第七章农田灌溉机械
E］第一节概述
O第二节喷灌机械
O第三节微灌设备
•农田灌溉机械包括农田排灌机械和农田灌溉机械。
•农田灌溉机械主要有喷灌和微灌两种类型。
◎
第二节'喷灌机械□•一、喷灌系统的组成和分类
，、喷灌系统的组成和分类
•1•喷灌系统的组成
•(1)水源工程
•(2)水泵及配套动力机
•(3)管道系统
•(4)喷头
•(5)田间工程
2 •喷灌系统的分类
•按运行方式可分定喷式、行喷式
•根据喷灌系统各组成部分可移动的程度，分成 移动式和半固定式三种。
厂手推（抬）式喷灌机
I
拖拉机悬挂式喷灌机
＞定喷式机组［拖拉机牵引式喷灌机
［滚移式喷灌机
机组式喷灌系统
5
I
拖拉机双悬臂式喷灌机
中心支轴式喷灌机
1
行喷式机组〈平移式喷灌机
『钢索牵引卷盘式喷灌机 卷盘式
t
软
管牵引卷盘式喷灌机
（六）水泵的选型
（一）农用水泵的类型•
离心泵、
•井泵（长轴井泵、深井潜水•微型泵•直空泵
（二）水泵的一般构造
•1.叶轮
•2.泵壳
•3•填料函密封装置
蜗壳形泵壳
1 .蜗道2.叶轮3.
填料函示意图
1・填料盒2.填料座3•填
料
离心泵叶轮
a.封闭式
b.半封闭|轴流泵叶轮
式c .險开式
混流泵叶轮
（三）农用水泵的构造和特点•1.离心泵
•2.轴流泵
• 3.混流泵
•4.水轮泵
•5.井用泵
•5 •潜水泵
1・离尤泵
•(1)单级单吸悬臂式离心泵(BA 型泵)•(2)单级双吸式离心泵(Sh型泵)
（1）单级单吸悬臂式离心泵（BA 由泵壳、泵盖、叶轮、泵轴、轴承、托架、减漏环及填料函等部件组成（见图）。
其特点是扬程较高，流量较小，结构简单，使用方便，水泵出水口方向可以根据需要作左右、上下的调整。
这种水泵的体积小、重量轻，固定安装及流动使用均甚方便。
也可作为喷灌的工作泵。
\ '
BA型离心泵的构造
泵盖2.真空表螺孔3.减漏环4.叶轮5.冲水放气螺孔6.泵壳7.水封管&水封环9.填料10.泵轴11.轴承12.托架13.联轴器14.防水螺塞15.压力表螺孔
ZLB型轴流泵
进水喇叭2.叶轮3.导水叶4.泵轴5•出水弯管6.橡胶轴承7.
注润滑水管8.填料盒9.填料10.填料压盖11.联轴器
3.混流泵
是介于离心泵和轴流泵之间的一种泵型。
具有离心泵较高扬程和轴流泵较大流量的特点，适合于平原河网地区和丘陵灌区使用。
4.水轮泵是利用自然水进行抽水的农田灌溉机械。
由作为动力用的水轮机和离
心泵组成。
• 5.井用泵它从井下抽水灌溉。
• 6.潜水泵它由水泵、电动机、进水
部分和密封装置等四部分连成整体。
（四）农用永泵的工作原理
离心泵的工作原理 轴流
泵的工作原理 混流泵的工作原理 •
1.
•
离心泵是借离心力的作用来抽水的。
图7—14所示为单级离心泵。
当其叶轮高速旋转时，流道中的水在离心力的作用下，从叶轮中部以高速被甩离叶轮，射向四周。
水流经过断面逐端扩大的隶壳流道，流速逐渐变慢而水压增加，压向出水管。
此时叶轮的中心部分形成真空，而水源水面在大气压力的作用下，通过进水管进入泵内, 称为吸水。
如果叶轮连妹转动，水就源源不断地由低处抽送至lj高处。
（五）水泵的工作性能•1.水泵性能的主要参数
•（1）流量
•（2）扬程\
•吸水扬程由水源水面至水泵轴线基准面的垂直高度、
•压水扬程由水泵轴线至出水池水面的垂直高度Hd.y \^^法注
•实际扬程Hd （或称为地形高度）
•Hd=Hd.x+Hd.y
（3）功率a・有效功率Nx （又叫水功率）b・轴功率Nz （又叫水泵的输入功率）c.配套功率Np
•（4）水泵效率T|
•（5）水泵转速
（6）允许吸上真空高度（或汽蚀余量）
•（7）比转数
(1) 离心泵和轴流泵性能曲线
流量一扬程曲线 流量一功率曲线 流量一效率曲线 流量一允许吸上真空
J/
离心泵性能曲线
(Q-H)
(Q-N) (Q —T|) a . b
.
N
Q 轴流泵性能
•混流泵的性能曲线形状介于离心泵和轴流泵之间，比转数ns低的混流泵，曲线接近于离心泵；比转数ns 高的混流泵，曲线形状接近于轴流泵。
•(1)管路阻力曲线
•损失畅程与逓董旳平方成正「比，瞥路阻力曲线Q-Hxu
为一通过原点O的抛物线•(2)确定水泵工作点
•图中两曲线相交点A，即为水泵机组的工作点。
A点表明：鹵水泵机纟直工彳乍点a・水
泵供给的扬程应等于管路需
要的杨羊呈Hxub・水泵供给的流量QA应等于消耗在管路上
扬程为Hxu时所能通过的流
量Qxu。
•(1)变速调节
•(2)变径调节
•(3)变角调节
(4)水泵的串联和并联工作
（六）水泵的选型
•选用水泵的原则为：
满足农业生产所提岀和的要求
1.流量设计
（1）灌溉设计流量
（2）排水设计流量Qp.s
2・排水设计扬程的确定
（1）灌溉设计扬程
（2）排水设计扬程
3・水泵型号的确定
根据设计流量和设计扬程，就可以在《水泵样本》中的“水莪簷拿語繋橐泸”或“水泵规格性能表”等技术资料中初步选
二喷头的种类和性能指标•）喷头的种类
1）喷头的性能指标
(1 )旋转式啖头•(2)固定式喷头
•折射式
•缝隙式
•漫射式
•1.压力
•2.流量
•3.射程
•4.喷灌强度
•5.水滴的打击强度6•喷洒水量分布特性
四、喷头的工作原理
•(一)摇臂式喷头
1.摇臂式喷头的结构与工作原?!•(1)摇臂式喷头的结构
•(2)摇臂式喷头的工作原理
•e.连接件
(2)摇臂式喷头的工作原理•相互传递和转化的运
动过程，它可以分为
以下五个阶段
•a.启动阶段
•b.外摆阶段
•c.弹回阶段
•d.入水阶段
•e.撞击阶段
•(1)结构•(2)工作原理
•分为流道（包括空心轴、喷体、喷管、稳流器、喷嘴等零件）、旋转密封机构
（包括轴承座、轴承、密封圈等曇件）、驱动机构（包括摇臂、反向摇臂、摇臂轴等零件）、换向机构（包括挡块、滚轮、换向架、拉杆、弹簧等零也_和限速机构j包括摩擦垫、压插、压簧等零' 件）五个部分
垂直摇臂式喷头工作原理
高速射流从喷孔（多数为环形）射岀，冲击导流器（摇臂）摇臂获得能量。
冲击力分成向下、向左的两个分力，在向下分力的作用下，摇臂克服平衡锤的重量和摇臂轴的轴承摩擦阻力向下运动；在向左分力的作用下，克服旋转密封机构的摩擦阻力和限速机构的制动摩擦阻力，使喷头向右旋转一个小角度。
摇臂向下运动时，其平衡重块升高，得到重力势能, 然后在其与摇臂轴平衡重块（有的喷头没有）重力矩的联合作用下，摇臂返回，重力势能转变为转动动能，再次切入射流。
同时，在摇臂轴处的摇臂橡胶块与该处的配重橡胶块碰撞，使摇臂转速为零。
重复以上过程，在间歇性驱动力矩作用下，喷头不断做间歇性正转（向右转动）。
当换向架（辘架、滚轮、啮合限位器合称为换向架）上的滚轴和啮脅限位器+目樓犠时，辘架通过良转袴动籽，扌立动反转臂，僅負物水板切入射流得到能量，产生向左的反作用驱动力矩，使喷头迅速向左旋转，直至轨架滚轮接触脱开限位器，传动杆推动反转臂的切水板离开水舌，喷
（1）折射式喷头的结构及工作原•当喷头工作时，有压水流由喷嘴直接垂直射出后，遇到折射锥的阻拦，形成癒握而向四
周射出，在空气阻力作用下，伞形的薄水
层就
\
散裂
为小
水滴
而降
落到
折射式喷头结构图
内支架式；（b）外支架式；（c）整体式
1—折射锥；2—喷嘴；3—支架；4-管接头
(2)缝隙式喷头的结构及工作原理其有压水流经过固定不动的缝隙喷嘴喷出，形成一个扇形的薄水层，然后在空气曲力的作甬下逐渐裂散成水滴，降落到地面
两种缝隙式喷头结构图
1—缝隙；2—喷头；
3—管接头\ ；■。