喷灌的原理和喷头工作

金属喷头的喷灌原理是什么：

1、启动阶段：射流通过导流板射出导流板后，转60°~120°，导流板得射流的反作用力，使摇臂获得动能向外摆动，绕摇臂轴线旋转，扭转摇臂弹簧得扭矩，该力矩小于射流反作用力矩，因此摇臂获得角速度并离开射流。

3、弹回阶段。在弹簧扭力矩的作用下，弹簧的弹性势能逐步转化为摇臂的转动动能，摇臂开始往回摆，角速度不断地增加，直到摇臂将要切入射流。

5、冲击阶段：在旋转惯性力和导流板切向附加力的作用下，摇臂开始以大的角速度与喷嘴碰撞，使喷嘴旋转3°~5°。碰撞后摇臂完成一个完整的旋转过程。在摩擦力矩的作用下，喷头静止不动。然后继续重复旋转过程。

4、入水阶段，具有大转动动能的摇臂又重新进入射流，偏流板开始*先接受水流（导水板不受水），产生的反作用力使摇臂动能急剧增加，角速度变得越来越大。

2、外摆阶段。惯性力使摇臂继续转动，直摇臂张角达到大，从而得大的扭力矩，此时角速度转变为0，弹簧势能达到大，即摇臂外摆的动能全部转化为弹簧的弹性势能。

摇臂喷头在喷头的工作过程中，摇臂的作用是撞击喷体（或喷灌）使喷头旋转；偏流板和导流板的作用是给摇臂的运动加速，使水流的动能大限度地转换为摇臂的撞击能量；摇臂弹簧的作用是使摇臂回位和蓄、放摇臂的能量。

这几个部件是喷头运转的关键部件。摇臂的外形尺寸和重心位置、摇臂弹簧的弹性大小和导水器各部分的尺寸、相对位置都将直接影响喷头的正常工作。摇臂出入水的时间比自由运动时间要短得多，因此大部分时间内水流是直射的，摇臂对喷头的射程和水量分布的影响不是很大。正转时撞击频率一般是1.35次／秒，反转时刚出水就发生撞击，所以是快转动。当摇臂体撞击喷体时，瞬间释放能量，就会产生很大的转动力矩，克服喷体的静摩擦转动力矩，使喷体转动。

在喷嘴上方的摇臂轴上，安装有导向板（挡水板）和导向板摇臂的前缘。当压力水从喷嘴喷嘴喷出时，通过通风口，冲击导向板使摇杆产生切向运动，并以角度绕着控制台旋转，然后在扭转弹簧和冲击喷管的作用下返回，使其以角度旋转。重复这个操作，喷管可以旋转一圈。如果在喷头上安装了限制机构和开关机构，使喷头向后旋转确定角度，则可以进行扇形灌溉。

用于中压固定式灌溉系统。垂直摆的喷管，利用气流冲击垂直摆前部导板时产生的反作用力，使喷管间歇旋转，并通过后端配重使摆臂旋转。喷管以任意角度旋转后，与限制器接触，通过传动臂将肩向后推至喷管前，切入或出喷管，使喷嘴向后转动。喷管具有力平衡、工作平衡、里程长、流量调节范围广等优点，应用越来越普遍。然而，需要高压力和复杂的设计。

摇臂喷头普遍用于大田喷灌、露天苗圃、果菜园和园艺场等场所，是使用较普遍、性能稳定的喷头之一。摇臂、转轴、确定喷头运转平稳；震动小，愈不怕化肥和农腐蚀用于固定式、半固定式和移动式喷灌系统。属于中远射程，采用水流撞击式驱动，工作稳定，H型密封垫，弹簧保护盖和流道衬套，能防止砂粒和尘土进入及过度磨损，延长喷头寿命。侧面副喷嘴低角度，弥补近处水量分布，均匀度高。有全铜、锌合金和塑料三种材质。具有换向机构，可作全圆或任意扇形喷洒。减磨密封圈，特别摇臂设计，寿命不错，性能稳定。