專利名稱：角隅灌溉系統的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種角隅灌溉系統，它具有澆灌到澆灌場地角隅部位的能力。更具體說，本發明涉及一種用來控制角隅跨臂出水分布的改進裝置。
常規的中心回轉灌溉系統包括一長形主梁，該長形主梁以其內端可轉動地連接到一中心回轉結構上，并從該結構向外伸展。常規中心回轉灌溉系統的主梁包括多個驅動塔架。在大多數常規中心回轉灌溉系統中，處于最外側的塔架是主塔架，其它塔架則根據其相鄰梁部分的角度位移情況而有選擇地進行驅動。
在20世紀70年代早期就開發了用于中心回轉灌溉系統的角隅系統，以便使方形場地的角隅部位能得到澆灌。例如可以參閱美國專利U.S.3,797,517；3,802,726；和3,902,668。角隅系統通常由一延伸梁或臂組成，有時該延伸梁被稱之為角隅跨臂，它可轉動地連接于主梁的外端，并至少由一個可操縱驅動塔架支承著。設有一導向系統用于導向或操縱延伸塔架和延伸梁，使其在主梁繞場地運行時外展地進入場地的角隅部位?；蛟S最通用的導向延伸塔架的方法就是美國專利U.S.3,902,668所公開的埋線系統。
在主梁以及延伸梁上都設有多個相間分開的噴水器。延伸梁上的噴水器只有當延伸梁展出進入場地的角隅部位時才啟動噴水。而要在場地的角隅部位提供均勻的水量分布就會出現困難，這是因為當延伸梁開始向外展出進入場地的角隅部位時，延伸梁上的噴水器所覆蓋的區域是在變化著，不像當延伸梁完全伸展開來時的情況。而當延伸梁從其完全伸展的位置回縮時也出現上述區域變化的同樣情況。
迄今，延伸梁上的一組組噴水器都是根據延伸梁與主梁所形成的角度來開啟或關閉噴水器的。這就會導致延伸梁處于不同位置時有的地方澆灌過多，而有的地方則澆灌不足。
就本申請人所知，所有先前工業上可用來控制角隅跨臂(延伸梁)上噴水器噴水順序的方法都是根據角隅跨臂的相對位置，打開或關閉總水量的一部分。
所以，本發明主要的目的所示提供一種改進的澆灌場地角隅部位的裝置，以消除澆灌過多和澆灌不足現象。
本發明再一個目的是提供一種角隅灌溉系統，該系統在延伸梁上設置兩排供水線，其中之一排在端部噴水槍不進行操作時的某些時間中啟動。
本發明另一個目的是提供一種角隅灌溉系統，該系統當端部噴水槍沒有啟動時在某一部分時間中將通常供給端部噴水槍的水分配給在角隅跨臂上的第二組噴水器。
一帶有角隅跨臂附屬裝置的中心回轉灌溉系統包括一位于待澆灌場地中的中心回轉支承結構。設有一主水梁，它具有一內端和一外端，以其內端與中心回轉支承結構連接，并從該結構處向外伸展。主水梁是由一支承在多個非操縱驅動塔架上的長形主水管組成，非操縱驅動塔架推動主水管繞中心回轉支承結構轉動。設有一長形延伸梁或角隅跨臂，它具有內端和外端，以其內端連接于主梁的外端，延伸梁包括一支承在至少一個可操縱驅動塔架上的長形延伸水管。
在主梁上設有多個相間分開的噴水器，用于澆灌主梁下方的場地。在延伸梁上設有一排第一噴水器和一排第二噴水器。在延伸梁的外端安裝有一個端部噴水槍。當部分的第一排噴水器或端部噴水槍沒有開啟時，總水量中分配給這些噴水器和端部噴水槍的水量就可以為延伸梁上的第二噴水器所利用，以改善角隅跨臂下方水量的分布。在角隅跨臂開始運動離開邊界或柵欄行(fencerow)的區域中，正常情況下用于第一排噴水器或端部噴水槍的水量此時供應給第二噴水器，這就使得角隅跨臂能以快于上述水量不供給情況下的速度伸展。利用上述這個水量就使角隅跨臂能更精確地澆灌多余的面積。
現結合附圖對本發明實施例作一說明，以便對本發明有更清楚的了解。


圖1是中心回轉灌溉系統的立體圖，該系統的外端可轉動地安裝有一個角隅跨臂；圖2是主梁與延伸梁之間連接結構的分解立體圖；圖3是圖2所示連接結構的頂視圖，點劃線代表角隅跨臂水管處于其完全伸展的位置；圖4是圖2所示連接結構的側視圖；圖5是本發明角隅跨臂澆灌系統的平面圖；圖6是在其上設有兩排噴水器的延伸梁的部分立體圖；圖7是沿圖6中7-7線的剖視圖；圖8是沿圖6中8-8線的剖視圖；圖9是角隅部位的示意圖，在該部位中利用了第二組噴水器以及端部噴水槍；
圖10-
圖12是計算角隅跨臂所覆蓋面積的示意圖。
現參閱
圖1-圖8，自走式灌溉系統10包括有一中心回轉灌溉系統12和一可轉動地連接于其外端的角隅跨臂澆灌系統或延伸梁14。一般說，中心回轉灌溉系統的結構設計是常規式的，它包括一主水管或一主水梁16，后者由常規的中心回轉結構18向外伸展。主梁16以常規方式支承在多個驅動塔架20上。驅動塔架20設計成能以常規方式推動中心回轉系統繞中心回轉結構18運動。角隅跨臂或延伸梁14則支承在一可操縱驅動塔架22上。
參閱圖2，數碼標號24指的是主梁16的最外側水管部分。支承件26固定在安裝于水管部分24外端的角板28上，其上裝有一活結球30。支承件26包括一彎管或肘狀部32，彎管32由水管部分24向下、向外并向后伸展，如圖2所示。連接軟管34的一端安裝在肘狀部32上，并用常用的夾持件36固定位。肘狀部32的另一端固定著一法蘭管38，該管作成能緊固在法蘭40上，法蘭40則安裝在管狀件42的下內端上，管狀件42由角隅跨臂14的水管44的內端向下伸展。水管44的內端設有一由板件48密封住的環狀法蘭46，由板件48伸展出一懸臂50。懸臂50的下側設有一球狀凹窩52，用以接納活結球30，如圖4所示。
如圖5所示，角隅跨臂1 4跟隨主梁運動，并向外展出進入場地54的角隅部位53，這樣，除了控制角隅跨臂上的噴水器外，場地的角隅部位就可以常規方式進行澆灌，至于控制噴水器下面要作更詳細的說明。角隅跨臂14如前所述包括一延伸水管44(見圖6)，其上安置多個相間分開的噴水器56。各噴水器56最好是可變流率型的或脈動流率型的，并各自由其上設置的液壓/電磁閥組件58來進行控制，或類似的控制裝置來控制。
為了說明的方便，噴水器56被說成有兩種噴水器56A和噴水器56B。第一組液壓導管60(見圖7)位于水管44的一側，并沿該水管的長度伸展，而第二組液壓導管62(見圖8)則位于水管44的另一側。液壓導管68從管組60伸展至噴水器56A上的閥58處，而液壓導管70則從管組62伸展至噴水器56B上的閥58處。噴水器56A可以一起進行控制，也可以各自進行控制，噴水器56B可以一起進行控制，也可以各自進行控制。處于角隅跨臂端部的最后一個噴水器(端部噴水槍)能澆灌管線末端以外70-100英尺的區域，如圖9中區域78所示，但不能在所有的時間中都這樣進行澆灌，因為當管線靠近道路時，水就會噴灑到場地邊界之外。當端部噴水槍沒有開啟時，總水量中分配給端部噴水槍的那一部分就供應給第二噴水器一段時間，以改善角隅跨臂下方的水量分布。在角隅跨臂拖動離開邊界82的區域80，這部分水可以被利用，這使得角隅跨臂能以快于水不能被利用時所允許的速度伸展。按上述方式利用這部分水使得角隅跨臂能精確地澆灌更多的面積。
圖10-
圖12說明確定某些尺寸和角度的方法，以便計算機計算出隨著角隅跨臂從主梁向外伸展運動，其所能覆蓋的面積。
圖11展示出角隅跨臂正好完全伸展開來時，其覆蓋的面積和角度。這是角隅跨臂所能覆蓋的最大面積，而該面積就用來確定擴展噴水器組的大小。
圖中字母說明Ls=至最后標準驅動裝置的長度Lc=角隅至驅動裝置的長度Lt=角隅至外伸件長度D=LRDU運行距離A=系統移動距離d的角度變化B=角隅跨臂的角度變化R=角隅與LRDU的速度比Re=擴展組端部面積與通常角隅跨臂組端部面積比GPMe=擴展噴水器gpmGPMs=最后標準噴水器gpmDs=從角隅連接處到擴展噴水器的距離LSA=最后噴水器噴水面積TlA=總澆灌面積MF=機器流量TF=總流量EF=端部噴水槍流量從
圖10-
圖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)組合B-A=(D1+D2)/Lc-D/LsB-A=D(R-1)/Lc-D/LsB-A=D[(R-1)/Lc-1/Ls]確定擴展組距離(D3)對通常組距離(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)確定最后標準噴水器(GPMs)的gpmLSA=[(Ls+Lt)2-(Ls+Lt-Ss)2]πTIA=[(Ls+Lt)2]πMF=TF-EFGPMs=(LSA/TIA)MF確定在距離Ds處擴展組gpm(GPMe)GPMe=(Ds)(Re)(GPMs)/Lt這樣，利用常用的計算機，并利用一放置于主梁和角隅跨臂之間的常用角度傳感器，就可以計算出為角隅跨臂所覆蓋的面積，以控制角隅跨臂上的噴水器56A和56B的運行。當端部噴水槍沒有開啟時(見圖9，區域80)，總流量中分配給端部噴水槍的那部分水量將被角隅跨臂上第二組噴水器56B所利用，以改善角隅跨臂下方的水量分布。在角隅跨臂拖動離開邊界82的區域80，這部分供給端部噴水槍的水現輸送給第二組噴水器56B使用，這使得角隅跨臂能以快于水不能被利用時所允許的速度伸展。按上述方式利用這部分水使得角隅跨臂能精確地澆灌更多的面積。
于是我們可以看到本發明已經實現了其所提出的目的。
權利要求
1．一種灌溉系統包括一中心回轉支承結構；一主水梁，它具有一內端和一外端，以其內端與中心回轉支承結構連接，并從該結構處向外伸展；所述主水梁是由一支承在多個非操縱驅動塔架上的長形主水管組成，非操縱驅動塔架推動所述主水管繞所述中心回轉支承結構轉動；所述主水管上安裝多個相間分開的噴水器；一長形延伸梁或角隅跨臂，它具有內端和外端，以其內端連接于所述主梁的外端；所述延伸梁包括一支承在至少一個可操縱驅動塔架上的長形延伸水管，所述延伸水管具有內端和外端；導向裝置，用以控制所述操縱裝置，以便使所述可操縱驅動塔架在所述主梁繞整個待澆灌場地運行時能沿一預定的路線運動，從而使所述延伸梁能相對于所述主梁作轉動，這樣所述延伸梁在主梁運行走遍場地時就能轉動地向外展出進入場地的角隅部位，和轉動地從該角隅部位回縮出來；在所述延伸水管上沿其長度方向安裝有多個相間分開的第一噴水器；在所述延伸水管上沿其長度方向安裝有多個相間分開的第二噴水器；在所述延伸水管的外端安裝有一個端部噴水槍；控制裝置，用以控制所述第一噴水器的操作；控制裝置，用以控制所述第二噴水器的操作；控制裝置，用以控制所述端部噴水槍；所述控制第二噴水器操作的控制裝置在所述第二噴水器運行時能使所述端部噴水槍停動；所述控制第二噴水器操作的控制裝置能使所述第二噴水器至少在所述端部噴水槍沒有進行運行的一部分時間中進行運行。
2．根據權利要求1所述的灌溉系統，其特征在于在所述延伸梁向外展出運動進入場地的角隅部位時，在所述端部噴水槍啟動之前，所述第二噴水器開啟，從而使所述延伸梁能以快于所述第二噴水器沒有開啟時的速率伸展。
3．根據權利要求1所述的灌溉系統，其特征在于所述第一噴水器的壓力是可以調節的。
4．根據權利要求3所述的灌溉系統，其特征在于所述第二噴水器的壓力是不可調節的。
5．根據權利要求1所述的灌溉系統，其特征在于所述控制第二噴水器的裝置包括傳感裝置，用以測定所述延伸梁相對于所述主梁的角度。
6．根據權利要求1所述的灌溉系統，其特征在于所述控制第二噴水器的裝置包括測定裝置，用以測定所述延伸梁從所述主梁向外伸展運動時所述延伸梁所覆蓋的面積。
全文摘要
一種灌溉系統包括:一中心回轉支承結構;一主水梁,以其內端與中心回轉支承結構連接;一長形延伸梁,以其內端連接于所述主梁的外端;并支承在一個可操縱驅動塔架上;一角隅跨臂傳感器,用以測定延伸梁相對于主梁的角度。在所述延伸水管上沿其長度方向安裝有多個第一噴水器;在所述延伸水管上沿其長度方向安裝有多個第二噴水器;在延伸梁端部的噴水槍沒有開啟時,分配給其的水輸送給第二噴水器一段時間。
文檔編號A01G25/09GK1323513SQ00107440
公開日2001年11月28日 申請日期2000年5月15日 優先權日1998年11月18日
發明者戴爾·A·克里斯坦森, 杰里·D·格迪斯 申請人:瓦爾蒙特工業股份有限公司