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基于显式动力分析软件ANSYS/LS-DYNA,建立了摇臂式喷头摇臂绕轴旋转、碰撞喷体的有限元分析模型,在3种摇臂转动角速度和喷体安装弹性橡胶垫与否的组合工况下,对摇臂与喷体的碰撞过程及动应力分布进行了计算模拟.结果表明,PY_140型摇臂式喷头在转动角速度400(°)/s时,计算的碰撞动应力峰值为42.3 MPa,与试验值的误差小于0.5%,预测的发生位置距离摇臂转轴中心15 cm,与试验结果相同.摇臂各断面的动应力极值和碰撞接触应力均随转动角速度的增加而增大,喷体打击块安装橡胶垫后,3种转动角速度下动应力峰值平均降低了10.4%,但接触时间平均增加了76.6%. 相似文献
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PY140型摇臂式喷头摇臂碰撞过程数值模拟 总被引：2，自引：0，他引：2
基于显式动力分析软件ANSYS/LS〖CD*2〗DYNA,建立了摇臂式喷头摇臂绕轴旋转、碰撞喷体
的
有限元分析模型,在3种摇臂转动角速度和喷体安装弹性橡胶垫与否的组合工况下,对摇臂
与喷体的碰撞过程及动应力分布进行了计算模拟。结果表明,PY140型摇臂式喷头在转动
角速度400(°)/s时,计算的碰撞动应力峰值为423MPa,与试验值的误差小于05%,预
测的发生位置距离摇臂转轴中心15cm,与试验结果相同。摇臂各断面的动应力极值和碰撞
接触应力均随转动角速度的增加而增大,喷体打击块安装橡胶垫后,3种转动角速度下动应
力峰值平均降低了104%,但接触时间平均增加了766%。 相似文献
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当前用得最普遍的是中射程摇臂式喷头。其中如图1所示的喷头灌水均匀性是最好的。水由灌溉管道进入喷管5再经过喷嘴以水舌的形式,与水平面成30°的仰角射出。工作时为了要灌溉半径等于水舌射程的一个园形面积,喷管应绕垂直轴旋转,喷管的旋转靠摇臂8来实现。水舌从喷管5中射出遇到三角形的导水楔体1。 相似文献
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摇臂式喷头的力学原理 总被引：1，自引：0，他引：1
摇臂式喷头是目前国内外应用最普遍的一种喷洒器。它依靠一个带导流器的活动摇臂,反复接受水舌的冲击能量,并以碰撞的形式推动其喷体转动。实践表明,传递水舌能量的摇臂是这种喷头工作质量好坏的关键所在。本文尝试从摇臂的运动入手,分析摇臂的力学特征,进而探讨摇臂式喷头内在的、普遍适用的力学规律,力求能为摇臂式喷头的设计提供基本的理论说明。本文以全园喷洒的喷头为主,分析讨论以下几个方面的问题: 1、导流器上的水流运动情况; 2、摇臂在水舌中运动和受力情况; 3、导流器位置参数的设计依据; 4、摇臂的能量及与摇臂转动惯量的关系; 5、摇臂摆功的规律和摇臂撞击频率概念,同时提出相应的数学表达式。 相似文献
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浙江新昌喷灌机厂和江苏金坛喷灌机厂制造十种PY_1系列单双喷嘴、低仰角摇臂式喷头(型号见附表). 上述十种喷头是PY_1系列摇臂式喷头的新品种.它具有高度的三化水平,除喷体外其余另部件与已鉴定的同型号喷头通用.并在江苏工学院排灌机械研究所试验场进行了水力性能试验,全部达到或超过 相似文献
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针对垂直摇臂式喷头导流器几何结构及运动特性,研究了摇臂在运动过程中的受力及约束情况,并结合动力学理论计算公式,计算和分析了喷头在运动过程中载荷大小和约束情况.采用ANSYS Workbench软件,建立摇臂三维模型,对摇臂进行有限元模态分析、静力学分析及疲劳可靠性分析.通过有限元模态分析,得出各阶模态下摇臂的固有频率和振型,该摇臂的各阶振型主要表现为弯曲、扭曲及局部变形;当摇臂的工作频率小于41.785 Hz时,其振动以一阶振型为主.通过静力分析得出摇臂的应力分布情况,发现在摇臂安装导流器处存在较大的应力分布;通过对摇臂的疲劳分析,发现摇臂各部位安全系数差别很大,其最小值位于摇臂前端,为1.229 1,长期工作此处易发生裂纹或断裂.为提高摇臂的工作稳定性与可靠性,可以通过加强薄弱部位设计,或改进局部结构、提高材料的力学性能来实现. 相似文献
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《中国农村水利水电》2017,(8)
多功能喷头是以PY20摇臂喷头为基础,从摇臂喷头的中部插入掺气管,实现掺气、掺液的喷灌喷头。采用液气体积流量比和液液质量流量比衡量多功能喷头的抽吸性能,并在不同工作压力下开展了试验测量。在相同喷头流量条件下,对比了摇臂和多功能喷头的水力性能、不同组合间距下正方形布置方式的喷洒均匀系数。结果表明:随着工作压力的增大,液气比和液液比呈曲线下降且渐趋向于某一值,喷头掺气、掺液量增大;不同工作压力下多功能喷头与摇臂喷头相比,掺气时射程变化不大,而掺液时缩短约1 m;掺气和掺液对于改善射流前段和中段的水量分布效果明显,且降低了喷头末端的降雨强度和打击力度;多功能喷头掺气、掺液时,最佳组合喷灌间距为1.2R,优于摇臂喷头的1R,节约了灌溉管网开支成本。 相似文献
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喷灌机具系列型谱起草小组 《节水灌溉》1977,(4)
本标准适用于喷洒,清水的金属单咀摇臂式喷头。金属单咀摇臂式喷头按工作压力分低压、中压高压三种,其中除低压喷头外,均需设有换向机构。金属单咀摇臂式喷头的工作压力、喷水量和射程范围如下:一、型式1.金属摇甘式喷头应按本标准分为两种组式 相似文献
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为了总结提高我国摇臂式喷头设计和制造方面的工作经验.开展喷头设计基本理论研究工作。4月中旬,由镇江农机学院和农机部农机研究院主持,在镇江农机学院召开了摇臂式喷头设计理论研究工作座谈会,在会上讨论了深题研究内容和试验技术条件。根据Py_1喷头系列设计和 相似文献
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《排灌机械工程学报》2017,(6)
掺气喷头是在以PY30摇臂喷头为结构基础的前提下,从摇臂喷头的中部插入掺气管,形成气液两相射流,所得到的新型喷头.在保证2种喷头工作压力分别在100,200,300 kPa并具有相同流量的前提下,试验研究了掺气与不掺气以及掺气量变化对喷头径向水量分布、射程等因素的影响,并以正方形布置方式为例,计算出不同组合间距下的喷洒均匀性系数.试验结果表明:在喷头工作压力和工作流量相同的情况下,摇臂喷头与掺气喷头的射程近似相等;在掺气管相对喷嘴出口端面移动距离依次为-1.5,0,2.0 mm状态下,掺气管吸入负压逐渐增强,掺入的气体流量增大,此时掺气喷头的径向水量分布与摇臂喷头的径向水量分布相比,喷头的射流轨迹中段降雨量逐渐增强,峰值趋于区间化;在200,300 kPa工作压力下,掺气喷头的最佳组合间距均为R,喷灌均匀性系数分别高于摇臂喷头2.5%和1.9%. 相似文献
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扇形机构又称换向机构,在移动式、固定式喷灌系统中常采用有扇形机构的喷头来控制喷头喷洒范围和提高喷头喷洒质量。摇臂式喷头的扇形机构主要包括定位销、拨杆、突变机构。(图1) 相似文献
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以Nelson SR100型垂直摇臂式喷头为对象,针对现有垂直摇臂式喷头动力学性能的研究存在忽略摩擦因素、过于简化模型等问题,基于虚拟样机软件ADAMS建立了垂直摇臂式喷头的动力学仿真模型,综合考虑摇臂与转轴、喷管与水管密封等部位实际的摩擦情况,以试验数据确定各部件之间的实际摩擦因数。针对垂直摇臂式喷头的垂直上下摆动、水平左右步进旋转这两个主要动作,运用STEP函数构建一个完整周期非自由与自由运动时间段内喷头导流器所受水平与垂直力的模拟函数进行动力学仿真。最后通过换向仿真,模拟实际摇臂在换向过程中,摆动杆对限位板的接触碰撞力的大小。以接触碰撞力最大值最小为目标函数,对上述接触碰撞力最大值进行优化,将影响换向顺利程度的换向杆长度等因素作为约束条件,优化后的最大碰撞力较优化前减少了55.9%。其动力学仿真结果可以为垂直摇臂式喷头的结构强度分析与疲劳寿命优化等相关动力特性的进一步分析及喷头动力学特性的设计提供基础。 相似文献