反作用式喷头,就是利用水舌离开喷嘴时对喷头的反作用力直接推动喷管选择,从而达到旋转喷洒目的的一种旋转式喷头。其工作原理相对其他类型的喷管喷头较为特别,但在目前的使用过程中,反作用式喷头还存在着一些缺点。
其作用方式很多,可以将喷管弯成一定角度便得主喷嘴水舌的反作用力不通过喷头的竖轴,而形成转动力矩带动喷管旋转;也可以在喷管的左侧或右侧开小孔,小水舌朝与主喷管垂直方向喷出,带动喷管旋转;也有的是在喷嘴前装一挡水片使水舌转弯,利用水舌偏转后的反作用力矩带动喷管旋转,故称挡片式喷头。反作用式喷头结构一般比较简单,但其共同缺点是:如果反作用力矩比较小,工作放很不可靠。尤其是在刚开始喷灌时更难以起动。这是因为只有在转动力矩大于喷头转动的静阻力力矩(包括垫圈上的摩擦力和空心轴与套轴之间的摩擦力和空气阻力所形成的力矩)才能起动。但是起动后摩擦力减小,(因大多数材料动摩擦系数小于静摩擦系数)转动力矩远大于动阻力力矩,转动力矩除克服阻力力矩之外还有一个多余的力矩这就会产生角加速度使喷头越转越快直到转动力矩与动阻力力矩平衡时为止,这时转速也相当快,一分钟可达数十圈。这样使喷头射程大大缩短。
因此,为了要使其转速不要大快,工作又可靠,就要装上专门的限速器,使得不管在多大的反作用力矩作用下喷管的转动速度都是稳定的,常用的限速器有机械很速器和液压限速器两种,装了限速器后工作可靠性大大提高了,但是机构就比较复杂,因此其推广也受很大限制。
目前研制的全射流喷头,也就是一种反作用式喷头,它是利用射流元件切换的原理来使喷头作扇形喷灌,给构比较简单,但其并未完全克服反作用式喷头的共同缺点,而且由于喷嘴是矩形的喷管内水流紊乱,使水舌过早粉粹,射程较短,从而使喷灌强度较大。最近研制的步进式全射流喷头使水舌的反作用力间歇地发生作用,大大提高了转动的可靠性。而且有的喷头采用圆形喷嘴,射程也有显著提高。