自走式大型噴灌機(jī)的發(fā)展與應(yīng)用
大型噴灌機(jī)指工作功率大于37.3kW,控制灌溉面積超過26.7hm2的機(jī)型。其自動(dòng)化程度高,單位資源量(電、水、人力)消耗少,生產(chǎn)效益高,代表了現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)水平的噴灌機(jī)。
1 滾移式噴灌機(jī)
通過安裝在每節(jié)噴灌支管上的大滾輪(直徑1~2m)進(jìn)行定點(diǎn)噴灌。這種噴灌機(jī)1935年在美國(guó)開始使用,我國(guó)在黑龍江、新疆等地也有使用。該機(jī)為管端控制,監(jiān)視系統(tǒng)安裝在管的一側(cè),用按鈕操作機(jī)組。這種機(jī)型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,控制面積大,維修費(fèi)省,但自動(dòng)化程序低,需要人工調(diào)整滾輪位置,而且灌溉不均勻。
2 圓形噴灌機(jī)
這種噴灌機(jī)因噴灑軌跡成圓形而得名,又因噴灌管象時(shí)針式的旋轉(zhuǎn)又稱為時(shí)針式噴灌機(jī),還因噴灌管作時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)圍繞一中心支軸運(yùn)行,亦稱為中心支軸噴灌機(jī)。該機(jī)型最早出現(xiàn)在美國(guó)并獲得專利,從最早的液壓、水力驅(qū)動(dòng)噴灌機(jī)到1965年生產(chǎn)出電力驅(qū)動(dòng)圓形噴灌機(jī),這是噴灌機(jī)發(fā)展史上的一場(chǎng)革命。因?yàn)閳A形噴灌機(jī)機(jī)械化,自動(dòng)化水平高,灌溉質(zhì)量好,可保證農(nóng)作物大幅度地增產(chǎn),所以發(fā)展很快,目前世界上發(fā)達(dá)的國(guó)家大都采用這種機(jī)型實(shí)施農(nóng)田灌溉。我國(guó)于1979年從國(guó)外引進(jìn)樣機(jī)并于1982年生產(chǎn)而且通過了國(guó)家機(jī)電部的鑒定。但由于在材料質(zhì)量、機(jī)型設(shè)計(jì)、驅(qū)動(dòng)及電器系統(tǒng)方面較差,所以目前在內(nèi)地及新疆使用的噴灌機(jī)在都從美國(guó)進(jìn)口。
3 平移式噴灌機(jī)
平移式噴灌機(jī)又稱直線連續(xù)自走式噴灌機(jī)。平移噴灌機(jī)的結(jié)構(gòu)選用了圓形噴灌機(jī)的桁架、塔架、尾部的懸架,傳動(dòng)部件及行走部件,基本實(shí)現(xiàn)通用化。
平移式噴灌機(jī)呈矩性噴灑,噴灌覆蓋率比圓形噴灌提高15%~20%,但平移式噴灌機(jī)的構(gòu)造比較復(fù)雜,需要導(dǎo)向控制系統(tǒng),對(duì)塔架同步性的精度要求比圓形噴灌機(jī)高5~6倍,需要更完善的電器控制系統(tǒng),操作維護(hù)較復(fù)雜,而且存在二次提水能耗較高,在國(guó)外使用的不多,在國(guó)內(nèi)也僅在黑龍江、新疆等少數(shù)地方使用。
4 絞盤式噴灌機(jī)
絞盤式噴灌機(jī)采用軟管供水,利用液壓或水壓驅(qū)動(dòng)絞盤旋轉(zhuǎn),纏繞鋼索或軟管,牽引遠(yuǎn)射程噴頭,邊牽引邊噴灑,由遠(yuǎn)而近移動(dòng)噴灌機(jī)。這種噴灌機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊,機(jī)動(dòng)性好、自動(dòng)性高、維修管理方便,缺點(diǎn)是軟管受拉力,磨損大,能耗高,損失大。這種噴灌機(jī)1918年在美國(guó)就有了專利,但直到70年代以后才在歐洲推廣應(yīng)用,主要因?yàn)樵摍C(jī)型是作為補(bǔ)充灌溉,而歐洲的自然氣候條件又比較適合的原因,在國(guó)內(nèi)使用的用戶中,內(nèi)地較多,新疆較少。
5 圓形噴灌機(jī)的結(jié)構(gòu)與應(yīng)用
以上幾種噴灌機(jī)型,各有各的優(yōu)勢(shì)。從新疆的實(shí)際使用效果來看,當(dāng)以圓形噴灌機(jī)的使用效果最好。下面就圓形噴灌機(jī)的工作參數(shù)及應(yīng)用作一詳細(xì)說明。
跨架結(jié)構(gòu):圓形噴灌機(jī)的桁架離地高度一般有4種:低跨架型,離地1.77m,適宜灌溉葡萄于地面的農(nóng)作物,如土豆、花生等;標(biāo)準(zhǔn)跨架型,離地2.77m,適宜灌溉矮桿農(nóng)作物,如小麥、棉花、玉米等;高跨架型,離地3.77m,適宜灌溉高桿農(nóng)作物,如高梁、甘蔗等;超高跨架型,離地4.6m,適宜灌溉苗圃、果樹等。
跨架長(zhǎng)度:根據(jù)地塊大小不同,可采用不同長(zhǎng)度的跨架來組合:共有7種長(zhǎng)度,33.44m、36.53m、38.95m、43.37m、49.12m、54.86m、60.63m。
供水管徑:根據(jù)噴灌機(jī)控制面積的大小及流量,可以確定供水管徑;一般有59/16英寸、65/8英寸、8英寸、10英寸等。
跨架組合:根據(jù)地塊的大小,最經(jīng)濟(jì)的組合是7跨,一般有5跨、6跨、8跨、9跨、10跨等組合,面積從23.3~86.7hm2不等。
桁架材質(zhì):噴灌機(jī)上所有的金屬零部件都經(jīng)過熱浸鋅先進(jìn)工藝處理,耐酸堿腐蝕,使用壽命可達(dá)25~30年。
驅(qū)動(dòng)系統(tǒng):噴灌機(jī)自身所需的工作功率非常低,每個(gè)跨架上只需配備一個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī),僅0.55kW,為低速轉(zhuǎn),有34r/min和68r/min兩種標(biāo)準(zhǔn),可根據(jù)實(shí)際情況配置。
行走系統(tǒng):采用全自動(dòng)控制方式,依靠行走輪胎來完成圓形噴灑。輪胎有無內(nèi)胎、有內(nèi)胎、標(biāo)準(zhǔn)花紋和高懸浮之分,規(guī)格有11.2×24、12.4×24、12.4×28、12.4×38、14.9×24、14.9×28、16.9×24等,根據(jù)噴灌機(jī)所灌溉土壤的質(zhì)地來配備。
工作壓力:現(xiàn)在的噴灌機(jī)都采用低壓供噴水方式,灌機(jī)入口壓力一般在1.6~2.6kg即可正常工作。
調(diào)壓范圍:為了保證噴灑的均勻性,噴灌機(jī)上配置了調(diào)壓器,從0.34kg到1.7kg,可根據(jù)具體情況配置調(diào)節(jié)。
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