JP75/200型卷盤式移動噴灌機的研制

1、秦皇島市農機監理所 徐海航 2、河北省農業機械化研究所有限公司 袁興茂

引言

針對我國水資源日益緊缺，干旱半干旱地區受干旱少雨及水資源緊缺，傳統的地面灌溉方式（溝渠、畦灌、淹灌等）耗水量大、水分利用率較低、土地浪費嚴重等現狀，研制新型現代農業灌溉機械日益成為農業生產中最重要的一部分，是取得農業豐收必不可少的有力保障。

1 結構及工作原理

JP75/200型卷盤式移動噴灌機主要由機架、卷盤、水渦輪驅動裝置、導向排管裝置、特性PE輸水管、自動調速裝置、多功能齒輪減速箱、行走裝置、噴水行車裝置等組成，結構示意圖如圖1-1所示。

圖1-1 結構示意圖

JP75-200型卷盤式移動噴灌機是一種由水渦輪驅動的自動行走式灌溉機械，它的工作原理是通過壓力水進入水渦輪，利用水的動能驅動水渦輪旋轉，經多功能變速箱傳動裝置帶動絞盤旋轉，拖動PE輸水管、實現噴水行車勻速回收，同時壓力水進入PE管傳送到噴槍，實現噴槍正常噴灑。

2 主要性能參數

表2-1 主要性能參數

3 機具試驗及參數校核

3.1 機具試驗

機具研制完成后，根據當地供水條件及水壓，配備11kW增壓泵一臺，30馬力以上拖拉機一臺，高壓軟水帶100米及其它備用零件及工具等對60畝樹苗地、20畝小麥地及20畝白茬地進行了噴灌作業。

試驗過程中對各個型號噴嘴進行了測試，包括噴嘴壓力、噴槍射程、灌溉帶寬度、灌溉深度及PE管回收速度等。

3.2 參數校核

3.2.1 霧化指標

以噴灌作業記錄數據中的一組為例，JP75-200型卷盤式移動噴灌機性能參數如表3-1所示。

表3-1 噴灌機工作性能表

霧化指標用噴頭設計工作壓力和主噴嘴直徑的比值計算，公式如下：

式中：Wh-霧化指標；

hp-噴頭設計工作壓力，m；

d-噴頭主嘴直徑，m；

查《噴灌工程技術規范》，糧食作物、經濟作物的霧化指標為3000～4000。經計算Wh=72/0.018=4000，滿足作物對噴頭霧化指標的要求。

3.2.2 噴灌均勻度

噴灌機作業時隨機在不同點進行水量收集并進行記錄，如下表3-2所示。

表3-2 不同點噴灑水深表

按照《噴灌工程技術規范》，噴灌機設計噴灌均勻系數不應低于0.85。根據噴灌均勻系數計算公式：

式中：Cu-噴灌均勻系數；

△h-噴灑水深的平均離差，mm；

h-噴灑水深的平均值，m。

3.2.3 噴灌強度

噴灌機平均噴灌強度可由下式計算：

式中：ρp-平均噴灌強度，mm/h；

q-噴頭噴水量，m3/h；

R-噴頭射程，m；

β-扇形噴灑角；

K-重疊系數，K=1.1～1.5，按運行速度的快慢選取。

查《噴灌工程技術規范》，各類土壤的允許噴灌強度中壤土為12mm/h。β取240°，K取1.1，帶入數據計算得ρp=11.5mm/h，滿足要求。

4 結論

JP75-200型卷盤式移動噴灌機噴灌效果良好，各項性能指標均滿足《噴灌工程技術規范》中的要求。該機的研制為農民提供了一種移動方便、操作簡單、省工省時、節水效果好、自動化程度高、適應性強的理想的節水灌溉機具。同時可有效減少土地浪費，提高水資源利用率，在保持水土良好狀態的同時，實現增產增收，有效促進了我國農業的可持續發展，具有良好的社會效益和經濟效益，推廣應用前景廣闊。