搖臂式噴頭是依據(jù)什么科學(xué)原理工作的
在搖臂式噴頭普遍應(yīng)用的今天，身為灌溉行業(yè)工作者，了解一些科學(xué)原理非常重要。下面為您精心推薦了搖臂式噴頭工作科學(xué)原理，希望對您有所幫助。
搖臂式噴頭科學(xué)原理
(1)利用水流的沖擊，將水流的動能傳遞給搖臂，噴體的靜摩擦轉(zhuǎn)動力矩大于搖臂的靜摩擦轉(zhuǎn)動力矩，噴體不轉(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，搖臂在轉(zhuǎn)過一定角度后開始向回轉(zhuǎn)動。如不考慮摩擦，出水時與入水前搖臂的轉(zhuǎn)速相等，方向相反;在此過程中，搖臂的動能與彈簧的勢能相互轉(zhuǎn)換。
(2)搖臂體撞擊噴體，瞬間釋放能量，產(chǎn)生很大的轉(zhuǎn)動力矩，克服噴體的靜摩擦轉(zhuǎn)動力矩，使噴體轉(zhuǎn)動。
(3)利用偏流板，使搖臂入水后繼續(xù)加速，搖臂在撞擊時速度大于入水前的速度，保證搖臂不被水流沖出，而且有足夠的撞擊能量。
(4)由于偏流板切入水流，使水流分流散射，其后存有一段無水區(qū)。導(dǎo)流板與偏流板有一段距離，并以一定速度運動入水，入水過程中始終處于無水區(qū)，保證 了搖臂繼續(xù)加速。出水時情況恰好相反，偏流板雖使水流偏轉(zhuǎn)，但此時搖臂是反方向運動，偏轉(zhuǎn)的水流總能沖到導(dǎo)流板上，在搖臂整體離開主流之后，導(dǎo)流板繼續(xù)受水流沖擊一段時間，從而使搖臂在脫水時獲得盡量大的動能(如圖中g(shù)階段、h階段)。
(5)搖臂出入水的時間比自由運動時間短得多，所以大部分時間內(nèi)水流是直射的，搖臂對噴頭的射程和水量分布的影響極小。正轉(zhuǎn)時撞擊頻率是1.35次/秒，反轉(zhuǎn)時剛出水就發(fā)生撞擊，所以是快速轉(zhuǎn)動。
在噴頭的工作過程中，搖臂的作用是撞擊噴體(或噴灌)使噴頭旋轉(zhuǎn);偏流板和導(dǎo)流板的作用是給搖臂的運動加速，使水流的動能最大限度地轉(zhuǎn)換為搖臂的撞擊能量;搖臂彈簧的作用是使搖臂回位和蓄、放搖臂的能量。這幾個部件是噴頭運轉(zhuǎn)的關(guān)鍵部件。搖臂的外形尺寸和重心位置、搖臂彈簧的彈性大小和導(dǎo)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。
搖臂式噴頭的工作原理
(1)啟動階段
射流經(jīng)偏流板射向?qū)Я靼搴�，轉(zhuǎn)向60度~120‘度，導(dǎo)流板得到射流的反作用力，使搖臂獲得動能而向外擺動，繞搖臂軸轉(zhuǎn)動，使搖臂彈簧扭轉(zhuǎn)，得到扭力矩，此力矩小于射流反作用力矩，所以，搖臂得到角速度而脫離射流。
(2)外擺階段
慣性力使搖臂繼續(xù)轉(zhuǎn)動，直至搖臂張角達(dá)到最大，從而得到最大的扭力矩，此時角速度轉(zhuǎn)變?yōu)?，彈簧勢能達(dá)到最大，即搖臂外擺的動能全部轉(zhuǎn)化為彈簧的彈性勢能。
(3)彈回階段
在彈簧扭力矩的作用下，彈簧的彈性勢能逐步轉(zhuǎn)化為搖臂的轉(zhuǎn)動動能，搖臂開始往回擺，角速度不斷地增加，直到搖臂將要切入射流。
(4)入水階段
具有最大轉(zhuǎn)動動能的搖臂又重新進(jìn)入射流，偏流板開始最先接受水流(導(dǎo)水板不受水)，產(chǎn)生的反作用力使搖臂動能急劇增加，角速度變得越來越大。
(5)撞擊階段
搖臂在回轉(zhuǎn)慣性力和偏流導(dǎo)板切向附加力的作用下，以很大的角度開始碰撞噴管，使噴頭轉(zhuǎn)動3度~5度，碰撞結(jié)束后，搖臂即完成了一個完整的旋轉(zhuǎn)運動過程。在摩擦力矩的作用下，噴頭很快靜止停了下來。此后再繼續(xù)重復(fù)上過程。
如果噴頭做扇形噴灑工作，當(dāng)突變擋塊(銷)在一個凹下的穩(wěn)定位置時，搖臂不受突變擋塊限制，此時噴頭按上述五個階段周期性地進(jìn)行正向間歇轉(zhuǎn)動。當(dāng)突變擋塊在一個凸起的穩(wěn)定位置上時，搖臂正常擺動角度受到限制，在射流作用下，搖臂直接碰撞擋塊，噴頭反轉(zhuǎn)一個較小角度，在彈簧扭力矩作用下，搖臂返入射流，搖臂對噴管正向沖量力矩很小。此后，在射流作用下，搖臂又?jǐn)[開。反轉(zhuǎn)運動過程是快速進(jìn)行的，射程就比較近，水滴多灑落在比較近的地方。
搖臂式噴頭工作的方法
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(dǎo)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(guān)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(dǎo)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，出水時它與入水前搖臂的轉(zhuǎn)速相等，方向相反;在此過程中，搖臂的動能它與彈簧的勢能相互轉(zhuǎn)換。
(2)搖臂體它撞擊噴體，瞬間釋放能量，產(chǎn)生很大的轉(zhuǎn)動的力矩，克服噴體的靜摩擦轉(zhuǎn)動力矩，使噴體它轉(zhuǎn)動。
(3)利用偏流板，使搖臂入水后繼續(xù)加速，搖臂它在撞擊時速度大于入水前的速度，保證搖臂提示不被水流沖出，而且有足夠的撞擊能量。
(4)由于偏流板它切入水流，使水流分流散射，其后它存有一段無水區(qū)。導(dǎo)流板它與偏流板有一段距離，并以一定速度運動入水，入水的過程中始終處于無水區(qū)的，保證 了搖臂它繼續(xù)加速。出水時情況恰好相反，偏流板它雖使水流偏轉(zhuǎn)，但此時搖臂它是反方向運動，偏轉(zhuǎn)的水流總能沖到導(dǎo)流板上的，在搖臂整體它離開主流之后，導(dǎo)流板繼續(xù)受水流的沖擊一段時間，從而使搖臂在脫水時獲得盡量大的動能。
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