اخبار

صفحه اصلی / اخبار / اخبار صنعت / اسپرینکلرهای ضربه ای چگونه کار می کنند؟ مکانیسم، فشار و سوالات متداول

اسپرینکلرهای ضربه ای چگونه کار می کنند؟ مکانیسم، فشار و سوالات متداول

پاسخ سریع: آبپاش های ضربه ای چگونه کار می کنند

یک آبپاش ضربه ای با استفاده از فشار آب برای فشار دادن یک بازوی فنری به سمت بیرون عمل می کند، که سپس به سمت عقب حرکت می کند و به بدنه آبپاش برخورد می کند و باعث می شود سر با هر ضربه به فاصله کمی بچرخد. این اقدام ضربتی مکرر منشأ نام "آبپاش ضربه ای" است که گاهی اوقات "پاشنده ضربه ای" نیز نامیده می شود. هر ضربه سر آبپاش را تنها چند درجه به جلو می برد، بنابراین چرخش کامل در اطراف یک چمن، مزرعه یا بستر باغ به تدریج طی ده ها یا حتی صدها ضربه انفرادی اتفاق می افتد. فشار آب که این مکانیسم را به حرکت در می آورد معمولاً بین 25 تا 70 PSI است و صدای کلیک یا تیک متمایز که بسیاری از مردم با آبیاری چمن مرتبط می دانند، در واقع ضربه زدن بازو به بدن در هر چرخه است. در زیر، این مقاله هر جزء مکانیکی، چرخه کامل چرخش، فشار مورد نیاز، انتخاب مواد، راهنمایی نصب، و مراحل عیب‌یابی را تجزیه می‌کند تا هر کسی که یک را ارزیابی یا حفظ کند. آبپاش ضربه ای سیستم دارای مرجع فنی کامل می باشد.

آناتومی مکانیکی یک آبپاش ضربه ای

برای درک اینکه چگونه یک آبپاش ضربه ای عملکرد، کمک می کند تا به تک تک قسمت هایی که در طول هر چرخه آبیاری با هم کار می کنند نگاه کنید. اکثر آبپاش های ضربه ای، چه برای چمن های خانگی یا زمین های کشاورزی بزرگ طراحی شده باشند، اجزای اصلی یکسانی دارند.

Riser and Base

رایزر ساقه عمودی است که سر اسپرینکلر را به خط تامین آب متصل می کند. این محل گذرگاه داخلی آب و در بسیاری از مدل ها، یک آب بند داخلی است که از نشت در اطراف قطعات متحرک جلوگیری می کند. پایه معمولاً روی اتصالات شلنگ باغبانی، رایزر PVC مدفون یا یک محفظه پاپ آپ رزوه می شود.

پین نازل و دیفیوزر

آب از طریق نازلی خارج می شود که جریان را به صورت یک جت جامد یا یک الگوی فن شکل می دهد. یک پین پخش کننده کوچک مستقیماً در مسیر جریان آب قرار می گیرد. این پین جت را اندکی می شکند، که ضربه را بر روی چمن و خاک نرم می کند و در عین حال به جریان اجازه می دهد مسافت معنی داری را طی کند، اغلب بین 20 تا 45 فوت بسته به اندازه نازل و فشار.

بازوی فنری

این بخش تعیین کننده مکانیسم است. یک بازوی فلزی روی یک چشمه نصب شده و مستقیماً در مسیر جریان آب قرار می گیرد. فشار آب بازو را به سمت خارج و از بدن دور می کند. هنگامی که بازو به اندازه کافی نوسان می کند، فنر آن را به عقب می کشد و بازو با یک کلیک تیز و شنیدنی به بدنه اسپرینکلر ضربه می زند.

جغجغه چرخشی

در زیر مجموعه بازو، یک مکانیسم دندانه دار یا چرخ دنده کوچک، نیروی ضربه را به یک حرکت چرخشی کوچک تبدیل می کند. هر ضربه سر را تقریباً 1 تا 3 درجه به جلو می برد، اگرچه این میزان بسته به سازنده و مدل متفاوت است. در طول یک چرخه آبیاری کامل، صدها ضربه در یک چرخش کامل 360 درجه یا یک قوس جزئی در صورتی که آبپاش برای پوشش بخشی از دایره تنظیم شود، جمع می‌شود.

گام به گام: چرخه چرخش توضیح داده شد

چرخه کامل عملیات یک آبپاش ضربه ای را می توان به یک دنباله تکراری شکست. درک هر مرحله روشن می کند که چرا آبپاش حرکت ریتمیک آشنا خود را ایجاد می کند.

  1. آب تحت فشار خط تغذیه به پایه اسپرینکلر وارد می شود و از طریق رایزر به سمت اتاقک نازل حرکت می کند.
  2. آب تحت فشار از طریق نازل به عنوان یک جریان متمرکز خارج می شود و به پین ​​پخش کننده و بازوی فنری که در مسیر آن قرار دارد برخورد می کند.
  3. نیروی آب، بازو را در برابر کشش فنر برگشتی به بیرون هل می دهد و آن را از بدنه آبپاش دور می کند.
  4. هنگامی که جریان آب تماس خود را با بازو در اوج نوسان از دست می دهد، فنر بازو را به سرعت به سمت بدن به عقب می کشد.
  5. بازو به بدن ضربه می زند و صدای کلیک مشخصی را تولید می کند و این ضربه به طور همزمان جغجغه داخلی را درگیر می کند و کل سر را با یک افزایش کوچک می چرخاند.
  6. چرخه به طور مداوم تکرار می شود و هر ضربه آبپاش را کمی دورتر در اطراف قوس خود پیش می برد تا زمانی که یک چرخش کامل کامل شود یا به مرز تنظیم قسمت دایره برسد، در این نقطه بسیاری از مدل ها به طور خودکار جهت را برعکس می کنند.

این چرخه معمولاً بین 20 تا 40 بار در دقیقه تکرار می شود، به این معنی که یک چرخش کامل 360 درجه در یک آبپاش ضربه ای مسکونی اغلب بین 1 تا 4 دقیقه طول می کشد، بسته به فشار آب، اندازه نازل و نسبت دنده خاص جغجغه داخلی.

فشار آب و نقش آن در عملکرد آبپاش ضربه ای

فشار آب تنها مهم‌ترین متغیری است که بر کیفیت آب تأثیر می‌گذارد آبپاش ضربه ای اجرا می کند. فشار فاصله پرتاب، اندازه قطرات، سرعت چرخش و حتی صدایی که بازو هنگام برخورد با بدن ایجاد می کند را تعیین می کند.

اکثر آبپاش های ضربه ای مسکونی طوری طراحی شده اند که به طور موثر بین آنها کار کنند 25 و 50 PSI ، در حالی که واحدهای کشاورزی سنگین ساخته شده برای پیوت های آبیاری یا تفنگ های بزرگ مزرعه ممکن است بین 40 تا 80 PSI برای دستیابی به شعاع پرتاب نامی خود نیاز داشته باشند. هنگامی که فشار به کمتر از حداقل توصیه شده کاهش می‌یابد، ممکن است بازو به اندازه‌ای حرکت نکند که به طور قابل اعتماد به بدن ضربه بزند، و باعث می‌شود که آبپاش به جای چرخش در یک موقعیت متوقف شود. هنگامی که فشار بیش از حد بالا باشد، جریان می تواند به یک غبار ریز تبدیل شود که به جای اینکه آب را به طور موثر به منطقه مورد نظر برساند، در باد حرکت می کند.

رابطه فشار به پرتاب عمومی برای یک نازل آبپاش ضربه ای استاندارد 3/4 اینچی.
فشار عملیاتی (PSI) شعاع پرتاب تقریبی نرخ جریان معمولی
20 PSI 18 تا 22 فوت 3 تا 5 گالن در دقیقه
35 PSI 28 تا 33 فوت 5 تا 8 گالن در دقیقه
50 PSI 35 تا 42 فوت 8 تا 12 گالن در دقیقه
65 PSI 40 تا 48 فوت 12 تا 16 گالن در دقیقه

این ارقام بسته به سازنده، قطر نازل و هندسه داخلی خاص اسپرینکلر متفاوت است، اما روند کلی را نشان می دهد که شعاع پرتاب و سرعت جریان هر دو با فشار افزایش می یابد، تا جایی که جریان شروع به تجزیه شدن به قطرات ریز می کند که پوشش موثر را کاهش می دهد.

اسپرینکلرهای ضربه ای در مقابل انواع دیگر آبپاش ها

صاحبان خانه و برنامه ریزان آبیاری اغلب با هم مقایسه می کنند آبپاش ضربه ایs قبل از انتخاب سیستم، در برابر روتورهای چرخ دنده، سرهای پاشش ثابت و آبپاش های نوسانی. هر طرح بسته به اندازه و شکل منطقه ای که آبیاری می شود، نقاط قوت متمایزی دارد.

مقایسه مکانیسم های رایج آبپاش مورد استفاده در آبیاری چمن و مزرعه.
نوع آبپاش روش چرخش بهترین مناسب برای
آبپاش ضربه ای بازوی فنری برای پیشبرد جغجغه به بدن ضربه می زند چمنزارهای بزرگ، مزارع، باغات، مناطق بادخیز
روتور چرخ دنده توربین دنده ای با نیروی آب داخلی چمن های مسکونی نیاز به عملیات بی صدا دارند
سر اسپری ثابت بدون قطعات متحرک، نازل الگوی ثابت تخت های کوچک، نوارهای باریک، پوشش زمین
آبپاش نوسانی میله اسپری تاب دار موتوری چمن های مستطیل شکل کوچک تا متوسط

مزیت اصلی از آبپاش ضربه ای طراحی به این صورت است که از نیروی خود آب برای نیرو دادن به مکانیسم چرخش استفاده می کند، بدون اینکه توربین یا موتور داخلی فرسوده شود. این باعث می‌شود که در محیط‌های گرد و غبار، شنی یا آب سخت که دنده‌های داخلی ظریف‌تر در انواع دیگر آبپاش‌ها مستعد گرفتگی یا تجمع مواد معدنی هستند، آن را به‌ویژه بادوام می‌کند.

الگوهای پوشش و تنظیمات قوس قابل تنظیم

اکثر آبپاش های ضربه ای به کاربر اجازه می دهند قوس آبیاری را از یک شکل گوه ای باریک تا یک دایره کامل 360 درجه تنظیم کند. این تنظیم معمولاً توسط یک یقه سفر یا حلقه توقف قابل تنظیم واقع در نزدیکی پایه سر چرخان کنترل می شود.

حالت دایره کامل

در حالت دایره کامل، مکانیسم تراش غیرفعال می‌شود و به هد اجازه می‌دهد به طور مداوم در یک جهت بدون معکوس بچرخد. این تنظیم برای آبپاش‌هایی که در وسط چمن‌های باز یا زمین‌هایی قرار می‌گیرند که آب باید به هر جهت برسد، معمول است.

حالت دایره قسمت

در حالت دایره جزئی، دو استاپ قابل تنظیم در نقاط شروع و پایان دلخواه قوس تنظیم می شود. هنگامی که سر چرخان به هر دو ایستگاه می رسد، یک مکانیسم معکوس داخلی درگیر می شود و سر را در جهت مخالف به عقب می فرستد. این برای آبپاش هایی که در امتداد مرزها، گوشه ها یا مسیرهایی قرار می گیرند که چرخش کامل آب را در خارج از منطقه هدف هدر می دهد مفید است.

قابل تنظیم فاصله و اندازه نازل

بسیاری از اسپرینکلرهای ضربه ای همچنین شامل یک پیچ یا صفحه کوچک در نزدیکی نازل هستند که زاویه اسپری را تغییر می دهد یا انتشار جزئی ایجاد می کند و به کاربر اجازه می دهد تا فاصله پرتاب را بدون تغییر خود نازل تنظیم کند. نازل های قابل تعویض با قطرهای مختلف، که اغلب از 3/16 اینچ تا 3/8 اینچ متغیر است، یک راه اضافی برای تنظیم سرعت جریان و شعاع پرتاب برای مناطق مختلف یک ویژگی فراهم می کند.

مواد متداول مورد استفاده در ساخت آبپاش ضربه ای

ماده ای که سازنده برای آن انتخاب می کند آبپاش ضربه ای تأثیر مستقیمی بر طول عمر، مقاومت در برابر آب سخت و دوام کلی آن تحت فشار مکانیکی ثابت بازوی ضربه‌گیر دارد.

ساخت و ساز برنجی

آبپاش های ضربه ای برنجی به طور گسترده ای به عنوان بادوام ترین گزینه برای استفاده طولانی مدت کشاورزی یا تجاری در نظر گرفته می شوند. برنج در برابر خوردگی مواد معدنی موجود در آب چاه مقاومت می کند، در برابر اشعه ماوراء بنفش به خوبی مقاومت می کند، و وزن اضافی بدنه فلزی به پایدار ماندن آبپاش بر روی رایزر حتی در فشارهای بالاتر کمک می کند.

ساخت و ساز پلاستیک درجه مهندسی

آبپاش های ضربه ای با بدنه پلاستیکی و پلیمری سبک تر، ارزان تر و مقاوم در برابر زنگ زدگی هستند و آنها را به گزینه ای محبوب برای چمن های مسکونی تبدیل می کند. مدل‌های باکیفیت‌تر از مخلوط‌های پلیمری تقویت‌شده برای اجزای بازو و جغجغه استفاده می‌کنند، زیرا این قطعات بیشترین تنش‌های مکانیکی را تحمل می‌کنند.

طرح های ترکیبی برنجی و پلاستیکی

بسیاری از اسپرینکلرهای ضربه ای میان رده، بدنه پلاستیکی را با درج نازل برنجی یا بازوی فنری فلزی ترکیب می کنند. این رویکرد ترکیبی هزینه را در مقابل دوام متعادل می کند و فلز مقاوم در برابر سایش را تنها در نقاطی که بیشترین تنش مکانیکی دارند قرار می دهد.

بهترین روش های نصب برای آبپاش های ضربه ای

نصب صحیح تأثیر بسزایی در میزان یکنواختی دارد آبپاش ضربه ای آب را در یک چمن یا زمین توزیع می کند.

  • ارتفاع رایزر را طوری تنظیم کنید که نازل پس از رشد کامل، حداقل 2 تا 4 اینچ بالاتر از ارتفاع چمن اطراف قرار گیرد و از مسدود شدن جریان آب توسط چمن جلوگیری کنید.
  • اسپرینکلرها را طوری قرار دهید که شعاع پرتاب هر واحد تقریباً 50 درصد با سر بعدی همپوشانی داشته باشد، این اصل به عنوان پوشش سر به سر شناخته می شود که از ایجاد لکه های خشک بین واحدها جلوگیری می کند.
  • برای جلوگیری از زهکشی کم سر، که پس از خاموش شدن سیستم، آب همچنان از پایین‌ترین آبپاش به بیرون می‌ریزد، در زمین‌های شیب‌دار از رایزرهای ضد تخلیه نصب کنید.
  • درجه فشار آبپاش را با خروجی واقعی خط تامین آب مطابقت دهید، زیرا قطر لوله پایین‌تر در بالادست می‌تواند باعث از بین رفتن فشار کافی آبپاش‌های متعدد در هنگام کار همزمان شود.
  • آبپاش‌های دایره‌ای را طوری قرار دهید که قوس آن‌ها دقیقاً با لبه‌های ناحیه مورد نظر مطابقت نداشته باشد و از اسپری بیش از حد روی پیاده‌روها، راهروها یا سازه‌ها اجتناب کنید.

تعمیر و نگهداری و عیب یابی مسائل رایج

زیرا مکانیسم داخلی یک آبپاش ضربه ای به فنر، بازو و جغجغه متکی است، بیشتر مشکلات درازمدت ناشی از سایش، زباله یا تجمع مواد معدنی است تا خرابی الکتریکی، زیرا این واحدها فاقد موتور هستند.

آبپاش نمی چرخد

این اغلب به دلیل فشار ناکافی آب به بازو، شکستگی یا کشیده شدن بیش از حد فنر برگشتی، یا گیرکردن زباله در مکانیسم جغجغه ایجاد می شود. تمیز کردن نازل و ناحیه ضامن دار، و تأیید فشار در آبپاش مطابق با حداقل مشخصات سازنده، اکثر این موارد را حل می کند.

فاصله پرتاب ناهموار یا کاهش یافته

نازل نیمه گرفتگی، پین پخش کننده فرسوده یا رسوب معدنی در داخل گذرگاه آب، همگی می توانند فاصله پرتاب را کاهش دهند. خیساندن مجموعه نازل در محلول رسوب زدایی ملایم و پاکسازی هر گونه رسوب قابل مشاهده معمولاً محدوده پرتاب طبیعی را بازیابی می کند.

مه پاش بیش از حد به جای یک جریان جامد

هنگامی که فشار به طور قابل توجهی بالاتر از حداکثر نامی اسپرینکلر باشد، جریان می تواند قبل از رسیدن به شعاع مورد نظر خود به غبار ریز تبدیل شود. نصب یک شیر کاهش فشار در بالادست منطقه اسپرینکلر اغلب این مشکل را اصلاح می کند و راندمان آب را بهبود می بخشد.

صدای کلیک بلند یا نامنظم

صدای ضربه‌ای بلندتر از حد معمول، یا ریتم نامنظم کلیک، اغلب نشان‌دهنده فنری فرسوده است که دیگر بازو را با نیروی ثابت باز نمی‌گرداند. تعویض مجموعه فنر و بازو، که به عنوان قطعات جایگزین ارزان قیمت توسط اکثر سازندگان به فروش می رسد، معمولاً عملکرد صاف را بازیابی می کند.

انتخاب آبپاش ضربه ای مناسب برای نیازهای شما

انتخاب مناسب آبپاش ضربه ای در درجه اول به اندازه منطقه مورد آبیاری، فشار آب موجود و شرایط محیطی در محل نصب بستگی دارد.

برای چمن‌های مسکونی کوچک تا متوسط، یک آبپاش ضربه‌ای با بدنه پلاستیکی با شعاع پرتاب بین 20 تا 35 فوت و یک تنظیم دایره‌ای قابل تنظیم به طور کلی کافی است. برای املاک بزرگ‌تر، باغ‌ها یا مزارع کشاورزی، یک آبپاش ضربه‌ای با بدنه برنجی که برای فشار بیشتر و فاصله پرتاب طولانی‌تر، که گاهی بیش از 50 فوت است، درجه بندی شده است، دوام بهتر و پوشش یکنواخت‌تری را در سطح وسیع‌تری ارائه می‌کند. در مناطقی که دارای آب سخت یا غنی از مواد معدنی هستند، اولویت دادن به قطعات داخلی برنجی یا ضد زنگ نسبت به قطعات پلاستیکی استاندارد به طور قابل توجهی طول عمر دستگاه را افزایش می دهد، زیرا مقیاس معدنی عامل اصلی سایش زودرس ضامن دار و فنر است.

آبپاش های ضربه ای در مصارف کشاورزی در مقابل مسکونی

اگرچه مکانیسم اساسی یکسان است، اما کاربردهای کشاورزی و مسکونی از آبپاش ضربه ای خواسته های بسیار متفاوتی را بر روی سخت افزار اعمال می کند.

در محیط‌های کشاورزی، اسپرینکلرهای ضربه‌ای اغلب بر روی رایزرهای مرتفع در امتداد خطوط لوله آبیاری یا سیستم‌های مرکز محور نصب می‌شوند و ساعت‌های زیادی در روز در تمام فصول رشد کار می‌کنند. این واحدها تقریباً همیشه بدنه برنجی دارند، برای فشار بالاتر درجه بندی می شوند و با فنرهای تقویت شده ساخته می شوند تا در برابر تعداد چرخه های انباشته شده در طول ماه ها استفاده تقریباً مداوم مقاومت کنند. در محیط‌های مسکونی، آبپاش‌های ضربه‌ای معمولاً برای چرخه‌های روزانه کوتاه‌تر، اغلب 15 تا 30 دقیقه در هر منطقه کار می‌کنند و با استرس مکانیکی تجمعی کمتری مواجه می‌شوند، که به ساخت پلاستیک سبک‌تر اجازه می‌دهد تا یک انتخاب عملی و مقرون‌به‌صرفه برای اکثر صاحبان خانه باقی بماند.

سوالات متداول درباره اسپرینکلرهای ضربه ای

صدای کلیک در آبپاش ضربه ای چیست؟

صدای کلیک از بازوی فنری می آید که به بدنه آبپاش پس از رانده شدن به بیرون توسط جریان آب برخورد می کند. هر کلیک مربوط به یک پیشروی چرخشی کوچک سر است.

آب پاش ضربه ای تا چه اندازه می تواند آب را پاشش کند؟

فاصله پرتاب معمولاً از حدود 20 فوت در فشارهای مسکونی کمتر تا بیش از 50 فوت برای مدل های کشاورزی پرفشار بسته به اندازه نازل و فشار آب متغیر است.

چرا آبپاش ضربه ای من اصلا نمی چرخد؟

شایع ترین دلایل فشار کم آب، مکانیزم ضامن دار گیر کرده یا پر از زباله، یا فنر برگشتی فرسوده است که دیگر بازو را با نیروی کافی به عقب نمی کشد تا چرخش را آغاز کند.

آیا می توان آبپاش ضربه ای را طوری تنظیم کرد که فقط قسمتی از چمن را آبیاری کند؟

بله. اکثر مدل‌ها دارای یک یقه سفر قابل تنظیم هستند که به آبپاش اجازه می‌دهد به جای چرخش کامل ۳۶۰ درجه، برای یک قوس دایره‌ای تنظیم شود، که جهت را به طور خودکار در هر انتهای قوس برعکس می‌کند.

آیا آبپاش های ضربه ای برنجی ارزش هزینه اضافی را نسبت به مدل های پلاستیکی دارند؟

برای استفاده درازمدت کشاورزی، شرایط آب سخت یا زمان‌های کار روزانه بالا، ساختمان برنجی معمولاً عمر طولانی‌تر و مقاومت بهتر در برابر تجمع مواد معدنی را ارائه می‌کند که اغلب هزینه اولیه بالاتر را توجیه می‌کند.

هر چند وقت یک بار باید یک آبپاش ضربه ای تمیز یا سرویس شود؟

بازرسی و تمیز کردن ناحیه نازل و جغجغه یک یا دو بار در هر فصل آبیاری به طور کلی برای واحدهای مسکونی کافی است، در حالی که سیستم‌های کشاورزی که روزانه کار می‌کنند اغلب از بازرسی فصلی سود می‌برند.

آیا اسپرینکلرهای ضربه ای در شرایط باد خوب کار می کنند؟

بله، جریان جامد تولید شده توسط یک اسپرینکلر ضربه ای معمولاً در برابر رانش باد نسبت به مه ریز تولید شده توسط برخی از طرح های سر اسپری مقاوم تر است و آن را به گزینه ای ارجح برای مناطق باز و در معرض دید تبدیل می کند.