一種變量噴頭動靜片軸向距離影響系數(shù)的測量和計算方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于節(jié)水灌溉噴灌系統(tǒng)關(guān)鍵設(shè)備，適用于解決測量與計算變量噴頭轉(zhuǎn)動壓力損耗評估的難題，特指一種變量噴頭動靜片軸向距離影響系數(shù)的測量和計算方法。主要步驟為：轉(zhuǎn)動噴頭壓力調(diào)節(jié)裝置套筒，得到動片與靜片間的距離；測量靜片來流方向的壓力和動片下游的壓力；得到壓力調(diào)節(jié)裝置上下游壓力差計算得到軸向距離影響系數(shù)。對不同距離與其對應(yīng)的軸向距離影響系數(shù)進行回歸二次多項式擬合，得到不同距離下的軸向距離影響系數(shù)。
【專利說明】一種變量噴頭動靜片軸向距離影響系數(shù)的測量和計算方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于節(jié)水灌溉噴灌系統(tǒng)關(guān)鍵設(shè)備，適用于解決測量與計算變量噴頭轉(zhuǎn)動壓力損耗評估的難題，特指一種變量噴頭動靜片軸向距離影響系數(shù)的測量和計算方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著噴灌設(shè)備向多功能性發(fā)展，在噴頭的進口處增設(shè)壓力流量調(diào)節(jié)裝置可實現(xiàn)變量噴灑；要達到變量噴灑，可通過在噴頭進口處加裝壓力流量調(diào)節(jié)裝置實現(xiàn)，壓力流量調(diào)節(jié)裝置在灌溉系統(tǒng)中應(yīng)用較為廣泛，變量噴灑中壓力流量調(diào)節(jié)過程的變化規(guī)律是十分重要的參數(shù)，以相對運動的動靜片形式改變噴頭進口過流面積從而改變噴頭進口壓力和流量的調(diào)節(jié)裝置結(jié)構(gòu)簡單，極具推廣價值；但改變進口過流面積的同時會產(chǎn)生一定的壓力損耗，且隨著噴頭的轉(zhuǎn)動，壓力損耗在發(fā)生變化，壓力損耗直接影響了系統(tǒng)管路中的壓力供給；動靜片形式的壓力流量調(diào)節(jié)裝置壓力損耗系數(shù)主要包括三個因素:動靜片形狀系數(shù)、截面積變化系數(shù)和軸向距離影響系數(shù)，其中軸向距離影響系數(shù)的定義為:壓力調(diào)節(jié)裝置動片與靜片之間的軸向距離對壓力調(diào)節(jié)裝置上下游壓力變化的影響程度，通過軸向距離影響系數(shù)的大小來判斷壓力的變化，從而可以計算出壓力損失系數(shù)；由于動靜片間相互貼近，摩擦力大，影響噴頭的運轉(zhuǎn)，因此動靜片間需要有一定的距離，而該距離的存在會影響前后壓力的變化；距離越大，壓力差越小，影響越大而目前對動靜片軸向距離影響系數(shù)的測量及計算方法還沒有掌握；因此，發(fā)明一種變量噴頭動靜片軸向距離影響系數(shù)的測量和計算方法具有重要的實用意義。
[0003]經(jīng)檢索，目前還沒有相關(guān)的申報專利。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目·的是提供一種變量噴頭動靜片軸向距離影響系數(shù)的測量和計算方法，使噴頭在旋轉(zhuǎn)過程中，能夠計算系統(tǒng)的壓力損耗，為系統(tǒng)運行提供理論參考。
[0005]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取如下的技術(shù)方案:
一種變量噴頭動靜片軸向距離影響系數(shù)計算方法，其特征在于，包括下列步驟:
(I)將動靜片形式的壓力調(diào)節(jié)裝置安裝上，動片與靜片間完全接觸在一起，動片與靜片間的距離為零。
[0006](2)轉(zhuǎn)動套筒，記錄轉(zhuǎn)動的角度a，計算轉(zhuǎn)動的行程1，得到動片與靜片間的距離h，所述動片與靜片間的距離h等于套筒轉(zhuǎn)動的行程1，所述轉(zhuǎn)動的行程I =
其中，d為套筒螺紋中徑，λ為螺紋升角。
^ 1U
[0007](3)在此距離下，噴頭工作，測量管路供給壓力即靜片來流方向的壓力P1 ;在測量P1的同時，測量噴頭動片下游的壓力Ρ2。
[0008](4)將測量得到的P1與P2相減，得到壓力調(diào)節(jié)裝置上下游壓力差:ΛΡ = P1 — Ρ2。
[0009](5)計算得到軸向距離影響系數(shù):Φ = I — APAV[0010](6)重復(fù)步驟(2)至步驟(5) m次，得到每個距離h與其對應(yīng)的軸向距離影響系數(shù)
O,對兩組數(shù)據(jù)進行回歸二次多項式擬合，得到不同距離下的軸向距離影響系數(shù)，所述重復(fù)步驟(2)至步驟(5)的次數(shù)m為大于I次。
[0011]本發(fā)明的優(yōu)點在于:采用上述步驟得到不同軸向距離下影響系數(shù)，能夠預(yù)測任意情況下軸向距離對系統(tǒng)壓力損耗的影響，便于系統(tǒng)在設(shè)定過程中對壓力損耗進行評估，為系統(tǒng)節(jié)能提供依據(jù)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1為動靜片形式的壓力流量調(diào)節(jié)裝置示意圖。
[0013]圖中，1.空心軸，2.轉(zhuǎn)體連接座，3.動片，4.靜片，5.鎖緊螺母，6.套筒，7.動片下游，8.靜片上游,9.動靜片間距離。
[0014]圖2不同距離下的軸向距離影響系數(shù)函數(shù)曲線。
【具體實施方式】
[0015]本發(fā)明提供了一種變量噴頭動靜片軸向距離影響系數(shù)的測量和計算方法，為讓本發(fā)明的上述和其它目的、特征和優(yōu)點能更明顯易懂，下文以變量噴灑全射流噴頭為例，并配合所附圖式，做詳細說明如下。
[0016]一種變量噴頭動靜片軸向距離影響系數(shù)的測量和計算方法，包括下列步驟:
(I)取20型號的變量噴灑全射流噴頭作為樣機，將動靜片形式的壓力調(diào)節(jié)裝置安裝上；動片3與靜片4間完全接觸在一起，動片3與靜片4間的距尚9為零。
[0017](2)轉(zhuǎn)動套筒6，轉(zhuǎn)動的角度5°，計算得到動片3與靜片4間的距離9為hi =
0.1283mm。
[0018](3)在此距離下，噴頭工作，采用2只壓力傳感器同時測量管路供給壓力即靜片來流8方向的壓力P1 = 0.56IMPa和噴頭動片下游7的壓力P2 = 0.170MPa。
[0019](4)將測量得到的P1與P2相減，得到壓力調(diào)節(jié)裝置上下游壓力差:AP = P1 — P2=0.39IMPao
[0020](5)計算得到軸向距離影響系數(shù):0 = 1- APZP1 = 0.303。
[0021](6)重復(fù)步驟(2)至步驟(5)，得到每個距離h與其對應(yīng)的軸向距離影響系數(shù)O，對兩組數(shù)據(jù)進行回歸二次多項式擬合，如圖2，得到不同動片與靜片的軸向距離9下的軸向距離影響系數(shù)。
[0022]表I 20型號全射流噴頭軸向距離影響系數(shù)表
【權(quán)利要求】
1.一種變量噴頭動靜片軸向距離影響系數(shù)的測量和計算方法，其特征在于包括下列步驟: (1)將動靜片形式的壓力調(diào)節(jié)裝置安裝上，動片與靜片間完全接觸在一起，動片與靜片間的距離為零； (2)轉(zhuǎn)動套筒，記錄轉(zhuǎn)動的角度a，計算轉(zhuǎn)動的行程1，得到動片與靜片間的距離h，所述動片與靜片間的距離h等于套筒轉(zhuǎn)動的行程I ; (3)在此距離下，噴頭工作，測量管路供給壓力即靜片來流方向的壓力P1;在測量P1的同時，測量噴頭動片下游的壓力P2 ;(4)將測量得到的P1與P2相減，得到壓力調(diào)節(jié)裝置上下游壓力差:AP= P1 — P2 ; (5)計算得到軸向距離影響系數(shù)=1- APZP1 ； (6)重復(fù)步驟(2)至步驟(5)m次，得到每個距離h與其對應(yīng)的軸向距離影響系數(shù)O，對兩組數(shù)據(jù)進行回歸二次多項式擬合，得到不同距離下的軸向距離影響系數(shù)。
2.如權(quán)利要求1所述的一種變量噴頭動靜片軸向距離影響系數(shù)的測量和計算方法，其特征在于:所述重復(fù)步驟(2)至步驟(5)的次數(shù)m為大于I次。
3.如權(quán)利要求1所述的一種變量噴頭動靜片軸向 距離影響系數(shù)的測量和計算方法，其特征在于:所述轉(zhuǎn)動的行程
【文檔編號】G01M99/00GK103712815SQ201310710828
【公開日】2014年4月9日 申請日期:2013年12月23日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月23日
【發(fā)明者】劉俊萍, 袁壽其, 朱興業(yè), 李紅, 劉興發(fā) 申請人:江蘇大學(xué)