提起喷灌，莫名的会产生一种恐惧，总想拒它于千里之外，可能受自动喷水灭火系统特性系数法计算时留下的阴影所致，毕竟两者有相通之处（水力计算繁锁，软件傻瓜式的计算方法除外）。然而奇怪的是，你越是恐惧，就越是好奇。
喷灌喷头类型太多了，第一篇就以常见的摇臂式喷头为例进行介绍吧。郑州大学新校区（局部雨鸟）、龙子湖公园、农大、财经、警察学校等，校园内几乎都是采用这种类型的喷头进行绿化灌溉，为什么？虽不美观但便宜！最重要的是实用！！
不要小看这个小家伙，它发明于1933年，今年都80多岁了，最早由美国的Rainbird和Nelson公司生产，二战后由于劳动力紧张，摇臂式喷头的广泛应用促进了现代灌溉技术的快速普及和发展。而我们国家1954年才引进喷灌技术，前期由国家牵头成立联合设计组，在短时间内推出PY系列喷头（摇臂式喷头）。虽然国家加大了对节能灌溉型喷头的资金投入，并出版了国家标准《旋转式喷头》（GB/T22999-2008），但一些关键技术和国外的品牌相比仍有较大差距，如材料的耐磨性能、水流的抗风能力、喷水过程中的水动力参数研究等。
下面介绍一下摇臂式喷头是怎么运行的：
1. 箭头方向即为水流流向，压力水经出口1流出，射出的水流撞击到挡水板2，由于部件2—8—弹簧为一体，那么该机构由于水流撞击作用做半周期简谐运动，在逆时针运动过程中，动能下降，转化为弹簧的势能。
2. 在逆时针转动过程中碰撞至7时停止，此时动能最小，势能最大，然后该机构开始反向顺时针运动，撞击至打击弹片4，相当于弹簧的势能全部转化为了动能，由于力的相互作用，部件4被撞击后要顺时针轻微移动。
3. 由于部件4—1—5—6（别针状构件）构成一个整体机构，进而带动该整体机构转动，在顺时针转动过程中，也就是水流射流沿顺时针方向轻微转动，由于水流不断撞击2—8构件，那么2—8构件不断做逆时针-顺时针-逆时针-顺时针….的往复运动，而4—1—5—6组成的另一整体构件则在撞击力的作用下不断顺时针轻微移动，直至部件6撞击至限位环3。
4. 限位环为另一个单独部件，它由上下两个环组成，分别旋转上下两个环可以控制喷灌角度。但是，上述其它部件的旋转并不影响限位环的位置，其一旦固定就不会发生位置改变，也即它们不是一体的。
5. 再说明一遍：限位环3是一体的，固定的，可以人工转动上或下两个环限定4—1—5—6构件的顺时针转动角度，2—8为一个整体构件。如果部件6往上翻动，那么限位环就不会与6碰撞，那么就会360度旋转喷水。
6. 当4—1—5—6构件中的曲别针6顺时针撞击到限位环3时，曲别针6由于受到碰撞而引起其联动部件动作，导致无法继续再顺时针转动，而开始发生逆时针运动，2—8构件依旧是周而往复运动，只不过这时候4—1—5—6构件发生了运动变化，即逆时针旋转，直至再次碰撞至限位环3，曲别针6受到碰撞而再次引起其联动部件反向动作，继而周而复始…….。
还好有两件产品可以动手操作，否则单纯通过图片想象确实难以理解，通过实物的观察，才会明白机械部件之间联动的巧妙与智慧，向最初的设计者致敬。
摇臂式喷头的选型可根据用水水压及喷灌场区的形状及水量大小等参数来确定。实际使用过程中大多采用单喷嘴数，即使是双喷嘴类型也可能仅开一个喷水口。喷嘴的仰角为20-30°，喷头的型号选择详见《旋转式喷头》（GB/T22999-2008）附表，下图中仅贴出某产品的样品介绍。至于控制方面内容，该类型喷头不存在复杂的控制系统，常规的一个喷头一个阀门控制或者是一系列喷头一个总阀控制，当然也可以采用电动阀控制而省去人工开启阀门的繁锁。
参考文献：
[1]. 我国摇臂式喷头的研究与发展[J]. 中国农业大学学报, 2007,12(1):77-80
[2]. 摇臂式喷头的力学原理[J]. 节水灌溉,1980,1:27-37
[3]. 旋转式喷头 （GB/T22999-2008）
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