CN106942024A - 一种牵引式喷灌机装置及匀速喷洒的实现方法 - Google Patents

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袁寿其
李杨帆
张林国
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Abstract

本发明公开了一种牵引式喷灌机装置及匀速喷洒的实现方法，属于农业节水灌溉领域。本发明***包括洒水车，牵引索，位移传感器，绞盘，控制器，变速轴，主动轴和动力机。其中绞盘通过牵引索与洒水车连接。本发明的实现方法为将绞盘上设置为齿轮断开松开档或齿轮连接拖动档，启动动力机，包括松开牵引索和牵引索匀速拖移洒水车两个状态。本发明能够在牵引式喷灌机工作过程中，实现牵引索运行的线速度不变，从而达到匀速拖移洒水车的最优工况，可应用于喷灌作业中。

Description

一种牵引式喷灌机装置及匀速喷洒的实现方法
技术领域
本发明属于农业节水灌溉领域，本发明涉及有关喷灌机运行状态的实现方法，尤其是一种牵引式喷灌机装置及匀速喷洒的实现方法。
背景技术
牵引式喷灌机的牵引索是螺旋形地缠绕在绞盘上，而且由于绞盘的宽度有限，所以牵引索是一层一层缠绕在盘上，这样一来绞盘的半径就增大。当绞盘转速不变，而中心层数增加时，洒水车向绞盘的移动速度也就增大。评价和采用一种喷灌方法的依据是喷灌质量，迄今为止注重的主要是各种结构类型喷头的水量分布状况、喷灌宽度及其易受风力影响的程度等，随着牵引式喷灌机的应用，出现了需要使水沿被灌面积均匀分布的另一些问题，这些问题是由于洒水车的牵引是在不同运行速度下进行而产生的。因此，牵引式喷灌机匀速喷洒的实现方法是保证其有效运行的关键。
在牵引式喷灌机应用于农田灌溉时，牵引式喷灌机匀速喷洒的实现是保证其有效运行的关键。目前现有研究中尚没有一种有效的使牵引式喷灌机匀速喷洒的实现方法，若在某些特殊情况牵引式喷灌机应用于农田灌溉下造成喷灌效果不佳时，就不能直接分析其是否是由于牵引式喷灌机运行速度不合理的原因所引起，从而无法对此类研究问题进行有针对性的解决。因此，研究出一种牵引式喷灌机装置及匀速喷洒的实现方法，具有十分重要的理论和实践意义。
发明内容
本发明的目的在于提供一种牵引式喷灌机装置及匀速喷洒的实现方法，该技术方案结构简单、运行可靠、工作稳定，以在牵引式喷灌机工作过程中，实现能将水均匀地喷洒在需要喷灌的面积上，从而保证牵引式喷灌机达到最优工况效果。
为了解决以上的技术问题，本发明采用的具体技术方案如下：
一种牵引式喷灌机装置，包括洒水车，牵引索，位移传感器，绞盘，控制器，变速轴，主动轴和动力机。所述主动轴连接在动力机的动力输出处。所述变速轴一端连接着主动轴，另一端连接着绞盘。所述位移传感器设置在绞盘的两端侧面上。所述绞盘通过牵引索与洒水车连接。所述位移传感器的作用是将牵引索缠绕在绞盘上层次的信息传递给控制器。所述控制器的作用是改变变速轴与主动轴的连接转速。所述绞盘上设有齿轮连接拖动档和齿轮断开松开档，齿轮连接拖动档的作用是完成变速轴与绞盘的连接，在动力机运行时，将洒水车往绞盘方向拖动；齿轮断开松开档的作用是断开变速轴与绞盘的连接，从而可以人工的使洒水车远离绞盘。
本发明的实现方法为：
当洒水车到达绞盘工作的结束位置时，将绞盘上设置为齿轮断开松开档，断开变速轴与绞盘的连接，通过人工使洒水车远离绞盘到开始喷灌作业的位置。
当洒水车到达绞盘工作的起始位置时，将绞盘上设置为齿轮连接拖动档，完成变速轴与绞盘的连接，启动动力机，实现牵引索运行的线速度不变的效果，达到匀速拖移洒水车的最优工况。
本发明的技术效果：创新点在于绞盘上设有位移传感器，可以详细获取喷灌机组的运行状态，对喷灌机组运行速度的有效控制提供重要依据；在绞盘上设有齿轮连接拖动档和齿轮断开松开档，达到匀速拖移洒水车最优工况的技术效果，解决喷灌机组精确喷洒的技术难题。本发明涉及的一种牵引式喷灌机装置及匀速喷洒的实现方法，操作简单、快捷，能够以较低的成本获得匀速喷洒的结果，从而为后续牵引式喷灌机的应用提供了方向和依据。
附图说明
图1是显示本发明实施例的牵引式喷灌机的装置示意图。
图中，1.洒水车，2.牵引索，3.位移传感器，4.绞盘，5.控制器，6.变速轴，7.主动轴，8.动力机。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例，对本发明的技术方案做进一步详细说明。
如图1所示，本发明***包括洒水车1，牵引索2，位移传感器3，绞盘4，控制器5，变速轴6，主动轴7和动力机8。主动轴7连接在动力机8的动力输出处；变速轴6一端连接着主动轴7，另一端连接着绞盘4；位移传感器3设置在绞盘4的两端侧面上；绞盘4通过牵引索2与洒水车1连接。
本发明的一种牵引式喷灌机装置及匀速喷洒的实现方法包括松开牵引索和匀速拖移洒水车两个状态。其中绞盘4的滚筒直径为32mm，牵引索2的直径为4mm，动力机8带动主动轴7的转速为3.4rad/s，变速轴6的连接主动轴7的档位包括第一层为1，第二层为0.8，第三层为0.67，第四层为0.57和第五层为0.5等五个等级。
实施例1，松开牵引索的工作过程
当洒水车1到达绞盘4工作的结束位置时，绞盘4上设置为齿轮断开松开档，断开变速轴6与绞盘4的连接，将牵引索2在绞盘4上松开，通过人工使洒水车1远离绞盘4到开始喷灌作业的位置。
实施例2，匀速拖移洒水车的工作过程
当洒水车1到达绞盘4工作的起始位置时，绞盘4上设置为齿轮连接拖动档，完成变速轴6与绞盘4的连接，启动动力机8，绞盘4在第一层缠绕时，牵引索2的行走速度为3.4×1×16＝54.4mm/s。牵引索2在绞盘4上缠绕完第一层以后，开始第二层的缠绕，绞盘4上的运行半径增大为16+4＝20mm，位移传感器3上获取了牵引索2开始在第二层缠绕的信号，将信号传递到了控制器5，控制器5改变变速轴6与主动轴7连接到第二层的档位上，此时牵引索2的行走速度为3.4×0.8×(16+4)＝54.4mm/s。同样的道理，牵引索2在绞盘4上开始第三层的缠绕时，牵引索2的行走速度为3.4×0.67×(20+4)＝54.7mm/s；牵引索2在绞盘4上开始第四层的缠绕时，牵引索2的行走速度为3.4×0.57×(24+4)＝54.3mm/s；牵引索2在绞盘4上开始第五层的缠绕时，牵引索2的行走速度为3.4×0.5×(28+4)＝54.4mm/s。绞盘4达到了以54.4mm/s匀速拖移洒水车1的最优工况。
本发明的方法的具体过程为：
当洒水车1到达绞盘4工作的结束位置时，将绞盘4上设置为齿轮断开松开档，断开变速轴与绞盘4的连接，牵引索在绞盘4上松开，通过人工使洒水车远离绞盘4到开始喷灌作业的位置。
当洒水车到达绞盘4工作的起始位置时，将绞盘4上设置为齿轮连接拖动档，完成变速轴与绞盘4的连接，启动动力机8，动力机8的动力通过主动轴和变速轴6之间的传递驱动绞盘4，绞盘4通过牵引索拖移洒水车，使洒水车往绞盘4的方向开始运行。牵引索在绞盘4上缠绕完一层以后开始新一层的缠绕时，位移传感器3上获取到牵引索上层次信息的信号，并将信号传递到了控制器5，控制器5根据获取到层次信息的信号，改变变速轴6与主动轴7的连接转速，实现绞盘4角速度的改变。当牵引索新的一层开始缠绕在绞盘4上时，绞盘4上的运行半径增大，绞盘4角速度减小，绞盘4上的运行半径与绞盘4角速度的乘积不变，实现牵引索运行的线速度不变的效果，从而使得牵引速度近似于保持恒定，达到匀速拖移洒水车的最优工况。
综上，本发明的一种牵引式喷灌机装置及匀速喷洒的实现方法，包括洒水车，牵引索，位移传感器，绞盘，控制器，变速轴，主动轴和动力机。其中绞盘通过牵引索与洒水车连接。本发明的实现方法为将绞盘上设置为齿轮断开松开档或齿轮连接拖动档，启动动力机，包括松开牵引索和牵引索匀速拖移洒水车两个状态。本发明能够在牵引式喷灌机工作过程中，实现牵引索运行的线速度不变，从而达到匀速拖移洒水车的最优工况，可应用于喷灌作业中。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (3)

1.一种牵引式喷灌机装置，其特征在于：包括洒水车(1)，牵引索(2)，位移传感器(3)，绞盘(4)，控制器(5)，变速轴(6)，主动轴(7)和动力机(8)；
所述主动轴(7)连接在动力机(8)的动力输出处，所述变速轴(6)一端连接着主动轴(7)，变速轴(6)的另一端连接着绞盘(4)，所述位移传感器(3)设置在绞盘(4)的两端侧面上，用于将牵引索(2)缠绕在绞盘(4)上层次的信息传递给控制器(5)，所述控制器(5)用于控制改变变速轴(6)与主动轴(7)的连接转速；所述绞盘(4)通过牵引索(2)与洒水车(1)连接。
2.根据权利要求1所述的一种牵引式喷灌机装置，其特征在于：所述绞盘(4)上设有齿轮连接拖动档和齿轮断开松开档，拖动档用于完成变速轴(6)与绞盘(4)的连接，在动力机(8)运行时，将洒水车(1)往绞盘(4)方向拖动；齿轮断开松开档用于断开变速轴(6)与绞盘(4)的连接，从而可以人工的使洒水车(1)远离绞盘(4)。
3.根据权利要求1或2所述的一种牵引式喷灌机装置匀速喷洒的实现方法，其特征在于包括以下过程：
当洒水车(1)到达绞盘(4)工作的结束位置时，将绞盘(4)上设置为齿轮断开松开档，断开变速轴(6)与绞盘(4)的连接，通过人工使洒水车(1)远离绞盘(4)到开始喷灌作业的位置；当洒水车(1)到达绞盘(4)工作的起始位置时，将绞盘(4)上设置为齿轮连接拖动档，完成变速轴(6)与绞盘(4)的连接，启动动力机(8)，实现牵引索(2)运行的线速度不变的效果，达到匀速拖移洒水车(1)的最优工况。
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