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目 录1

前言1

第一章 概论1

第一节 喷灌概念及其特点2

一、喷灌、喷灌机、喷灌系统2

二、喷灌的优缺点及其适应性4

第二节 国外喷灌技术发展概况与展望6

第三节 我国喷灌技术发展概况9

一、喷灌机发展简史10

第四节 喷灌机发展简史与现状10

二、各种喷灌机使用现状与发展动向14

第五节 喷灌机的分类及设计的一般原则、步骤17

一、喷灌机的分类17

二、设计喷灌机的一般原则18

三、喷灌机的设计步骤19

第二章 喷灌机的水力学基本理论21

第一节 压力管道输水灌溉21

一、压力管道水流条件和基本方程21

二、水流喷出23

一、喷灌强度ρ25

第二节 喷灌强度与土壤入渗方程25

二、土壤入渗方程31

三、喷灌机的设计喷灌强度允许值34

第三节 喷灌均匀度38

一、均匀度系数C？38

二、水量分布图39

第四节 水滴打击强度40

一、水滴直径d？41

二、水滴密度42

三、水滴对土壤的平均压力与水滴打击动能43

一、喷灌强度与同时喷灌的湿润面积形状的关系45

四、雾化指标45

第五节 喷灌机的喷灌强度与一些性能参数间的关系45

二、喷灌强度与喷头形式、射程的关系46

三、喷灌强度与喷灌机流量、压力的关系46

四、喷灌强度与喷灌机的运行速度关系47

五、喷灌强度与水滴打击强度的关系48

六、喷灌强度与均匀度的关系48

第六节 射程、水滴打击强度与耗能关系48

一、射程与耗能关系48

二、水滴雾化与耗能关系55

三、单位灌溉面积和单位生产率的功率消耗56

第七节 喷头水舌的理论基础57

一、水舌运动轨迹理论公式58

二、水舌运动相似理论62

三、水滴运动方程式64

第三章 动力与水泵74

第一节 动力74

一、动力机的选择74

二、动力机实际运行能耗确定85

第二节 水泵的选配87

一、水泵主要性能参数87

二、水泵性能曲线88

三、水泵选择原则89

四、水泵选择过程89

第四章 喷头92

第一节 喷头的种类及其特点92

第二节 设计喷头的基本参数94

一、喷头的几何参数和工作参数94

二、喷头喷洒质量设计参数96

三、设计风速与日净工作时间97

第三节 垂直摆臂式喷头动力学分析与结构设计97

二、导流器及其运动分析99

一、工作原理99

三、摆臂运动力学分析103

第四节 蜗轮蜗杆式喷头结构与驱动机构参数的确定108

第五节 全射流喷头111

一、附壁式水射流元件工作原理112

二、连续式全射流喷头114

三、步进（间歇）式全射流喷头114

四、几种流控式步进喷头简介116

第六节 脉冲喷头及其系统121

一、脉冲喷头的工作原理与工作参数计算122

二、同步脉冲喷灌系统125

三、同步脉冲喷头129

第五章 摇臂式喷头的动力学分析与结构设计132

第一节 旋转密封机构设计133

一、空心轴133

二、空心轴套133

三、密封垫圈133

四、防砂弹簧及减磨垫圈134

第二节 流道设计135

一、空心轴136

二、喷体（弯头）137

三、喷管与稳流栅139

四、喷嘴140

第三节 摇臂式喷头动力学分析与驱动机构设计143

一、摇臂结构143

二、工作原理144

三、摇臀受力分析与运动状态145

四、摇臂非自由运动状态时水流运动特点及其动力学分析146

五、摇臂自由运动时动力学分析155

六、摇臂碰撞运动158

七、摇臂导流器结构参数设计的理论公式、159

经验公式及其绘图步骤159

八、摇臂弹簧设计163

第四节 扇形喷洒运动与换向机构设计164

第五节 旋转式喷头空心轴强度校核173

一、计算空心轴的受力173

二、空心轴强度校核176

第六节 旋转式喷头实际水量分布与修正176

第六章 固定式喷头的构造与设计180

第一节 折射式喷头180

一、几种常用的折射式喷头181

二、折射式喷头结构设计方法185

第二节 缝隙式喷头188

第三节 离心式喷头190

第四节 固定式喷头喷洒水滴直径191

第七章 喷灌管道系统193

第一节 喷灌管的种类和特点194

一、喷灌专用管194

二、普通通用喷灌管200

第二节 喷灌管道的水力学计算207

一、喷灌管路的流体阻力和水力损失207

二、紊流的沿程阻力分区和沿程水力损失计算210

三、沿程损失的其它计算公式215

四、分支，变径，不同材质管路沿程损失计算218

五、等距分流管路系统沿程水力损失计算（多口系数法）220

六、局部损失计算224

七、喷灌管道系统的总水头损失226

第三节 喷灌机综合水力计226

一、综合水力计算的方法227

二、综合水力计算的步骤230

三、计算实例232

第四节 喷灌管道的水击计算243

一、水击的发生过程243

二、水击波的管道反射特性245

三、水击计算中的特征参数247

四、水击种类和计算公式249

五、延长阀门启闭时间，消除有害水击254

第五节 喷灌管的结构计算259

一、强度计算259

二、稳定性校核260

第八章 喷灌自动控制261

第一节 喷灌自动控制的分类和组成261

一、喷灌自动控制的分类261

二、喷灌自动控制的组成262

第二节 喷灌自动控制基础266

一、逻辑代数及电子控制基本逻辑线路267

二、自动控制图解法271

三、常用电气符号及电气原理图277

第九章 人工移管式喷灌机280

第一节 管道布置方案与最优管长确定280

第二节 喷灌装置配套技术要求与设计方法286

一、选定动力机的工作范围287

二、选定水泵的工作范围288

三、确定喷头、管道布置间距，选定喷头288

四、确定喷头数和支管数290

五、计算机组控制面积290

第三节 传动方式选择与计算291

第四节 自吸装置和射流真空式自吸装置的设计292

一、容积泵式自吸装置292

二、射流真空式自吸装置的设计293

第五节 抽水装置机架设计299

第六节 管道运输与搬移机械301

第十章 与拖拉机配套的远射程喷头喷灌机304

第一节 远射程喷头喷灌机种类、特点及其作业方式304

第二节 水泵与拖拉机配套及最优工况选择306

第三节 远射程喷灌机的结构和主要性能参数选择313

一、拖拉机动力输出轴带动喷头旋转313

二、喷头喷射水舌带动喷头旋转317

三、远射程喷灌机性能参数的选择319

第十一章 双悬臂式喷灌机323

第一节 双悬臂式喷灌机的种类、特点和作业方式323

第二节 双悬臂式喷灌机喷洒支管最优尺寸的确定325

一、最优管径D的确定325

二、最优管壁厚δ的确定333

第三节 悬臂桁架长度的选择334

第四节 悬臂桁架的强度计算335

一、柔性桁架稳定性校核与强度计算335

二、刚性悬臂桁架的强度计算338

一、平均喷灌强度341

第五节 双悬臂喷灌机的平均喷灌强度和组合均匀度近似求解341

二、组合均匀度343

第六节 拖拉机载移双悬臂式喷灌机343

第七节 专用动力的双悬臂式自走喷灌机349

第十二章 绞盘式喷灌机352

第一节 概述352

第二节 钢索牵引绞盘式喷灌机的结构和主要性能参数357

一、喷灌机的结构357

二、几种钢索牵引绞盘式喷灌机性能参数361

第三节 软管牵引绞盘式喷灌机的结构与主要性能参数362

一、输水半软管363

二、绞盘363

三、驱动动力与装置364

四、调速机构368

五、软管缠绕导向装置369

六、安全保护装置370

七、喷头车374

八、几种软管牵引绞盘式喷灌机的主要性能参数374

第四节 绞盘式喷灌机驱动动力及部件设计375

一、常用水力驱动动力机及其比较375

二、驱动动力元件设计376

第五节 绞盘式喷灌机的设计方法381

一、绞盘牵引功率与制动力381

二、行走胶轮计算382

三、传动、调速机构设计383

四、软管缠绕导向机构减速比计算385

第六节 绞盘式喷灌机喷灌强度与组合均匀度计算方法386

一、运行时水量分布图形分析386

二、平均喷灌强度计算387

三、组合均匀度系数计算387

第一节 特点、适应范围与作业方式390

第十三章 滚移式喷灌机390

第二节 典型滚移式喷灌机的结构与主要技术性能参数392

一、管道392

二、支承行走轮393

三、喷头及自调平衡装置393

四、驱动车393

五、自动泄水阀395

六、防风制动杆395

第三节 滚移式喷灌机支承行走轮的设计和通过性能的评定396

一、计算刚性行走轮直径D和轮缘宽b397

二、行走轮通过性能的评定402

三、风压对喷灌机的强度与稳定性的校核计算405

第十四章 中心支轴式喷灌机409

第一节 电动中心支轴喷灌机409

一、结构与组成409

二、电动中心支轴喷灌机的三大系统413

三、电动中心支轴喷灌机的工作原理417

四、塔架418

五、驱动系统计算428

六、同步控制机构429

七、多塔架中心支轴喷灌机同步设计原理及计算432

八、多塔架中心支轴喷灌机同步性能的作图分析计算法439

九、电动中心支轴喷灌机的调试……………………………………44？十、中心支轴喷灌机的水力计算449

十一、喷头配置451

十二、电动中心支轴喷灌机主要部件的选择计算454

十三、电动中心支轴喷灌机的调速机构工作原理及构造455

第二节 水动中心支轴喷灌机简介458

一、结构459

二、组成459

第十五章 平移式喷灌机464

第一节 平移式机组的组成和结构特点464

一、平移式机组的组成464

二、平移式喷灌机的工作原理465

第二节 典型的导向机构467

第三节 平移式机组的喷头配置468

第十六章 喷灌机的田间规划设计469

第一节 规划设计的技术要求、原则和内容469

一、喷灌系统的基本技术要求469

二、喷灌系统规划的原则与内容470

第二节 规划设计基本资料470

一、喷灌区的地形资料470

二、水源资料470

三、农业气象资料470

四、土壤资料471

五、作物种植情况474

六、其它资料475

第三节 喷头的喷洒方式与组合形式475

一、全圆喷洒475

二、扇形喷洒477

三、规划设计的主要计算公式478

第四节 移动式单喷头喷灌机田间运行规划设计479

第五节 移动式多喷头喷灌机田间运行规划设计480

一、人工移管式多喷头机组480

二、双悬臂式喷灌机的田间布置483

三、滚移式喷灌机的田间布置483

第六节 中心支轴式喷灌机田间工程规划484

第七节 平移式喷灌机的田间布置485

第十七章 喷灌机的安装与运用486

第一节 喷灌机的安装486

一、喷灌机安装的一般要求486

二、绞盘式喷灌机的安装与调整487

三、滚移式喷灌机的安装顺序与要求488

四、中心支轴式喷灌机的安装与调试489

五、平移式喷灌机的安装与调试493

一、运行方案与运行参数的选定494

第二节 喷灌机的运用494

二、操作技术500

三、维护保养技术503

四、运用考核指标及计算方法504

第三节 喷灌机转移地块506

第十八章 喷灌机的试验研究508

第一节 喷灌机的试验研究内容508

一、喷灌水力特性试验509

二、机械性能试验509

三、运用性能试验510

四、动力消耗试验511

一、喷灌机专用流量计513

第二节 喷灌机专用量测设备和装置513

二、喷灌降水自动测试装置514

三、水滴直径测量516

第三节 喷灌机试验设计方法519

一、正交表519

二、正交试验设计的优点与设计方法520

三、正交试验设计法的应用举例523

第四节 经济技术指标分析方法528

一、喷灌机每小时生产率528

五、年运行及维修费用529

六、金属材料消耗529

三、灌溉效益529

四、喷灌机抽水耗油费529

二、劳力消耗529

七、土地利用率530

八、亩投资530

九、增产效益530

十、还本年限T还530

十一、抵偿年限T？530

第十九章 园林和草坪喷灌设备531

第一节 概述531

一、突升式（又称埋藏式、弹出式）喷头533

第二节 园艺喷头533

二、摆动雨扇式喷管534

三、反作用力式喷头534

四、手掀式喷头535

第三节 喷泉喷头535

第四节 管路器件541

一、自动排气阀541

二、安全阀543

三、破坏真空阀543

五、自动排水阀544

四、管道Y型过滤器544

六、快速联接阀545

七、自动停止阀545

八、自动计量阀546

第五节 自动控制系统546

一、遥控阀546

二、自动控制箱547

三、控制线路548

第六节 应用实例550

一、住宅区的庭园喷灌实例550

二、高尔夫球场喷灌实例551

第二十章 微量灌溉设备553

第一节 概述554

一、微灌技术发展与展望554

二、微灌系统组成和分类557

三、微灌的特点和适应性558

第二节 微喷、滴头与微灌管561

一、微管、孔出流的水力学特性与设计基本要求561

二、滴头的结构与设计564

三、滴管的结构与设计576

四、微型喷头580

第三节 微灌管道及其附件583

一、常用塑料管规格584

二、微灌用塑料输水管设计的特点585

三、管道附件586

第四节 过滤和施肥设备587

一、过滤器587

二、施肥设备591

第五节 滴灌系统运行自动控制592

附录一 我国常用的PY1系列摇臂式喷头参数表594

附录二 常用单位换算599

附录三 水的常用数值（20℃时）601

参考文献602