专利名称：角隅灌溉系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种角隅灌溉系统，它具有浇灌到浇灌场地角隅部位的能力。更具体说，本发明涉及一种用来控制角隅跨臂出水分布的改进装置。
常规的中心回转灌溉系统包括一长形主梁，该长形主梁以其内端可转动地连接到一中心回转结构上，并从该结构向外伸展。常规中心回转灌溉系统的主梁包括多个驱动塔架。在大多数常规中心回转灌溉系统中，处于最外侧的塔架是主塔架，其它塔架则根据其相邻梁部分的角度位移情况而有选择地进行驱动。
在20世纪70年代早期就开发了用于中心回转灌溉系统的角隅系统，以便使方形场地的角隅部位能得到浇灌。例如可以参阅美国专利U.S.3,797,517；3,802,726；和3,902,668。角隅系统通常由一延伸梁或臂组成，有时该延伸梁被称之为角隅跨臂，它可转动地连接于主梁的外端，并至少由一个可操纵驱动塔架支承着。设有一导向系统用于导向或操纵延伸塔架和延伸梁，使其在主梁绕场地运行时外展地进入场地的角隅部位。或许最通用的导向延伸塔架的方法就是美国专利U.S.3,902,668所公开的埋线系统。
在主梁以及延伸梁上都设有多个相间分开的喷水器。延伸梁上的喷水器只有当延伸梁展出进入场地的角隅部位时才启动喷水。而要在场地的角隅部位提供均匀的水量分布就会出现困难，这是因为当延伸梁开始向外展出进入场地的角隅部位时，延伸梁上的喷水器所覆盖的区域是在变化着，不像当延伸梁完全伸展开来时的情况。而当延伸梁从其完全伸展的位置回缩时也出现上述区域变化的同样情况。
迄今，延伸梁上的一组组喷水器都是根据延伸梁与主梁所形成的角度来开启或关闭喷水器的。这就会导致延伸梁处于不同位置时有的地方浇灌过多，而有的地方则浇灌不足。
就本申请人所知，所有先前工业上可用来控制角隅跨臂(延伸梁)上喷水器喷水顺序的方法都是根据角隅跨臂的相对位置，打开或关闭总水量的一部分。
所以，本发明主要的目的所示提供一种改进的浇灌场地角隅部位的装置，以消除浇灌过多和浇灌不足现象。
本发明再一个目的是提供一种角隅灌溉系统，该系统在延伸梁上设置两排供水线，其中之一排在端部喷水枪不进行操作时的某些时间中启动。
本发明另一个目的是提供一种角隅灌溉系统，该系统当端部喷水枪没有启动时在某一部分时间中将通常供给端部喷水枪的水分配给在角隅跨臂上的第二组喷水器。
一带有角隅跨臂附属装置的中心回转灌溉系统包括一位于待浇灌场地中的中心回转支承结构。设有一主水梁，它具有一内端和一外端，以其内端与中心回转支承结构连接，并从该结构处向外伸展。主水梁是由一支承在多个非操纵驱动塔架上的长形主水管组成，非操纵驱动塔架推动主水管绕中心回转支承结构转动。设有一长形延伸梁或角隅跨臂，它具有内端和外端，以其内端连接于主梁的外端，延伸梁包括一支承在至少一个可操纵驱动塔架上的长形延伸水管。
在主梁上设有多个相间分开的喷水器，用于浇灌主梁下方的场地。在延伸梁上设有一排第一喷水器和一排第二喷水器。在延伸梁的外端安装有一个端部喷水枪。当部分的第一排喷水器或端部喷水枪没有开启时，总水量中分配给这些喷水器和端部喷水枪的水量就可以为延伸梁上的第二喷水器所利用，以改善角隅跨臂下方水量的分布。在角隅跨臂开始运动离开边界或栅栏行(fencerow)的区域中，正常情况下用于第一排喷水器或端部喷水枪的水量此时供应给第二喷水器，这就使得角隅跨臂能以快于上述水量不供给情况下的速度伸展。利用上述这个水量就使角隅跨臂能更精确地浇灌多余的面积。
现结合附图对本发明实施例作一说明，以便对本发明有更清楚的了解。
图1是中心回转灌溉系统的立体图，该系统的外端可转动地安装有一个角隅跨臂；图2是主梁与延伸梁之间连接结构的分解立体图；图3是图2所示连接结构的顶视图，点划线代表角隅跨臂水管处于其完全伸展的位置；图4是图2所示连接结构的侧视图；图5是本发明角隅跨臂浇灌系统的平面图；图6是在其上设有两排喷水器的延伸梁的部分立体图；图7是沿图6中7-7线的剖视图；图8是沿图6中8-8线的剖视图；图9是角隅部位的示意图，在该部位中利用了第二组喷水器以及端部喷水枪；
图10-
图12是计算角隅跨臂所覆盖面积的示意图。
现参阅
图1-图8，自走式灌溉系统10包括有一中心回转灌溉系统12和一可转动地连接于其外端的角隅跨臂浇灌系统或延伸梁14。一般说，中心回转灌溉系统的结构设计是常规式的，它包括一主水管或一主水梁16，后者由常规的中心回转结构18向外伸展。主梁16以常规方式支承在多个驱动塔架20上。驱动塔架20设计成能以常规方式推动中心回转系统绕中心回转结构18运动。角隅跨臂或延伸梁14则支承在一可操纵驱动塔架22上。
参阅图2，数码标号24指的是主梁16的最外侧水管部分。支承件26固定在安装于水管部分24外端的角板28上，其上装有一活结球30。支承件26包括一弯管或肘状部32，弯管32由水管部分24向下、向外并向后伸展，如图2所示。连接软管34的一端安装在肘状部32上，并用常用的夹持件36固定位。肘状部32的另一端固定着一法兰管38，该管作成能紧固在法兰40上，法兰40则安装在管状件42的下内端上，管状件42由角隅跨臂14的水管44的内端向下伸展。水管44的内端设有一由板件48密封住的环状法兰46，由板件48伸展出一悬臂50。悬臂50的下侧设有一球状凹窝52，用以接纳活结球30，如图4所示。
如图5所示，角隅跨臂1 4跟随主梁运动，并向外展出进入场地54的角隅部位53，这样，除了控制角隅跨臂上的喷水器外，场地的角隅部位就可以常规方式进行浇灌，至于控制喷水器下面要作更详细的说明。角隅跨臂14如前所述包括一延伸水管44(见图6)，其上安置多个相间分开的喷水器56。各喷水器56最好是可变流率型的或脉动流率型的，并各自由其上设置的液压/电磁阀组件58来进行控制，或类似的控制装置来控制。
为了说明的方便，喷水器56被说成有两种喷水器56A和喷水器56B。第一组液压导管60(见图7)位于水管44的一侧，并沿该水管的长度伸展，而第二组液压导管62(见图8)则位于水管44的另一侧。液压导管68从管组60伸展至喷水器56A上的阀58处，而液压导管70则从管组62伸展至喷水器56B上的阀58处。喷水器56A可以一起进行控制，也可以各自进行控制，喷水器56B可以一起进行控制，也可以各自进行控制。处于角隅跨臂端部的最后一个喷水器(端部喷水枪)能浇灌管线末端以外70-100英尺的区域，如图9中区域78所示，但不能在所有的时间中都这样进行浇灌，因为当管线靠近道路时，水就会喷洒到场地边界之外。当端部喷水枪没有开启时，总水量中分配给端部喷水枪的那一部分就供应给第二喷水器一段时间，以改善角隅跨臂下方的水量分布。在角隅跨臂拖动离开边界82的区域80，这部分水可以被利用，这使得角隅跨臂能以快于水不能被利用时所允许的速度伸展。按上述方式利用这部分水使得角隅跨臂能精确地浇灌更多的面积。
图10-
图12说明确定某些尺寸和角度的方法，以便计算机计算出随着角隅跨臂从主梁向外伸展运动，其所能覆盖的面积。
图11展示出角隅跨臂正好完全伸展开来时，其覆盖的面积和角度。这是角隅跨臂所能覆盖的最大面积，而该面积就用来确定扩展喷水器组的大小。
图中字母说明Ls=至最后标准驱动装置的长度Lc=角隅至驱动装置的长度Lt=角隅至外伸件长度D=LRDU运行距离A=系统移动距离d的角度变化B=角隅跨臂的角度变化R=角隅与LRDU的速度比Re=扩展组端部面积与通常角隅跨臂组端部面积比GPMe=扩展喷水器gpmGPMs=最后标准喷水器gpmDs=从角隅连接处到扩展喷水器的距离LSA=最后喷水器喷水面积TlA=总浇灌面积MF=机器流量TF=总流量EF=端部喷水枪流量从
图10-
图12可以得到A=D/LsB=(D1+D2)/LcD+D4=A(Ls+Lt)=D/Ls(Ls+Lt)=D(1+Lt/Ls)D3=Lt(B-A)D4=L+A由速度比RD=D+D1+D2或D1+D2=D(R-1)组合B-A=(D1+D2)/Lc-D/LsB-A=D(R-1)/Lc-D/LsB-A=D[(R-1)/Lc-1/Ls]确定扩展组距离(D3)对通常组距离(D+D4)之比Re=D3/(D+D4)
Re=LtD[(R-1)/Lc-1/Ls]/D(1+Lt/Ls)Re=[(Lt(R-1)/Lc-Lt/Ls)]/(1+Lt/Ls)确定最后标准喷水器(GPMs)的gpmLSA=[(Ls+Lt)2-(Ls+Lt-Ss)2]πTIA=[(Ls+Lt)2]πMF=TF-EFGPMs=(LSA/TIA)MF确定在距离Ds处扩展组gpm(GPMe)GPMe=(Ds)(Re)(GPMs)/Lt这样，利用常用的计算机，并利用一放置于主梁和角隅跨臂之间的常用角度传感器，就可以计算出为角隅跨臂所覆盖的面积，以控制角隅跨臂上的喷水器56A和56B的运行。当端部喷水枪没有开启时(见图9，区域80)，总流量中分配给端部喷水枪的那部分水量将被角隅跨臂上第二组喷水器56B所利用，以改善角隅跨臂下方的水量分布。在角隅跨臂拖动离开边界82的区域80，这部分供给端部喷水枪的水现输送给第二组喷水器56B使用，这使得角隅跨臂能以快于水不能被利用时所允许的速度伸展。按上述方式利用这部分水使得角隅跨臂能精确地浇灌更多的面积。
于是我们可以看到本发明已经实现了其所提出的目的。
权利要求
1．一种灌溉系统包括一中心回转支承结构；一主水梁，它具有一内端和一外端，以其内端与中心回转支承结构连接，并从该结构处向外伸展；所述主水梁是由一支承在多个非操纵驱动塔架上的长形主水管组成，非操纵驱动塔架推动所述主水管绕所述中心回转支承结构转动；所述主水管上安装多个相间分开的喷水器；一长形延伸梁或角隅跨臂，它具有内端和外端，以其内端连接于所述主梁的外端；所述延伸梁包括一支承在至少一个可操纵驱动塔架上的长形延伸水管，所述延伸水管具有内端和外端；导向装置，用以控制所述操纵装置，以便使所述可操纵驱动塔架在所述主梁绕整个待浇灌场地运行时能沿一预定的路线运动，从而使所述延伸梁能相对于所述主梁作转动，这样所述延伸梁在主梁运行走遍场地时就能转动地向外展出进入场地的角隅部位，和转动地从该角隅部位回缩出来；在所述延伸水管上沿其长度方向安装有多个相间分开的第一喷水器；在所述延伸水管上沿其长度方向安装有多个相间分开的第二喷水器；在所述延伸水管的外端安装有一个端部喷水枪；控制装置，用以控制所述第一喷水器的操作；控制装置，用以控制所述第二喷水器的操作；控制装置，用以控制所述端部喷水枪；所述控制第二喷水器操作的控制装置在所述第二喷水器运行时能使所述端部喷水枪停动；所述控制第二喷水器操作的控制装置能使所述第二喷水器至少在所述端部喷水枪没有进行运行的一部分时间中进行运行。
2．根据权利要求1所述的灌溉系统，其特征在于在所述延伸梁向外展出运动进入场地的角隅部位时，在所述端部喷水枪启动之前，所述第二喷水器开启，从而使所述延伸梁能以快于所述第二喷水器没有开启时的速率伸展。
3．根据权利要求1所述的灌溉系统，其特征在于所述第一喷水器的压力是可以调节的。
4．根据权利要求3所述的灌溉系统，其特征在于所述第二喷水器的压力是不可调节的。
5．根据权利要求1所述的灌溉系统，其特征在于所述控制第二喷水器的装置包括传感装置，用以测定所述延伸梁相对于所述主梁的角度。
6．根据权利要求1所述的灌溉系统，其特征在于所述控制第二喷水器的装置包括测定装置，用以测定所述延伸梁从所述主梁向外伸展运动时所述延伸梁所覆盖的面积。
全文摘要
一种灌溉系统包括:一中心回转支承结构;一主水梁,以其内端与中心回转支承结构连接;一长形延伸梁,以其内端连接于所述主梁的外端;并支承在一个可操纵驱动塔架上;一角隅跨臂传感器,用以测定延伸梁相对于主梁的角度。在所述延伸水管上沿其长度方向安装有多个第一喷水器;在所述延伸水管上沿其长度方向安装有多个第二喷水器;在延伸梁端部的喷水枪没有开启时,分配给其的水输送给第二喷水器一段时间。
文档编号A01G25/09GK1323513SQ00107440
公开日2001年11月28日 申请日期2000年5月15日 优先权日1998年11月18日
发明者戴尔·A·克里斯坦森, 杰里·D·格迪斯 申请人:瓦尔蒙特工业股份有限公司