卷盘式喷灌机设计

绞盘底盘型式特征用小写汉语拼音字母表示。
d— 底盘固定式；
底盘旋转式不标注。
3.2 规格品种
绞盘式喷灌机的规格品种按牵引软管外径及长度确定，牵引软管有Φ４０、Φ
５０、Φ６３（Φ６５）、Φ７５、Φ９０（Φ１００）、Φ１１０、Φ１２５ｍｍ 等规格；长度从 １２０∼４２０ｍ，
间隔 ２０∼３０ｍ 为一个品种。仅考虑牵引软管外径的情况下相应型号可简称为 ＪＰ４０、 ＪＰ５０、ＪＰ６３（６５）、ＪＰ７５、ＪＰ９０（１００）、ＪＰ１１０、ＪＰ１２５ 等。
6.2.4 喷灌雾化指标应符合 GBJ85-1985《喷灌工程技术规范》第 3.0.10 条。
6.3 规划计算 6.3.1 单喷头车喷灌条带宽度 b(m)
b=2kR
式中：R— 单喷头射程（m）； k— 射程叠加系数，k 值可从表 2 中选用。 表 2 射程叠加系数
风速 无风
＜ 2m/s
2~4.5m/s 4.5~5.4m/s
6.3.10 一次灌水深度 h(mm)应略大于设计灌水定额，可用下式计算，
6.4 设计工作压力
h = 1000q Vb
6.4.1 系统设计工作压力水头 H(m)
计算。
ρ = 1000q 0.9 × 2R0b
6.3.6 喷头车喷灌运行速度 V(m/h) V = 1000q mb
6.3.7 设计日净喷时间：不宜少于 16h。 6.3.8 一次连续喷洒条带净喷灌工作时间 t1(h)
t1=L/V 6.3.9 一次连续喷洒条带总工作时间 tL(h)
tL=t1+t2 式中：t2— 移位准备时间（h）。
ＪＰ □ □／ □－ □
绞盘驱动型式
有效喷洒长度（m） 牵引软管外径（mm） 绞盘底盘型式
绞盘式喷灌机
3.1.2 绞盘驱动型式特征
绞盘驱动型式特征用汉语拼音字母表示。
G— 液压缸驱动
N— 橡胶囊驱动
D— 电动机或其它动力机械驱动
水涡轮驱动时不标注。
3.1.3 绞盘底盘型式特征
表 1 作业道宽度
规格
JP40、JP50 JP63（65）、JP75 JP90（100）、JP110、JP125
宽度(m)
0.7～1.5
1.3～1.8
1.8～2.9
５ 工程规划
5.1 规划原则和要求 5.1.1 规划应符合国家和地方有关政策法规并符合当地的中长期规划要求， 应将水资源平衡分析作为规划的基础，确定适宜的规划设计标准和灌溉制度， 以达到即可满足农业灌溉的要求，又能有效地节省水资源的目的。 5.1.2 规划必须在设计资料齐全和可靠的前题下进行，资料内容包括：自然 地理、水文地质、水文气象、表层土壤、工程现状、农业生产以及相应比例尺 的地形图等。 5.1.3 规划要因地制宜，并进行方案比较，以达到规划合理、使用管理方便 和经济的目的。 5.2 基本资料 5.2.1 实测地形图：1‰~5‰的规划区域实测地形图，应包括喷灌地面位置界 线、地面建筑物、居民区、地面高程（等高线）、比例尺、交通道路、天然河流、 已建渠道、水源位置和高程、方向标、图例。 5.2.2 土壤：土壤种类、性质、土层厚度、土壤容重、适宜土壤含水量上下 限、土壤持水量。 5.2.3 作物：作物结构及位置、作物日需水量、计划湿润层深度、灌溉制度 和灌水定额。 5.2.4 水源：位置和高程（机井的静水位、动水位或地表水源的枯水期水位、 汛期水位）、水源流量、水质报告、水源可靠性资料。
６ 选型和计算
6.1 设计流量 6.1.1 系统设计流量 Q（m3/h）：水源供给喷灌系统的设计流量。
Q = mA ×10 Tt
式中：m— — 灌水定额（mm）,
m
=
0ຫໍສະໝຸດ Baidu1 ×
γh(β1
−
β2
)1 η
;
γ— — 土壤容重（g/cm3）； h— — 计划湿润层深度（cm）； β1— — 适宜土壤含水量上限（重量百分比）； β2— — 适宜土壤含水量下限（重量百分比）； η— — 喷洒水利用系数，按 GB85-1985《喷灌工程技术规范》第 3.0.3 条 规定选取；
k
0.8
0.7~0.8
0.6~0.7
0.5~0.6
6.3.2 桁架式喷头车喷灌条带宽度 b（m） b=B+2kR
式中：B— 桁架宽度(m)； R— 桁架末端喷头射程(m)。
6.3.3 单喷头喷洒扇形角β：为使喷头车工作在干燥地面上，应选择扇形喷 洒。扇形角大小直接影响喷灌强度和喷灌均匀度，一般取β=2000~3000。
１ 总 则
1.1 为有效地运用绞盘式喷灌机，充分发挥设备效益，特制定本规范。 1.2 本规范主要适用于软管牵引的绞盘式喷灌机（以下简称绞盘式喷灌机） 及其配套设备的选型和田间规划设计。 1.3 绞盘式喷灌机工程规划设计与运行作业，除应符合本规范外，还应符合 现行的有关标准和规范的规定。
3.3 绞盘式喷灌机的基本参数见附表七
４ 使用条件
4.1 水源：水源供水能力应满足绞盘式喷灌机工作流量要求，水质应符合现
2
行 GB5084-1992《农田灌溉水质标准》的规定，当水中有杂质，不能满足绞盘式
喷灌机工作要求时，应进行处理以达到绞盘式喷灌机工作要求。
4.2 地形：绞盘式喷灌机喷灌作业的地面坡度不应大于 ２０％。
6.3.4 一次连续有效喷洒长度 S（m）
6
S=L+0.5R， 式中：L— 牵引软管长度(m)。
6.3.5 喷灌强度ρ（ｍｍ／ｈ）可从产品参数查得，在没有产品参数时应通过实测确 定。
单喷头式的喷灌强度可近似用单喷头扇形定位喷洒时的计算公式计算：
ρ = 1000 × 360q 0.9πR 2 β
式中： ０．９——喷头射程的折减系数。 桁架式的喷灌强度需通过折射式喷头雨量分布叠加进行计算或按下式近似
T— — 设计灌水周期(d)， T = m η ； W
W— — 日需水量（mm/d），取灌水临界期的平均日需水量；
5
A— — 喷灌面积（hm2）； t— — 每天喷灌工作时间（h）。 6.1.2 系统只有单台绞盘式喷灌机工作时，系统设计流量等于单台绞盘式喷 灌机设计流量。 6.1.3 系统同时有多台绞盘式喷灌机工作时，系统设计流量等于多台绞盘式 喷灌机设计流量之和。 6.1.4 系统在选用多台绞盘式喷灌机工作时，应尽量选用同一规格型号的绞 盘式喷灌机。 6.2 绞盘式喷灌机选型 6.2.1 绞盘式喷灌机的工作流量应小于供水水源的流量 6.2.2 绞盘式喷灌机台数 N：
4.3 气候：应符合 GBJ85-1985《喷灌工程技术规范》第 3.0.3 条的规定，当
设计风速大于 3.4m/s 小于 5.4m/s 时，建议使用桁架式喷头车。 4.4 单喷头车喷灌适用于对雾化指标要求低的作物；桁架式喷头车喷灌适用
于对雾化指标要求高的低矮作物。
4.5 单喷头绞盘式喷灌机喷灌高杆作物时需留出作业道，作业道方向应与作 物种植行方向一致，作业道宽度见表 1。
1
2.8 牵引软管导向装置：引导牵引软管有规律地缠绕在绞盘上。 2.9 调速装置：在喷洒时保持喷头车均匀移动。 2.10 安全保护装置：喷洒到位后使卷盘自动停止旋转。 2.11 输水连接软管：将压力水输送到绞盘式喷灌机入口，其规格尺寸见附表 六。
３ 型号、规格及基本参数
3.1 型号
3.1.1 绞盘式喷灌机的型号由汉语拼音字母和阿拉伯数字组成，其意义如下：
4
喷头桁架地隙高度（m） 喷灌机底盘轮距（m） 外形尺寸（长×宽×高） 喷头车运行速度（m/h） 5.5 田间规划布置 5.5.1 对于渠道输水系统，应在地块一端（或两端）垂直于种植行方向， 沿田间道路布置输水渠道，渠道宜衬砌防渗。当渠道水深不能满足喷灌机水泵 取水需要时，宜在喷灌机取水点设置工作池。工作池的尺寸应按 GBT50265-1997 《泵站设计规范》规定设计。 5.5.2 对于管道输水系统，应在地块一端（或两端）垂直于种植行方向沿 田间道路布置输水管道，并应在喷灌机取水点设置给水栓。喷灌机与给水栓的 连接应灵活、方便、可靠。 5.5.3 输水管道可采用固定管道埋于地下，也可采用移动管道。移动管道 装卸移动应灵活、方便、连接可靠。管道提供的水压力以满足喷灌机工作压力 为宜。当管道提供的水压力不能满足喷灌机工作压力时，应在喷灌机与给水栓 之间设置水泵加压。 5.5.4 应将田块分成长条形地块，条田的轴线一般应垂直主风向。
3
5.2.5 气象：多年平均降雨量、多年平均水面蒸发量、最大冻土层深度、灌 溉季节风速及多年平均值、风向、年平均气温、无霜期。
5.2.6 动力：动力种类、容量、结构尺寸、现有位置。 5.2.7 交通：规划区域内现有道路的位置、种类、级别。 5.3 水源分析 5.3.1 必须对水源水量进行分析计算和喷灌用水量的平衡计算。对已建成的 水利工程供水系统，应根据工程原设计和运用情况 ，确定设计年供水流量。对 于新建水源工程，其供水流量应根据水源类型和勘测资料进行计算确定。 5.3.2 当喷灌水源为河川径流时，水源水量应按下列要求进行计算： ①有较长系列径流资料时，应通过频率计算推求符合设 计频率的年径流量 及其年内分配、灌水临界期平均流量。 ②径流资料较少时，应通过相关分析的方法插补延长径流资料，再进行频 率计算推求上述径流特征值。 ③无实测资料时，可选择参证站，通过换算、内插或径流系数法等推求径 流系列，也可参照地区性水文手册或图集，结合调查资料推求径流特征值。 5.3.3 当喷灌水源为当地地面径流时，可参照地区性水文手册或图集，结合 调查资料，确定设计频率的年径流量。 5.3.4 当喷灌水源为地下水时，水源水量应根据已有水文地质资料，分析本 区域地下水开采条件，并通过对邻近机井出水情况的调查确定。对于无水文地 质资料的地区，应打勘探井并经抽水试验确定水源水量。 5.3.5 当水源的天然来水过程不能满足喷灌用水要求时，应建蓄水工程。 5.4 规划设计参数 5.4.1 设计保证率一般不应低于 85%。 5.4.2 喷灌面积设计参数： 喷灌总面积（hm2） 喷灌地块最大宽度（m） 喷灌地块最大长度（m） 5.4.3 绞盘式喷灌机的工作参数： 喷头射程（m） 喷头流量（m3/h） 喷头工作压力（Mpa） 绞盘式喷灌机入机压力（MPa） 牵引软管有效长度（m） 绞盘式喷灌机含水质量和不含水质量（kg） 喷头车轮距（m）
N = A/a
式中：a— — 单台绞盘式喷灌机控制的喷灌面积（hm2）， a = 0.1 × qTt ； m
q— — 绞盘式喷灌机喷洒流量（m3/h）； A— — 喷灌面积（hm2）。 6.2.3 喷 灌 强 度 应 不 大 于 土 壤 允 许 的 喷 灌 强 度 ， 土 壤 允 许 喷 灌 强 度 见 GBJ85-1985《喷灌工程技术规范》第 3.0.9 条。
２ 组成和作用
2.1 绞盘式喷灌机是一种将牵引软管缠绕在绞盘上，利用压力水或其它动力 机械驱动绞盘旋转，并牵引喷头车移动和喷洒的喷灌机械。它由喷头车、牵引 软管、绞盘、 底盘、支 架、驱动机构、变速系统、 牵引软管导向装置 、调速装 置、安全保护系统和输水连接软管等组成。
2.2 喷头车：支撑喷头并拖动喷头在田间喷洒移动。 2.2.1 单喷头车：由单喷头（一般采用换向摇臂式喷头）、支架、行走轮、配 重、固定调节件、联接件以及管件组成。 单喷头车要求配用的喷头的性能参数见附表一。 单喷头车的结构尺寸参数见附表二。 2.2.2 桁架式喷头车：由多个折射式喷头、桁架、行走轮、配重、固定调节 件、联接件以及管件组成。 桁架式喷头车要求配用的折射式喷头的性能参数见附表三。 桁架式喷头车的结构尺寸参数见附表四。 2.3 牵引软管：输送压力水、牵引喷头车在田间移动。 牵引软管由特质聚乙烯制造，应具有较高的强度、弹性和耐磨性能。 牵引软管公称管径（外径）、壁厚和长度尺寸见附表五。 2.4 绞盘：缠绕牵引软管。 2.5 底盘和支架：起支撑和转移作用。 底盘分为固定式和旋转式两种。 2.6 驱动机构：产生驱动力使绞盘旋转，拖动喷头车。 2.6.1 液压缸驱动机构：由液压缸等部件组成，工作过程有弃水。 2.6.2 橡胶囊驱动机构：由橡胶囊等部件组成，工作过程有弃水。 2.6.3 水涡轮驱动机构：由水涡轮等部件组成，工作过程无弃水。 2.6.4 其它动力机械驱动。 2.7 变速系统：调整绞盘转速。