挥其功能，首先要考虑的就是动力部分的设计和匹配问题。没有动力就谈不上喷灌，因此，这是非常必要首先研究的问题。 2.1水力驱动带状喷灌机的产生及其所具有的优势 喷灌适宜于各种情况下的土地，不要求地面平整。可用于地形复杂、土壤透水性大等地面灌溉有困难的地方。喷灌比地面灌溉可节省水30%～50%，但喷灌要求有一定的机械设备和动力，投资较大，技术也较复杂。微灌可根据作物情况进行全部或局部湿润灌溉，局部灌溉只湿润作物附近的一部分土壤，它比喷灌更省水。还有目前发明的新灌溉技术，如低压管道灌溉、节水型地面灌溉等等。 水力驱动带状喷灌系统是针对我国农业生产的现状，对于一些缺电，少水能源不足的农业发展地区采用的一种符合现在农民生产方式的一种先进的生产工具，对我国水资源的保护，和我国节水灌溉政策的推进和发展将会发挥巨大的推动作用。该系统充分利用农村大量保有的拖拉机或农用三轮车作为动力，配套赋予一定技术含量的简单廉价喷农药机具，综合喷灌、喷农药、施肥等多种功能，在作物播种前施行人造底墒、作物苗期和关键生长期进行局部灌溉的有中国特色的节水灌溉系统。对于我国不同的地区，采用不同的方式，比如在一些基础设施较好，便于用电的地区就采用电机作为动力的喷灌系统，对于基础设施比较落后的地区，比如西部地区，电力设施不发达，田间地头用电不方便，就采用柴油机作为动力，对于一些农户有其他喷灌设施的，也可以换接喷头使用我们的产品，达到了通用性，适用性，和灵活性的结合。水力驱动带状喷灌系统具有投资及运行费用低、适应能力强、喷灌均匀度高、结构简单、操作维护方便等特点，符合我国当前的农村经济体制和农业经营规模，在抵御干旱威胁、提高水资源的利用率和土地产出率、增加农民收入等方面，能够发挥巨大的作用，具有可观的经济、社会和生态效益。 2.2 水力驱动带状喷灌机动力组成元件 水力驱动带状喷灌机动力组成元件较为简单，总的来说，采用由电动机或者柴油机（汽油机）通过带传动来实现柱塞泵运动，达到吸水与喷水要求的两种模式。（如图1和图2所示） 图1电动机与柱塞泵的匹配示意图 图2柴油机与柱塞泵的匹配示意图 2.3 水力驱动带状喷灌机动力组成元件之间的匹配问题 要实现整个喷水灌溉过程，必须使电动机或柴油机等动力设备在不超过负荷的情况下带动柱塞泵进行工作。这就要求动力设施的额定功率、转速要与柱塞泵的功率、转速之间有适当的配合。一般来说，动力设备的功率只有大于柱塞泵的功率时才能实现其正常工作。相反，如果柱塞泵转动需要的功率大于输入功率时，则出现不能正常工作或者根本带不动其随之运动的情况。更有甚者将烧坏电动机等动力设备。 由此可见，首先要选择好合适的电动机（柴油机）与柱塞泵。二者的运动情况是，电动机（柴油机）的转速一般较高，当动力传到柱塞泵的时候常要降低转速，所以我们可以直接看出动力设备的轮径小于泵的输入轮径。中间一般通过皮带进行连接。 带传动是使用最多的挠性传动，它的种类很多，包括V带、平带、同步带等。用于两轴之间距离较大，转速较高的场合。带传动工作平稳、结构简单、加工方便，但传动有一定的误差，不适宜要求传动比精确的工作，这点我们这里可以忽略。在进行带传动的结构设计时应注意合理选择其主要参数，带轮受力比齿轮小，转速较高，因而其轮缘和轮幅的形状尺寸与齿轮不同。为了使传动带有较长的使用寿命，其表面应足够光滑。但是传动带的寿命还是比较短的，在一般使用情况下，寿命只有几个月，因此更换传动带应十分方便。为了加大带轮包角，或保持初张力，使用张紧轮，张紧轮的位置、尺寸、直径等也是带传动设计的一个重要问题。 3 水力驱动带状喷灌机动力装置的安装配置方案 水力驱动带状喷灌机动力方面的优点之一就是其具有很强的灵活性和经济性。灵活性在于动力装置既可以在有电的情况下使用电动机作为动力源，也可以在缺电的情况下借助柴油（汽油）机来输送动力。经济性在于用于喷灌的动力设施在农村几乎处处可见。对于农民来说，这种喷灌机械较为划算，所以容易被接受和推广。 在整个水力驱动带状喷灌机的设计过程中，有大量的试验过程，也针对不同的情况做了大量的试验。为了方便，在实验室使用的是电动机；对于农村使用，一般常为拖拉机或农用三轮车上的柴油机。无论选用什么动力源，均要使柱塞泵达到一定的压力后才能正常的喷水。这个压力不是随便选定的，是通过对不同泵的分析及大量试验确定下来的。如果喷水压力过小，会造成喷水距离短且冲击力小，不容易使喷头附近的叶轮转动；如果压力过大，又会出现喷出的水雾化严重，这不仅消耗了过多动力，在一些干旱多风地区，直接影响了喷灌效果，所以更行不通。为此，针对动力源的不同，可有多种不同的安装方案，详细如下。 3.1 电动机与柱塞泵的匹配问题 这种方案在用电条件方便的情况下多用，也是我们实际试验的方案，如图3所示。 由图3可见，电动机与柱塞泵的相对位置。具体方案和运转效率如下。 3.1.1 所选电动机与柱塞泵的参数 表1 3WZB—40三缸柱塞泵 喷雾 送水 800 回转数RPM 1200 28~30 吸水量L/MIN 40~45 15~35 工作压力 10 2~3 所需功率HP 1.5~2 表2 三相异步电动机 型号 Y100L—2 接法 Y 额定转速 2880r/min 额定电压 380V 额定功率 3KW 3.1.2计算选定 已知： =115mm =230mm =2880r/vmin 其中： —电动机动力输出轮的直径 EMBED Equation.DSMT4 —柱塞泵动力输入轮的直径 —电动机的动力输入轮的转速 （1）状态判定 此处省略  NN NNN NNNN NNNN NNNNN NNNNNN字。 3.2.1.2与普通小四轮拖拉机的匹配 普通小四轮拖拉机也是农村较为广泛的弄用机械，所以对它与柱塞泵相匹配的设计也具有积极作用。由于通过大量的试验证明，喷孔直径大小为2.8mm和所选的压力为0.4MPa时喷水的质量最高，故只需推出在此情况下正常工作拖拉机所需功率即可。 具体的设计方案为：在小四轮拖拉机的机体前段焊一铁架，将柱塞泵固定于其上，然后通过皮带将泵的动力输入轮与拖拉机的动力输出轮相连接。这样便实现了用拖拉机上的柴油机带动柱塞泵运转。如图5所示： 1—柱塞泵 2—皮带 3—拖拉机动力输出轮 图5 普通小四轮拖拉机与柱塞泵匹配方案示意图 由于压力和喷头喷孔直径已经选定，在相同情况下拖拉机的需求功率也为一定。计算过程与3.2.1.1中的手扶拖拉机大同小异。 3.2.2农用三轮车与柱塞泵的匹配方案 农用三轮车是近几十年来发展起来的农用工具之一。它的优点不仅在于它的马力大，而且可用于农田作业的各个方面，更具备了良好的公路运输能力，渐渐成为了农村及小乡镇的主要运输工具。作为新型农业与运输工具的农用三轮车也具备与柱塞泵相匹配的设计方案。具体方法为：在农用三轮车的驾驶舱内，在驾驶员的右手边地面上用螺钉固定一个铁制轨道，然后将柱塞泵安装在轨道上，两者同样通过皮带进行连接。 ① 所选电动机与柱塞泵的参数 表7 3WZB—40三缸柱塞泵 喷雾 送水 800 回转数RPM 1200 28~30 吸水量L/MIN 40~45 15~35 工作压力 10 2~3 所需功率HP 1.5~2 表8 柴油机参数 情况 功率 转速 1小时 5.2千瓦 3200转/分 12小时 4.98千瓦 3200转/分 1 相关计算 配置如图6所示： 图 6 三轮车与柱塞泵的匹配方案示意图 从试验得出达到合理灌溉，要求在0.4MPa的压力下工作，使水喷射到7.5～9m的地方，对于传递性能较好的农用三轮车，不妨设定了整个过程的效率为75%，包括带传动和柴油机本身的效率在内，同时也包括柱塞泵的工作效率。一般来说农用三轮车上柴油机的效率为0.70～0.92之间，在这里为了计算方便选 =0.80。其中带传动的效率见表6。 所选的传动带为窄V带，选其效率为 =95%进行计算。我们假设整个喷灌过程的总效率为40%。通过大量的试验可以发现，在上述条件都确定的情况下，喷头喷孔直径 =2.8mm时，喷水的效果最好。流量见表3 = EMBED Equation.DSMT4 =0.4 EMBED Equation.DSMT4 EMBED Equation.DSMT4 6.0 EMBED Equation.DSMT4 =2400（W） = = =3200（W） 故： （6） 式中： ——传到柱塞泵上的实际功率 ——农用三轮车上柴油机能输出的最大功率 ——农用三轮车上柴油机的传递效率 ——所选带的传动效率 即： = =4.21（KW） 说明只要将拖拉机的功率定在4.21KW即可。 同样对于其他几种喷孔大小的计算如下： 当 =1.5mm，流量Q=3.8 EMBED Equation.DSMT4 EMBED Equation.DSMT4 时， = EMBED Equation.DSMT4 =0.4 EMBED Equation.DSMT4 EMBED Equation.DSMT4 3.8 EMBED Equation.DSMT4 =1520（W） = = =2026.7（W） EMBED Equation.DSMT4 = =2.67（KW） 说明只要将拖拉机的功率定在2.67KW即可。 当 =2mm，流量Q=4.8 EMBED Equation.DSMT4 EMBED Equation.DSMT4 时， = EMBED Equation.DSMT4 =0.4 EMBED Equation.DSMT4 EMBED Equation.DSMT4 4.8 EMBED Equation.DSMT4 =1920（W） = = =2560（W） EMBED Equation.DSMT4 = =3.37（KW） 说明只要将拖拉机的功率定在3.37KW即可。 当 =2.5mm，流量Q=5.7 EMBED Equation.DSMT4 EMBED Equation.DSMT4 时， = EMBED Equation.DSMT4 =0.4 EMBED Equation.DSMT4 EMBED Equation.DSMT4 5.7 EMBED Equation.DSMT4 =2280（W） = = =3040（W） EMBED Equation.DSMT4 = =4（KW） 说明只要将拖拉机的功率定在4KW即可。 当 =2.5mm，流量Q=6.3 EMBED Equation.DSMT4 EMBED Equation.DSMT4 时， = EMBED Equation.DSMT4 ==0.4 EMBED Equation.DSMT4 EMBED Equation.DSMT4 6.3 EMBED Equation.DSMT4 =2520（W） = = =3360（W） EMBED Equation.DSMT4 = =4.42（KW） 说明只要将拖拉机的功率定在4.42KW即可。 当 =3.5mm，流量Q=6.2 EMBED Equation.DSMT4 EMBED Equation.DSMT4 时， = EMBED Equation.DSMT4 =0.4 EMBED Equation.DSMT4 EMBED Equation.DSMT4 7.1 EMBED Equation.DSMT4 =2840（W） = = =3786.7（W） EMBED Equation.DSMT4 = =4.98（KW） 说明只要将拖拉机的功率定在4.98KW即可。 3.3结果与讨论： 经过反复的试验，最终确定了当喷孔直径为2.8mm，柱塞泵喷水压力为0.4MPa时，水力驱动带状喷灌机的作业质量最高。对此，动力方案的匹配为体大致可以分为两类情况： （1）由于油的成本高，所以在有电的情况下尽量使用电动机，这样可以提高经济性。 （2）对于缺电地区，可利用拖拉机或农用三轮车上的柴油机器与柱塞泵相匹配的方案，但要注意合理摆放与安装。 （3）无论是用电动机还是柴油机，都要尽量选择传递效率高的，这样可以大大节省能源，提高工作质量。 （4）由于喷孔直径较小，而通过柱塞泵抽取的水量又较大，致使大部分水分作为回水，也就是很多能量被无用消耗掉，所以选择喷孔在保证喷水质量的情况下，应尽量做大些，这样可以提高利用的效率。 （5）对于带传动要注意的问题：如果带轮两轴平行，而一个在上一个在下。则布置两位置和轮的转向时应注意，松边的垂度较大，应使松边处于传送带产生垂度时，有利于增大小轮包角的位置。此外，由于传送带本身重量下垂，使下面的轮与带间摩檫力减小，小轮包角小，容易打滑，不应在下。带传动的尺寸误差大，而且在工作中它的长度不断增加（被拉长）。为了保持一定的初拉力，实现带与轮之间的摩擦传动，带轮的中心距应该可以调整或配置张紧轮。当带轮两轴不平行或两轮中心平面不共面时误差也较大，传动带有可能送带轮上脱落下来，因此在具体操作中要注意，尽可能将二者共面以达到最好的要求。 结 论 本文通过对水力驱动带状喷灌机动力配置的分析，进行了大量试验和调查研究，最终得出了两种动力匹配方案：针对电力较充足的地区，可利用电动机与柱塞泵相匹配的方案。任何情况下，都可利用农用机械上的柴油机与柱塞泵相匹配的方案。在农村，很多家庭都具有拖拉机、农用三轮车、泵和用于喷洒农药或浇水的管道，所以这种动力方案容易被农民接受。这个产品的开发符合中国国情，更能够适应具有中国特色的农经济的高速发展，有很强的经济和实用性。 在实际喷灌过程中，使用者多以农民为主，故动力选择应以拖拉机或农用三轮车上的柴油机与柱塞泵相匹配的方案。 通过几种柴油机与柱塞泵匹配方案的反复对比与校验，将柱塞泵置于柴油机机体上的方案较为合理，因为这样不仅在满足功率等自身要求的同时，更加节省了空间，所以视为较理想方案。水力驱动带状喷灌机在经济实用的方面都有着积极的意义，可见它的发明非常适合有中国特色小农户农业使用和推广。 参考文献 [1] 许迪，李益农.田间节水灌溉新技术研究与应用[M].北京：中国农业出版社，2002 [2] 姚振宪，何松林.滴灌设备与滴灌系统规划设计[M]. 北京：中国农业出版社，1999 [3]任致程.农用水泵的使用与维护[M].北京：人民邮电大学出版社，2001. [4]吴春驽，陈红勋，陈汇龙. 农用水泵的使用维护[M].南京：东南大学出版社，1997 [5]水利部农村水利司.喷灌与微灌设备[M].北京：中国水利水电出版社，1998 [6]李玉莲，贺军钊.节水农业工程技术[M].河南：河南科学技术出版社，2000 [7]冯广龙，李发东，张秋英.抗旱耕作及节水灌溉技术[M].秦皇岛：中国标准出版社，2000 [8]李昌龙.管道输水工程技术[M]. 北京：中国水利水电出版社，1998 [9]严浔世，赵洪宾.给水管网理论和计算[M].北京：中国建筑工业出版社，1979 [10] 成大仙.机械设计手册[M].北京：化学工业出版社，2002. [11]沈阳市政协经济委员会.节水农业[M].沈阳：沈阳出版社，2001 [12] 吴宗泽，肖丽英主编. 机械设计学习指南[M]. 北京：机械工业出版社.2005 [13]钱蕴壁，李英能，杨刚等.节水农业新技术研究[M]. 河南：黄河水利出版社，2002 [14]杨祖孝.新编农用运输车使用维护[M]. 北京：机械工业出版社.2004 [15]华中大学主编.拖拉机汽车构造[M]. 北京：中国农业出版社，1988 [16]吴宗泽主编.机械设计禁忌500例[M]. 北京：机械工业出版社.1997 [17]李柱国主编.机械设计与理论[M]. 北京：科学出版社.2003 [18] 中国农业机械化科学研究院编.农业机械设计手册[M].北京：机械工业出版社.1988 致 谢 在此次毕业论文写作中，受到了陈振宇老师热心指导和帮助，使我了解了很多书本上学不到的东西，开拓了我的眼界和知识面，从而对所学的知识有了更系统化的认知。在此，特别对陈振宇老师表示衷心的感谢。同时也感谢在百忙之中抽出时间对我进行毕业指导的答辩老师和同组的同学。 由于本人知识水平和所查阅的资料有限，设计过程中还有很多的不足之处，恳请各位老师予以批评指正。 � EMBED AutoCAD.Drawing.16 ��� 1—进水管 2—喷水管 3—回水管 4—皮带 图3电动机与柱塞泵的匹配 _1209858497.unknown _1210357544.dwg _1210426669.unknown _1210426842.unknown _1210796365.dwg _1211052475.unknown _1306221641.dwg _1210431280.dwg _1210426723.unknown _1210426744.unknown _1210426841.unknown _1210426693.unknown _1210426550.unknown _1210426618.unknown _1210426639.unknown _1210426577.unknown _1210426333.unknown _1210426518.unknown _1210357744.dwg _1209859379.unknown _1210333562.unknown _1210333580.unknown _1209859391.unknown _1209858839.unknown _1209859044.unknown _1209858528.unknown _1209858548.unknown _1209858187.unknown _1209858275.unknown _1209858309.unknown _1209858424.unknown _1209858214.unknown _1209858108.unknown _1209858137.unknown _1209858153.unknown _1209858048.unknown _1209851788.unknown _1209856522.unknown _1209852330.unknown _1209853855.unknown _1209851789.unknown _1209851676.unknown