ISO 8224-1:2003
(Main)Traveller irrigation machines — Part 1: Operational characteristics and laboratory and field test methods
Traveller irrigation machines — Part 1: Operational characteristics and laboratory and field test methods
ISO 8224-1:2002 specifies the operational characteristics of, and laboratory and field test methods for, traveller irrigation machines. It includes user-oriented technical information for presentation in the manufacturer's accompanying product literature, laboratory test procedures for evaluating the uniformity of water application on an irrigated strip by a machine operating within a specified range of conditions and for determining the maximum travelling rates the drive mechanism is able to achieve in response to specified operating conditions, and field test procedures for determining the uniformity of water application on a given irrigated strip under local conditions prevailing in the field at time of testing. It is applicable only to traveller irrigation machine types, and not to other types such as centre-pivot or lateral irrigation machines.
Machines d'irrigation mobiles — Partie 1: Caractéristiques de fonctionnement et méthodes d'essai en laboratoire et au champ
L'ISO 8224-1:2004 spécifie les caractéristiques de fonctionnement des machines d'irrigation mobiles ainsi que les méthodes d'essai de ces machines en laboratoire et au champ. Elle comporte les informations destinées aux utilisateurs à inclure dans une documentation du produit élaborée par le fabricant; les modes opératoires d'essai en laboratoire visant à évaluer l'uniformité des apports d'eau sur une bande irriguée par une machine fonctionnant dans une gamme de conditions spécifiée et à déterminer les vitesses de déplacement maximales que le moteur d'entraînement est capable d'atteindre en réaction à des conditions de fonctionnement spécifiées; et les modes opératoires d'essai au champ visant à déterminer l'uniformité des apports d'eau sur une bande irriguée donnée, dans les conditions locales régnant dans le champ au moment des essais. Elle est applicable uniquement aux machines d'irrigation mobiles et pas aux autres types de machines d'irrigation, telles que les machines d'irrigation de type pivot et les rampes frontales.
General Information
Relations
Standards Content (Sample)
INTERNATIONAL ISO
STANDARD 8224-1
Second edition
2003-02-01
Corrected version
2004-02-15
Traveller irrigation machines —
Part 1:
Operational characteristics and
laboratory and field test methods
Machines d'irrigation mobiles —
Partie 1: Caractéristiques de fonctionnement et méthodes d'essai en
laboratoire et au champ
Reference number
©
ISO 2003
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ii © ISO 2003 — All rights reserved
Contents Page
Foreword. iv
1 Scope. 1
2 Normative references . 1
3 Terms, definitions and symbols . 1
4 Functional aspects and technical information. 8
5 Test specifications. 8
5.1 General. 8
5.2 Test liquid . 8
5.3 Calculation of field resistance coefficient. 9
5.4 Sampling and general preparation of test traveller irrigation machine . 10
5.5 Specific machines. 10
6 Laboratory uniformity tests . 10
6.1 General. 10
6.2 Test conditions. 11
6.3 Apparatus. 14
6.4 Required pre-test data . 17
6.5 Procedure. 18
6.6 Processing laboratory uniformity test data.20
6.7 Presentation of results . 22
7 Laboratory drive tests . 27
7.1 General. 27
7.2 Laboratory drive test equipment . 27
7.3 Laboratory drive test conditions . 27
7.4 Laboratory drive test procedure. 28
7.5 Laboratory drive test results. 28
8 Field uniformity tests. 28
8.1 General. 28
8.2 Apparatus. 29
8.3 Field uniformity test procedure . 30
8.4 Field uniformity test data processing and results. 32
8.5 Graphs of field uniformity test results. 36
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards bodies
(ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out through ISO
technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical committee has been
established has the right to be represented on that committee. International organizations, governmental and
non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work. ISO collaborates closely with the
International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of electrotechnical standardization.
International Standards are drafted in accordance with the rules given in the ISO/IEC Directives, Part 2.
The main task of technical committees is to prepare International Standards. Draft International Standards
adopted by the technical committees are circulated to the member bodies for voting. Publication as an
International Standard requires approval by at least 75 % of the member bodies casting a vote.
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of patent
rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.
ISO 8224-1 was prepared by Technical Committee ISO/TC 23, Tractors and machinery for agriculture and
forestry, Subcommittee SC 18, Irrigation and drainage equipment and systems.
This second edition cancels and replaces the first edition (ISO 8224-1:1985), which has been technically
revised.
ISO 8224 consists of the following parts, under the general title Traveller irrigation machines:
Part 1: Operational characteristics and laboratory and field test methods
Part 2: Softwall hose and couplings — Test methods
This corrected version of ISO 8824-1:2003 incorporates the following corrections.
The French title has been corrected.
A redundant reference to the three travelling rate settings has been deleted from 6.2.2 b).
Cross-references have been corrected.
A typographical error in the title of Figure 6 has been corrected.
The y-axis legend fo Figure 7 d) has been corrected to indicate travel speed.
The arrows indicating pressure and flow rate in Figure 7 e) now correspond to the appropriate longitudinal
variations shown on the graph.
The reference to the role of the third pressure gauge in 8.2.4 has been clarified.
In 8.4.3.1 d), the explanation of the ratio has been given its true sense. The same has been done in
respect of the different ratio mentioned in 8.4.3.2.
iv © ISO 2003 — All rights reserved
INTERNATIONAL STANDARD ISO 8224-1:2003(E)
Traveller irrigation machines —
Part 1:
Operational characteristics and laboratory and field test
methods
1 Scope
This part of ISO 8224 specifies the operational characteristics of, and laboratory and field test methods for,
traveller irrigation machines. It includes
user-oriented technical information for inclusion in the manufacturer’s accompanying product literature,
laboratory test procedures for evaluating the uniformity of water application on an irrigated strip by a
machine operating within a specified range of conditions and for determining the maximum travelling
rates the drive mechanism is able to achieve in response to specified operating conditions, and
field test procedures for determining the uniformity of water application on a given irrigated strip under
local conditions prevailing in the field at time of testing.
It is applicable only to traveller irrigation machines and not to other types of irrigation machine such as centre-
pivot and moving lateral irrigation machines.
2 Normative references
The following referenced documents are indispensable for the application of this document. For dated
references, only the edition cited applies. For undated references, the latest edition of the referenced
document (including any amendments) applies.
ISO 7749-2:1990, Irrigation equipment — Rotating sprinklers — Part 2: Uniformity of distribution and test
methods
ISO 8026, Agricultural irrigation equipment — Sprayers — General requirements and test methods
ISO 11545, Agricultural irrigation equipment — Centre-pivot and moving lateral irrigation machines with
sprayer or sprinkler nozzles — Determination of uniformity of water distribution
3 Terms, definitions and symbols
For the purposes of this document, the following terms, definitions and symbols (see Table 1) apply.
3.1
traveller irrigation machine
machine designed to irrigate a field sequentially, strip by strip, by causing, through various coiling techniques,
a cart equipped with a travelling water distribution system (sprinkler or gun-type sprinkler, combination of
sprinklers and guns, boom with set of sprinklers, sprayers or other kinds of water distribution devices) to travel
across a field, and which is intended to be moved to, and operated from, several supply points established in
advance in the field
NOTE There are three types of traveller irrigation machine, each having a structure that includes a reel, spool or
winch and a travelling water distribution system.
Type 1 traveller irrigation machines feature a stationary reel with a hydraulic motor that coils and drags a distribution
tube and a travelling cart that supports a water distribution system — commonly referred to as “reel machines” (see
3.2).
Type 2 traveller irrigation machines feature a travelling winch with a hydraulic motor that supports a water distribution
system, coils a tow cable and drags a distribution hose — commonly referred to as “travellers” (see 3.3).
Type 3 traveller irrigation machines feature a travelling reel that supports a water distribution system with self-
propelled wheels and coiling a stationary distribution tube — commonly referred to as “self-propelled reel machines”
(see 3.4) — or they can be engine-driven machines.
3.2
reel machine
type 1 traveller irrigation machine featuring a stationary reel coiling a distribution tube that drags a travelling
cart on which is installed a water distribution system (most often a gun-type sprinkler) and carries water to the
water distribution system
See Figure 1.
Key
1 water source
2 stationary reel
3 source connection conduit/hose
4 distribution tube — dragged
5 cart
6 water distribution device or system — gun, sprinkler, boom (on cart)
7 direction of movement
Figure 1 — Sketch of operating type 1 traveller irrigation machine — Reel machine
3.3
traveller
type 2 traveller irrigation machine featuring a travelling winch with hydraulic motor supporting a water
distribution system, which coils a cable and drags a distribution hose
See Figure 2.
2 © ISO 2003 — All rights reserved
Key
1 tow cable anchor
2 tow cable
3 cart
4 water distribution device or system — gun, sprinkler, boom (on cart)
5 water source
6 distribution hose — dragged
7 direction of movement
Figure 2 — Sketch of operating type 2 traveller irrigation machine — Traveller
3.4
self-propelled reel machine
type 3 traveller irrigation machine featuring a stationary distribution tube that carries irrigation water to a
travelling structure accommodating a reel on which the distribution tube is coiled, a drive train, self-propelled
wheels and water distribution system
See Figure 3.
Key
1 water source
2 distribution tube
3 self-propelled structure
4 water distribution device or system — gun, sprinkler, boom (on self-propelled structure)
5 direction of movement
Figure 3 — Sketch of operating type 3 traveller irrigation machine — Self-propelled reel machine
3.5
water distribution system
sprinkling and travelling part of a traveller irrigation machine through which irrigation water is distributed and
applied over a strip
EXAMPLE Sprinkler, gun-type sprinkler, combination of sprinklers and gun-type sprinklers, boom with set of
sprinklers or sprayers
3.6
field resistance coefficient
α
coefficient characterizing the resistance drag force exerted by the field on a traveller irrigation machine whose
water distribution system is travelling along a strip
3.7
distribution tube
in-field supply tube
polyethylene tube
supply line that conveys irrigation water along an irrigated strip to the water distribution system of a type 1
traveller irrigation machine (reel machine) and to the self-propelled structure of a type 3 traveller irrigation
machine (self-propelled reel machine), and which can be partly lying on the field and partly coiled on the spool
3.8
distribution hose
softwall distribution hose
in-field supply hose
supply hose that conveys water from an irrigation water source along a strip to the water distribution system of
a type 2 traveller irrigation machine (traveller)
3.9
source connection hose
source connection conduit
supply conduit or hose used to connect an irrigation water source to the stationary structure of a type 1
traveller irrigation machine (reel machine)
3.10
irrigation strip
lane
portion of a field irrigated sequentially by a traveller irrigation machine, typically consisting of a rectangle a few
decametres wide by a few hundred metres long with an effective zone wetted by the water distribution system
that significantly exceeds the dimensions of the strip and especially the width; some overlapping of the wetted
patterns over adjacent strips often being required to maintain an acceptable uniformity of water application
over the entire field
3.11
irrigation strip width
lane width
strip spacing
spacing between strips, i.e. distance between two adjacent travel paths of a cart
3.12
travel path
path within a strip where the water distribution system is supported during its irrigation travel on wheels or
skids and where the distribution tube, distribution hose or tow cable is laid in contact with the field and
dragged
4 © ISO 2003 — All rights reserved
3.13
length of travel
distance a traveller irrigation machine moves along its travel path within a strip, from starting point to final stop
position, not exceeding the length of the distribution tube in the case of types 1 and 3 irrigation machines or
twice the length of the distribution hose in the case of type 2
3.14
spool
component of a traveller irrigation machine, consisting of a drum with flanges, rotating on an axial shaft and
designed for storing the part of the distribution tube (types 1 and 3 irrigation machines) or tow cable (type 2
irrigation machines) not lying in contact with the field; in the case of certain type 2 traveller irrigation machines,
an additional component designed for storing the distribution hose when the machine is not irrigating
See Figure 4.
3.15
coefficient of variation
C
v
ratio of the standard deviation to the mean of a variable that is repeatedly measured
Key
A structure 1 spool drum
B distribution tube 2 shaft of spool
C cart or trolley 3 brakes of spool
C current cart or trolley position 4 control device for water distribution system travel
C most distant cart or trolley position 5 machine-source connection hose (supply hose)
6 spool support — fixed or orientable turntable
7 wheel
8 chassis
9 external power shaft
10 stabilizer legs
11 distribution tube guide mechanism
12 cart (or trolley) lifting device
d spool drum diameter 13 hydraulic drive (turbine or piston) and drive train
∅ distribution tube outer diameter 14 distribution tube (usually polyethylene tube)
L distribution tube reference length 15 cart skid
ref
L current length of moving portion of distribution tube 16 water distribution system — irrigation sprinkler(s),
laid down and dragged on field sector-adjustable gun-type sprinkler, boom or other
system
17 cart wheel
Figure 4 — Type 1 traveller irrigation machine (reel machine) — Main parts
6 © ISO 2003 — All rights reserved
Table 1 — Symbols
Symbol Description Unit
d Spool drum diameter m
E Irrigation strip width, also called strip spacing m
F Field resistance force N
F Actual resistance force applied using the bench N
bench
F Desired resistance force N
ref
h Mean application depth at line i collected while the water distribution system travels mm
Ai
a segment equal to the wetted radius
h Mean application depth averaged over the strip mm
As
h Gross application depth mm
GA
h Gross application depth over a segment mm
GAseg
I Reference application rate for line i mm/h
i
I Reference application rate for the strip mm/h
s
L Length of part of the distribution tube or distribution hose lying on the field and dragged m
(types 1 and 2), or length of part of distribution tube lying on the field (type 3)
L Length of the distribution tube or hose m
ref
L Length of the strip m
s
L Travel distance of the water distribution system (m)
travel
P Weight per unit length of the distribution tube or hose when full of water N/m
P Total weight of the traveller irrigation machine when full of water N
Total
q Test flow rate m /h
R Wetted radius m
wet
s Spacing between collectors on a line m
T Duration time for irrigation h
ν Travel speed of the water distribution system m/h
ν Travel speed of the water distribution system at line i, computed as the mean travel speed m/h
i
over a segment equal to the wetted radius
ν Travel speed of the water distribution system computed as the mean travel speed over m/h
s
the strip
α Field resistance and slope coefficient (dimensionless)
∆L Segment length (travel distance across a segment) m
seg
∆V Volume of water distributed over a segment m
seg
∅ Distribution tube or hose diameter mm
4 Functional aspects and technical information
The recommended range of operation and other functional aspects relevant for the users of the traveller
irrigation machine shall be specified and included in the documentation accompanying the traveller irrigation
machine. These shall include at least the following specifications:
a) recommended minimum and maximum working pressures at the machine inlet connection;
b) recommended maximum permissible pressure in any situation at the machine inlet;
c) recommended minimum and maximum flow rates;
d) distribution characteristics of the recommended water distribution system or systems;
e) length, diameter and wall thickness of the distribution tube or distribution hose;
f) recommended maximum road towing speed;
g) recommended maximum land gradient when operating;
h) recommended maximum coiling speed;
i) recommended maximum external power shaft speed, if applicable;
j) safety instructions;
k) operating instructions.
5 Test specifications
5.1 General
The tests include
laboratory uniformity tests (see Clause 6),
laboratory drive tests (see Clause 7), and
field uniformity tests (see Clause 8).
Conduct the tests in accordance with the following specifications for test liquids and machine sampling and
preparation.
5.2 Test liquid
5.2.1 General
Traveller irrigation machines are intended to operate with unfiltered or coarsely filtered irrigation water that
may occasionally or continuously carry clogging materials of various types, sizes and concentrations.
Consequently, traveller irrigation machine hydraulic control lines or hydraulic drive circuits are often equipped
with filters or centrifugal separators.
8 © ISO 2003 — All rights reserved
5.2.2 Field uniformity tests
For the standard test liquid in field uniformity tests, use the irrigation water available on the test field,
unmodified for the purpose of the test by filtration, injection of chemicals or by any other process, unless
specifically requested by the client.
5.2.3 Laboratory uniformity and drive tests
For the standard test liquid in laboratory uniformity tests and laboratory drive tests, use irrigation water at a
temperature of between 4°C and 35°C, in which the concentration of clogging materials is not more than 1 g/l
and which has passed through
a 5 mm aperture screen, if the water distribution device is a gun-type sprinkler, or
a 500 µm aperture screen, if the water distribution device is not a gun-type sprinkler.
Optionally, upon client request, after running the traveller irrigation machine reference tests with the standard
test liquid, the tests may be run again with water having an increased range of sizes or concentrations, or both,
of clogging materials, or with other liquids together with extended information on the traveller irrigation
machine's performance.
5.3 Calculation of field resistance coefficient
Calculate the value of the coefficient, α, characterizing the resistance drag force exerted by the field on a
traveller irrigation machine when its water distribution system travels along a strip, as follows.
For types 1 and 2 traveller irrigation machines: as the ratio between the field resistance force and the
weight of the part of the distribution tube or hose lying on the field and being dragged at that time, using
the equation
F
α =
PL×
where
α is the field resistance coefficient (dimensionless);
F is the field resistance force, in newtons;
P is the weight per unit length of the distribution tube or hose full of water, in newtons per metre;
L is the length of that part of the distribution tube or hose lying on the field and dragged, in metres.
For type 3 traveller irrigation machines: as the ratio between the field resistance force and the weight of
the machine inclusive of the coiled part of the tube, using the equation
F
α =
PP−×()L
Total
where
α is the field resistance coefficient (dimensionless);
F is the field resistance force, in newtons;
P is the weight per unit length of the distribution tube or hose full of water, in newtons per metre;
L is the length of that part of the distribution tube or distribution hose lying on the field, in metres;
P is the total weight of the traveller irrigation machine full of water, in newtons.
Total
5.4 Sampling and general preparation of test traveller irrigation machine
5.4.1 Type tests
a) Select the sample traveller irrigation machine to be tested from a series of products representative of
the model, unmodified for the purpose of the tests. Select water distribution system components
(e.g. nozzles) in accordance with the manufacturer’s operating instructions and to meet pressure
test conditions.
b) Ensure that the traveller irrigation machine supplied for test purposes and the accompanying technical
and operating documentation are the same as delivered by the manufacturer to users.
c) Visually check the traveller irrigation machine to be tested for conformity with the data provided by the
manufacturer in the manufacturer’s literature and report any deviations from those data.
d) Describe the necessary actions for making the settings for the traveller irrigation machine.
e) Test the traveller irrigation machine in accordance with the manufacturer’s operating instructions.
5.5 Specific machines
A specific traveller irrigation machine, submitted for evaluation for field or laboratory uniformity of water
application or drive performance, may be selected by the client.
6 Laboratory uniformity tests
6.1 General
6.1.1 Purpose
These tests of the uniformity of water application reproduce, in the laboratory, the typical operation of a
traveller irrigation machine of a given type and water distribution system along the entire length of travel of the
distribution system for a number of specific standardized conditions covering the machine's range of operation.
They enable monitoring of all performance parameters, including hydraulic and power conditions and travel of
the water distribution system along the strip, and the determination of the reference traveller irrigation
machine's water distribution performance by characterizing its water application pattern under zero-to-low-
wind conditions along the entire strip.
6.1.2 Preparation
Prior to the test, select the appropriate water application test data for the installed water distribution system in
accordance with International Standards for these water distribution systems (see ISO 7749-2 and ISO 8026),
under zero-to-low-wind conditions.
Select the test strip dimensions, i.e. length, L , and width, E, of the test strip, as follows.
s
a) Select L for the test of not less than the length of travel, L , of the water distribution system. Ensure
s travel
that L for the test is not less than 90 % of the length, L , of the distribution tube (types 1 and 3) or
travel ref
tow cable (type 2). Ensure that L falls entirely within L .
travel s
b) Select E for the test in accordance with the manufacturer’s operating instructions.
10 © ISO 2003 — All rights reserved
6.1.3 Type tests
The type tests are performed under a set of 11 laboratory test conditions covering the range of operating
conditions and settings declared by the manufacturer (see 6.2.2 and Table 2). Consequently, the test report
and conclusions shall reflect that the traveller irrigation machine was tested for uniformity of water distribution
in the laboratory in accordance with this set of 11 laboratory uniformity test conditions.
6.1.4 Basic tests
The basic tests are used to estimate on a preliminary basis the water distribution performance that would be
determined by the full set of type tests. The test conditions to be satisfied in the basic tests shall consist of test
conditions 2, 6 and 10 (see Table 2) and one other test condition to be selected by the manufacturer from the
set of 11 test conditions.
The test report and conclusions shall reflect that the traveller irrigation machine was tested for uniformity of
water distribution in the laboratory — not for the entire set of 11 test conditions, but only for a limited number
of selected conditions: test conditions 2, 6, 10 and the other, selected, test condition.
6.2 Test conditions
6.2.1 General
This test is performed on a standard and fully operational traveller irrigation machine (unless specified
otherwise by a client), ready for use in the field and including all of its operative parts and accessories. The
laboratory test conditions reflect three different types of operating conditions:
field resistance conditions,
machine supply water conditions, and
conditions for setting directly or indirectly travelling speed for the water distribution system.
6.2.2 Combined test conditions
The 11 laboratory uniformity test conditions given in Table 2 cover at least part of the machine operating
range recommended by the manufacturer for field resistance (see 6.2.3), machine supply water pressure
(see 6.2.4) and travel speed (see 6.2.5). They are as follows:
a) one test condition (the reference condition, or test condition 1) in the middle of the operating range for
travel speed, field resistance and machine supply water pressure with a medium travel speed setting, a
medium low field resistance coefficient and a medium supply water test pressure setting;
b) nine test conditions (test conditions 2 to 10) with three travel speed settings, a medium-high field
resistance coefficient, and three machine supply water test pressures;
c) one test condition (test condition 11) with a low travel speed setting, a medium-low field resistance
coefficient and a high machine supply water test pressure.
These test conditions are applicable to types 1 and 2 traveller irrigation machines with gun-type water
distribution systems.
Table 2 — Type test conditions for types 1 and 2 machines (with gun-type water distribution systems)
Condition Machine travel speed setting Field resistance coefficient Pressure to machine inlet
No. m/h α MPa
1 30 (medium) 0,5 (medium-low) 0,8 (medium)
2 (basic) 10 (low)
3 30 (medium) 1,0 (high)
a
4 50 (high)
5 10 (low)
6 (basic) 30 (medium) 0,8 (medium-high) 0,8 (medium)
a
7 50 (high)
8 10 (low)
0,6 (low)
9 30 (medium)
a
10 (basic) 50 (high)
11 10 (low) 0,5 (medium-low) 1,0 (high)
a
If the maximum recommended speed setting is below 50 m/h, use the maximum recommended speed setting.
6.2.3 Simulated field resistance conditions
The laboratory uniformity tests shall be conducted under the following assumptions.
a) The simulated field is flat and level, so that the nozzle or nozzles of the water distribution system can be
assumed to remain at the same elevation over L , with a slope tolerance of ± 1 % along the travel
travel
path.
b) The field resistance force that the operating traveller irrigation machine must overcome meets the
following specific requirements for each type of traveller irrigation machine:
1) for type 1 (reel machines), the field resistance force shall be proportional to the length of distribution
tube laid down on the strip between the cart and the reel, to the weight of a unit length of the
distribution tube full of water and to α;
2) for type 2 (travellers), the field resistance force shall be proportional to the length of the distribution
hose laid down on the strip between the cart and the remote bend of the distribution hose, to the
weight of a unit length of the distribution hose full of water and to α;
3) for type 3 (self-propelled reel machines), the field resistance force shall be proportional to the weight
of the traveller irrigation machine, inclusive of the coiled part of the distribution tube and the water
contained in the coiled part of the distribution tube and to α.
The field resistance coefficient, α, combines friction and slope effects to characterize the comprehensive force
induced by the field resistance, slope or both. The test shall be run for two field resistance conditions.
The values of α applicable for laboratory uniformity tests of types 1 and 2 traveller irrigation machines shall be
in accordance with Table 3.
For type 3 machines, two values of α shall be selected to reflect medium-high and medium-low field
resistance and slope conditions. These values shall be determined from preliminary experiments or test
literature.
12 © ISO 2003 — All rights reserved
Table 3 — Laboratory uniformity test field resistance coefficient values
for types 1 and 2
Field resistance
Typical interpretation
Field resistance
α
condition number
Type 1 Type 2 Field resistance and slope conditions
1 0,8 Medium-high
2 0,5 Medium-low
NOTE The typical values of α observed in practice usually range from 1,0 (high) to 0,3 (low).
6.2.4 Machine supply water conditions
6.2.4.1 General
The machine supply water conditions consist of the pressure delivered to the inlet of the machine and the flow
capacity of the water distribution system at this pressure, as determined by, and discharged from, the
appropriately sized nozzle or nozzle package.
Conduct the tests under three machine supply water test pressure conditions at the inlet to the source
connection hose. Select these test pressures to represent the range of working pressures recommended by
the manufacturer.
6.2.4.2 Test pressures
6.2.4.2.1 Machine supply water test pressure conditions
The three machine supply water test pressure conditions associated with the appropriate water distribution
system nozzle package are
medium test pressure, for characterizing the performance of the traveller irrigation machine under typical
working pressure conditions — usually in the middle of the range of working pressures recommended by
the manufacturer and possibly corresponding to the pressure used for machine design,
minimum test pressure, for characterizing the performance of the traveller irrigation machine at the
low-pressure end of the range of working pressures recommended by the manufacturer, and
maximum test pressure, for characterizing the performance of the traveller irrigation machine at the
high-pressure end of the range of working pressures recommended by the manufacturer.
In all three cases, maintain supply water pressure conditions at the required test values throughout the tests,
with an accuracy in accordance with 6.3.1.
6.2.4.2.2 Machines with gun-type water distribution systems
For machines with a gun-type water distribution system, employ the test pressures 0,6, 0,8 and 1,0 MPa and
select a gun nozzle selected to allow a pressure at the inlet of the gun sufficient to insure proper operation and
acceptable transverse uniformity performance in water application — usually a gun inlet pressure of 0,4 MPa
to 0,5 MPa.
6.2.4.2.3 Machines with sprinkler- or boom-type water distribution systems
For machines with a water distribution system other than a gun-type water distribution system, set the medium
test pressure as follows.
For sprinkler-type water distribution systems, the medium test pressure for the supply water shall be
0,6 MPa. Select the nozzle package so that the sprinkler inlet pressure conforms to the manufacturer’s
specifications.
For boom-and-spray-type water distribution systems, the medium test pressure for the supply water shall
be 0,4 MPa. Select the nozzle package so that boom nozzle pressure conforms to the manufacturer’s
specifications.
Select the minimum and maximum test pressures according to the manufacturer’s literature by agreement
between client and tester.
6.2.5 Travel speed condition settings
Run the tests for the required values of field resistance coefficient conditions and machine supply water
conditions, at three standard settings for travel speed, ν, of the water distribution system covering the range of
the settings for the travel speed, as follows.
a) For testing traveller irrigation machines with a gun-type water distribution system, use test settings for ν of
1) 10 m/h as the minimum travel speed setting,
2) 30 m/h as the medium speed setting, and
3) 50 m/h or the maximum travel speed setting recommended in the manufacturer’s documentation,
whichever is the lesser.
b) For testing traveller irrigation machines with other types of water distribution systems, use test settings for
ν of
1) one minimum setting, corresponding to the minimum travel speed setting recommended by the
manufacturer,
2) one medium setting, approximately 30 m/h, and
3) one maximum setting, corresponding to the maximum travel speed setting recommended by the
manufacturer.
6.3 Apparatus
6.3.1 Measurement devices
For laboratory uniformity tests, measurement devices shall be capable of measuring the actual value with a
precision of ± 1 % of the actual value, unless otherwise specified hereinafter. They shall be selected according
to the type of traveller irrigation machine to be tested and to enable continuous monitoring of the operation of
the traveller irrigation machine throughout the test, typically for up to 40 h or more. The measurement devices,
consisting of the following apparatus, shall be connected to appropriate data storage and recording devices.
6.3.1.1 Pressure gauges, three or more, as appropriate, with a range of 1,6 MPa and an accuracy of
± 0,5 % of actual value.
6.3.1.2 Time instrument, for the recording and storage of data, with an accuracy of ± 0,1 s.
6.3.1.3 Flow meter
6.3.1.4 Dynamometer, with a range of 7 000 daN and an accuracy of ± 0,5 % of actual value.
6.3.1.5 Graduated, calibrated or weighing tanks, or flow meters, in size and number as appropriate
for measuring the volume of water released from a hydrostatic drive or, if applicable, from a piston or bellow
hydrostatic drive.
6.3.1.6 Rotational speed meter or tachometer, for measuring the rotational speed of a hydrodynamic
drive or, if applicable, the rotational speed of the axis of a turbine hydrodynamic drive.
14 © ISO 2003 — All rights reserved
6.3.1.7 Linear displacement meter (odometer), for measuring the travel distance of the water
distribution system.
6.3.1.8 Linear speed meter (speedometer), for measuring the linear travel speed of the water
distribution system.
The measurement of travel distance and travel speed of the water distribution system may be achieved by use
of a single sensor.
6.3.2 Test bench
6.3.2.1 Water source (including pressure supply and regulation)
The test bench water source shall be capable of covering the whole range of flow rates and pressures
required for the operation of the traveller irrigation machine under test, and for maintaining the pressures at
the reference values within ± 1% accuracy and with a response time of less than 15 s.
6.3.2.2 Resistance force device
6.3.2.2.1 The resistance force device shall be selected and installed to induce a bench resistance force,
F , that simulates the resistance force, F, exerted on the traveller irrigation machine during irrigation. This
bench
resistance force shall reflect the type of machine being tested and the dependence of the field resistance force
on the position of the water distribution system in the strip.
6.3.2.2.2 For types 1 and 2 traveller irrigation machines, the resistance force device shall be capable of
producing an F equal to F exerted in the field on the traveller irrigation machine by the distribution tube
bench
(type 1) or distribution hose (type 2). F , which is usually measured using a dynamometer, should be
bench
equal at all times to the desired resistance force, F , continuously applied to the resistance force device
ref
controller, without dependence on the actual coiling speed of the distribution tube or of the tow cable. F is
ref
computed by the equation:
F =×α PL×
ref
where
F is the desired resistance force, in newtons;
ref
α is the field resistance coefficient (dimensionless);
P is the weight per unit length of the distribution tube or hose, full of water in newtons per metre;
L is the length of the moving portion of the distribution tube or hose dragged and in contact with the
field, in metres.
6.3.2.2.3 The resistance force device shall maintain F at a value approximately equal to F with an
bench ref
accuracy of ± 10 % of the maximum value of F for instantaneous measured values and ± 2 % of the
ref
maximum value of F for force values averaged over a travelled distance of one metre. A response time of
ref
less than 15 s shall be maintained.
6.3.2.2.4 These requirements shall be met while L
decreases from the maximum length of distribution tube to zero during the test for type 1, and
increases from zero to the maximum length of distribution hose during the test for type 2.
6.3.2.2.5 The resistance force device may be substituted for all or part of F required on the traveller
ref
irrigation machine under test, with the balance, if any, achieved by friction between the distribution tube or
hose and the laboratory floor.
6.3.2.3 Computer link
The sensors may be connected to a computer or data logger, if desired, for appropriate recording and storage
of test data.
6.3.2.4 Test bench configuration
Ensure that the test bench configuration allows for correct sensor installation and operation and facilitates the
test procedures given in 6.5 for the type of traveller irrigation machine being tested. An example test bench
configuration for a machine with a gun-type water distribution system is shown in Figure 5.
Key
1 reel machine under test
B resistance force device
FIC flow indicator and controller
FT1 flow transducer at the machine inlet
FT2 flow transducer at the exit of the hydrostatic drive
M hydrostatic or hydrodynamic drive in the reel machine under test
PIC pressure indicator and controller
PT1 pressure transducer upstream from the reel machine drive
PT2 pressure transducer downstream from the reel machine drive
SE speed sensor for the rotating axle of the hydrodynamic drive
Vf manual valve
VP pressure regulating valve
VQ flow regulating valve
WIC weight indicator and controller
WT weight transducer
ZT linear displacement transducer for distribution tube
Figure 5 — Example test bench configuration for reel machines (type 1)
16 © ISO 2003 — All rights reserved
6.4 Required pre-test data
6.4.1 Water distribution patterns from stationary water distribution systems
6.4.1.1 General
Flow rates and water distribution patterns from stationary water distribution systems shall be available before
conducting the laboratory uniformity tests, providing pre-test water application rate data expressed in
millimetres per hour over a square grid with a spacing appropriate for the various pressures anticipated at the
inlet of the water distribution system during the tests.
6.4.1.2 Pressure range and pressure increments
Select a range of water distribution system pre-test pressure data broad enough to include all pressures
mea
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 8224-1
Deuxième édition
2003-02-01
Machines d'irrigation mobiles —
Partie 1:
Caractéristiques de fonctionnement et
méthodes d'essai en laboratoire et au
champ
Traveller irrigation machines —
Part 1: Operational characteristics and laboratory and field test methods
Numéro de référence
©
ISO 2003
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Version française parue en 2004
Publié en Suisse
ii © ISO 2003 – Tous droits réservés
Sommaire Page
Avant-propos. iv
1 Domaine d'application. 1
2 Références normatives. 1
3 Termes, définitions et symboles . 2
4 Aspects fonctionnels et informations d'ordre technique . 8
5 Spécification des essais. 8
5.1 Généralités. 8
5.2 Liquide d'essai . 8
5.3 Calcul du coefficient de résistance du champ. 9
5.4 Échantillonnage et préparation générale de la machine d'irrigation mobile pour essai. 10
5.5 Machines spécifiques . 10
6 Essais d'uniformité en laboratoire . 10
6.1 Généralités. 10
6.2 Conditions d'essai . 11
6.3 Appareillage. 15
6.4 Données d'essais préalables requises . 17
6.5 Mode opératoire . 19
6.6 Traitement des données d'essai d'uniformité en laboratoire. 21
6.7 Présentation des résultats . 24
7 Essais du moteur d'entraînement en laboratoire . 29
7.1 Généralités. 29
7.2 Équipement d'essai du moteur d'entraînement en laboratoire . 30
7.3 Conditions d'essai du moteur d'entraînement en laboratoire. 30
7.4 Mode opératoire d'essai du moteur d'entraînement en laboratoire. 30
7.5 Résultats d'essai du moteur d'entraînement en laboratoire . 31
8 Essais d'uniformité au champ . 31
8.1 Généralités. 31
8.2 Appareillage. 32
8.3 Mode opératoire d'essai d'uniformité au champ . 33
8.4 Traitement des données et résultats des essais d'uniformité au champ . 36
8.5 Graphiques des résultats d'essai d'uniformité au champ . 40
Avant-propos
L'ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d'organismes nationaux de
normalisation (comités membres de l'ISO). L'élaboration des Normes internationales est en général confiée
aux comités techniques de l'ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude a le droit de faire partie du
comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales, gouvernementales et non
gouvernementales, en liaison avec l'ISO participent également aux travaux. L'ISO collabore étroitement avec
la Commission électrotechnique internationale (CEI) en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
Les Normes internationales sont rédigées conformément aux règles données dans les Directives ISO/CEI,
Partie 2.
La tâche principale des comités techniques est d'élaborer les Normes internationales. Les projets de Normes
internationales adoptés par les comités techniques sont soumis aux comités membres pour vote. Leur
publication comme Normes internationales requiert l'approbation de 75 % au moins des comités membres
votants.
L'attention est appelée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l'objet de
droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L'ISO ne saurait être tenue pour responsable de ne
pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence.
L'ISO 8224-1 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 23, Tracteurs et matériels agricoles et forestiers,
sous-comité SC 18, Matériels et réseaux d'irrigation et de drainage.
Cette deuxième édition annule et remplace la première édition (ISO 8224-1:1985), qui a fait l'objet d'une
révision technique.
L'ISO 8224 comprend les parties suivantes, présentées sous le titre général Machines d'irrigation mobiles:
Partie 1: Caractéristiques de fonctionnement et méthodes d'essai en laboratoire et au champ
Partie 2: Tuyau flexible et raccords — Méthodes d'essai
iv © ISO 2003 – Tous droits réservés
NORME INTERNATIONALE ISO 8224-1:2003(F)
Machines d'irrigation mobiles —
Partie 1:
Caractéristiques de fonctionnement et méthodes d'essai en
laboratoire et au champ
1 Domaine d'application
La présente partie de l'ISO 8224 spécifie les caractéristiques de fonctionnement des machines d'irrigation
mobiles ainsi que les méthodes d'essai de ces machines en laboratoire et au champ. Elle comporte:
les informations destinées aux utilisateurs, à inclure dans une documentation du produit élaborée par le
fabricant;
les modes opératoires d'essai en laboratoire, visant à évaluer l'uniformité des apports d'eau sur une
bande irriguée par une machine fonctionnant dans une gamme de conditions spécifiée et à déterminer
les vitesses de déplacement maximales que le moteur d'entraînement est capable d'atteindre en réaction
à des conditions de fonctionnement spécifiées;
les modes opératoires d'essai au champ, visant à déterminer l'uniformité des apports d'eau sur une
bande irriguée donnée, dans les conditions locales régnant dans le champ au moment des essais.
Elle est applicable uniquement aux machines d'irrigation mobiles et pas aux autres types de machines
d'irrigation, telles que les machines d'irrigation de type pivot et les rampes frontales.
2 Références normatives
Les documents de référence suivants sont indispensables pour l'application du présent document. Pour les
références datées, seule l'édition citée s'applique. Pour les références non datées, la dernière édition du
document de référence s'applique (y compris les éventuels amendements).
ISO 7749-2:1990, Matériel d'irrigation — Asperseurs rotatifs — Partie 2: Uniformité de la distribution et
méthodes d'essai
ISO 8026, Matériel agricole d'irrigation — Diffuseurs — Exigences générales et méthodes d'essai
ISO 11545, Matériel agricole d'irrigation — Pivots et rampes frontales équipés de buses d'arrosage ou
d'asperseurs — Méthode de détermination de l'uniformité de la distribution d'eau
3 Termes, définitions et symboles
Pour les besoins du présent document, les termes, définitions et symboles (voir Tableau 1) suivants
s'appliquent.
3.1
machine d'irrigation mobile
machine d'irrigation conçue pour irriguer un champ de façon séquentielle, bande par bande, qui, selon des
techniques d'enroulement diverses, fait avancer dans le champ un traîneau équipé d'un système de
distribution d'eau mobile (asperseur ou canon d'arrosage, ou combinaison d'asperseurs et de canons, ou
rampe tractée avec un ensemble d'asperseurs ou diffuseurs, ou autres types de dispositifs d'arrosage) et qui
est destinée à être déplacée vers, et à fonctionner depuis, plusieurs points d'alimentation établis au préalable
dans le champ
NOTE Il existe trois types de machines d'irrigation mobiles, présentant chacun une structure qui comporte une
bobine ou un treuil et un système de distribution d'eau qui se déplace:
les machines d'irrigation mobiles de type 1 comportent une bobine fixe équipée d'un moteur d'entraînement
hydraulique qui enroule et tire un tube de distribution et un traîneau supportant un système de distribution d'eau —
machines communément appelées «enrouleurs» (voir 3.2);
les machines d'irrigation mobiles de type 2 comportent un treuil mobile équipé d'un moteur d'entraînement
hydraulique, supportant un système de distribution d'eau, qui enroule un câble tracteur et tire un tube de distribution
souple — machines communément appelées «traveleurs» (voir 3.3);
les machines d'irrigation mobiles de type 3 comportent une bobine mobile supportant un système de distribution
d'eau muni de roues automotrices, qui enroule un tube de distribution fixe — machines communément appelées
«enrouleurs automoteurs» (voir 3.4) — ou bien, il peut s'agir de machines à moteur.
3.2
enrouleur
machine d'irrigation mobile de type 1 comportant une bobine fixe qui enroule un tube de distribution et qui tire
et alimente en eau un traîneau mobile sur lequel est installé un système de distribution d'eau (le plus souvent
un canon d'arrosage)
Voir Figure 1.
2 © ISO 2003 – Tous droits réservés
Légende
1 alimentation en eau
2 bobine fixe
3 tuyau souple/flexible d'alimentation
4 tube de distribution — tiré
5 traîneau
6 dispositif ou système de distribution d'eau — canon, asperseur, rampe tractée (sur traîneau)
7 sens de déplacement
Figure 1 — Schéma de fonctionnement d'une machine d'irrigation mobile de type 1 — Enrouleur
3.3
traveleur
machine d'irrigation mobile de type 2 comportant un treuil mobile entraîné par un moteur hydraulique, qui
supporte un système de distribution d'eau et qui enroule un câble et tire un flexible de distribution
Voir Figure 2.
Légende
1 ancrage du câble tracteur
2 câble tracteur
3 traîneau
4 dispositif ou système de distribution d'eau — canon, asperseur, rampe tractée (sur traîneau)
5 alimentation en eau
6 flexible de distribution — tiré
7 sens de déplacement
Figure 2 — Schéma de fonctionnement d'une machine d'irrigation mobile de type 2 — Traveleur
3.4
enrouleur automoteur
machine d'irrigation mobile de type 3 comportant un tube de distribution fixe qui amène l'eau d'irrigation à une
structure mobile comportant une bobine qui enroule le tube de distribution, une chaîne cinématique, des roues
motrices et un système de distribution d'eau
Voir Figure 3.
Légende
1 alimentation en eau
2 tube de distribution
3 structure automotrice
4 dispositif ou système de distribution d'eau — canon, asperseur, rampe tractée (sur structure automotrice)
5 sens de déplacement
Figure 3 — Schéma de fonctionnement d'une machine d'irrigation mobile de type 3 —
Enrouleur automoteur
3.5
système de distribution d'eau
partie qui se déplace d'une machine d'irrigation mobile, à travers laquelle l'eau d'irrigation est distribuée et
appliquée sur une bande
EXEMPLE Asperseur, canon d'arrosage, combinaison d'asperseurs et de canons d'arrosage, rampe d'arrosage
avec plusieurs asperseurs ou diffuseurs.
3.6
coefficient de résistance du champ
α
coefficient caractérisant la force de résistance exercée par le champ sur une machine d'irrigation mobile dont
le système de distribution d'eau se déplace le long d'une bande
3.7
tube de distribution
tube d'alimentation au champ
tube polyéthylène
tube d'alimentation transportant l'eau d'irrigation le long d'une bande irriguée jusqu'au système de distribution
d'eau d'une machine d'irrigation mobile de type 1 (enrouleur) et jusqu'à la structure automotrice d'une
machine d'irrigation mobile de type 3 (enrouleur automoteur) et qui peut en partie reposer sur le sol et en
partie être enroulé sur la bobine
4 © ISO 2003 – Tous droits réservés
3.8
flexible de distribution
tuyau souple de distribution
flexible d'alimentation au champ
tuyau d'alimentation qui transporte l'eau le long d'une bande depuis une source d'alimentation en eau
d'irrigation jusqu'au système de distribution d'eau d'une machine d'irrigation mobile de type 2 (traveleur)
3.9
tuyau souple d'alimentation
flexible d'alimentation
conduite souple de liaison au point de desserte
conduite ou tuyau d'alimentation utilisé pour relier un point d'alimentation en eau d'irrigation à la structure fixe
d'une machine d'irrigation mobile de type 1 (enrouleur)
3.10
bande d'irrigation
bande arrosée
partie d'un champ irriguée de façon séquentielle par une machine d'irrigation mobile, constituée
habituellement d'un rectangle d'une largeur de quelques décamètres et d'une longueur de quelques centaines
de mètres et dont la surface effective irriguée par le système de distribution d'eau a des dimensions
nettement supérieures à celles de la bande, en particulier la largeur, un recouvrement des surfaces arrosées
entre les bandes adjacentes étant souvent nécessaire pour maintenir l'uniformité des apports d'eau sur
l'ensemble du champ à une valeur acceptable
3.11
largeur de bande d'irrigation
largeur de bande arrosée
largeur de bande
espacement entre bandes d'irrigation, c'est-à-dire distance entre deux chemins de passage adjacents du
traîneau
3.12
chemin de passage
dans une bande, chemin où, pendant l'irrigation, le système de distribution d'eau se déplace sur ses roues ou
patins et où le tube de distribution, le flexible de distribution ou le câble tracteur est posé en contact avec le
champ et tiré
3.13
longueur de déplacement
distance parcourue par le système de distribution d'eau d'une machine d'irrigation mobile le long de son
chemin de passage dans une bande, depuis le point de départ jusqu'à la position finale d'arrêt — ne
dépassant pas la longueur du tube de distribution dans le cas des machines de types 1 et 3, et étant deux fois
plus long que le flexible de distribution dans le cas des machines de type 2
3.14
bobine
élément d'une machine d'irrigation mobile, constitué d'un tambour muni de joues, tournant sur un arbre axial,
et conçu pour stocker la partie du tube de distribution (pour les machines de types 1 et 3) ou du câble tracteur
(pour les machines de type 2) qui ne repose pas en contact avec le sol; dans le cas de certaines machines
d'irrigation mobiles de type 2, élément supplémentaire conçu pour stocker le flexible de distribution, lorsque la
machine n'arrose pas
Voir Figure 4.
3.15
coefficient de variation
C
v
rapport de l'écart-type à la moyenne d'une variable mesurée de façon répétitive
Légende
A structure 1 tambour de la bobine
B tube de distribution 2 arbre de rotation de la bobine
C traîneau ou chariot 3 freins de la bobine
C position réelle du traîneau ou chariot 4 dispositif de commande du déplacement du système de
distribution d'eau
C position la plus éloignée du traîneau ou chariot
5 tuyau de raccordement entre la machine et la source
(flexible d'alimentation)
6 support de la bobine — fixe ou plateau tournant
orientable
7 roue
8 châssis
9 prise de force externe
10 jantes de stabilisation
11 mécanisme de guidage du tube de distribution
12 dispositif de relevage du traîneau (ou chariot)
13 moteur hydraulique (turbine ou vérin) et train
d diamètre du tambour de la bobine d'engrenages
∅ diamètre extérieur du tube de distribution 14 tube de distribution (généralement tube de polyéthylène)
L longueur de référence du tube de distribution 15 patin de traîneau
réf
L longueur réelle de la partie mobile du tube de 16 système de distribution d'eau — asperseur(s)
distribution reposant sur le champ et y étant tirée d'irrigation, canon d'arrosage à secteur réglable, rampe
tractée ou autre système
17 roue du traîneau
Figure 4 — Machine d'irrigation mobile de type 1 (enrouleur) — Pièces principales
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Tableau 1 — Symboles
Symbole Description Unité
d
Diamètre du tambour de la bobine m
E
Largeur de bande d'irrigation, également appelée largeur de bande m
F Force de résistance du champ N
F
Force de résistance réelle appliquée en utilisant le banc N
banc
F Force de résistance de consigne N
réf
Dose appliquée moyenne au niveau de la ligne i, recueillie au cours de l'avancement du
h
mm
Ai
système de distribution d'eau le long d'un segment égal au rayon irrigué (portée)
h
Dose appliquée moyenne calculée sur la bande mm
As
h Dose appliquée brute mm
GA
h
Dose appliquée brute sur un segment mm
GAseg
I Intensité d'arrosage de référence pour la ligne i
mm/h
i
I Intensité d'arrosage de référence pour la bande mm/h
s
Longueur de la partie du tube de distribution ou du flexible de distribution en contact avec
L le champ et en cours de traction (machines de types 1 et 2), ou longueur de la partie du m
tube de distribution en contact avec le champ (machines de type 3)
L
Longueur du tube ou du flexible de distribution m
réf
L
Longueur de la bande m
s
L Distance de déplacement du système de distribution d'eau (m)
dépl
P
Poids par unité de longueur du tube ou du flexible de distribution rempli d'eau N/m
P Poids total de la machine d'irrigation mobile pleine d'eau N
Total
q Débit d'essai m /h
R
Rayon irrigué (portée) m
irrig
s Espacement entre les collecteurs sur une ligne m
T Durée d'irrigation h
v Vitesse de déplacement du système de distribution d'eau m/h
Vitesse de déplacement du système de distribution d'eau au niveau de la ligne i, calculée
v
m/h
i
comme la vitesse de déplacement moyenne sur un segment égal au rayon irrigué (portée)
Vitesse de déplacement du système de distribution d'eau calculée comme la vitesse de
v
m/h
s
déplacement moyenne sur la bande
(sans
α Coefficient de résistance et de pente du champ
dimension)
∆L Longueur d'un segment (distance de déplacement à travers un segment) m
seg
∆V Volume d'eau distribué le long d'un segment
m
seg
∅ Diamètre du tube ou du flexible de distribution mm
4 Aspects fonctionnels et informations d'ordre technique
La plage de fonctionnement recommandée et les autres aspects fonctionnels importants pour les utilisateurs
de la machine d'irrigation mobile doivent être spécifiés et inclus dans la documentation accompagnant la
machine d'irrigation mobile. Les spécifications suivantes doivent au moins y être mentionnées:
a) les pressions de service minimale et maximale recommandées au niveau du raccord d'entrée de la
machine;
b) la pression admissible maximale recommandée dans tous les cas à l'entrée de la machine;
c) les débits minimal et maximal recommandés;
d) les caractéristiques de répartition d'eau du ou des systèmes de distribution d'eau recommandés;
e) la longueur, le diamètre et l'épaisseur de paroi du tube de distribution ou du flexible de distribution;
f) la vitesse routière de remorquage maximale recommandée;
g) la pente du terrain maximale recommandée lors du fonctionnement de la machine;
h) la vitesse d'enroulement maximale recommandée;
i) la vitesse maximale recommandée de l'arbre moteur externe, le cas échéant;
j) les consignes de sécurité;
k) les instructions de fonctionnement.
5 Spécification des essais
5.1 Généralités
Les essais comprennent
les essais d'uniformité en laboratoire (voir Article 6),
les essais du moteur d'entraînement en laboratoire (voir Article 7), et
les essais d'uniformité au champ (voir Article 8).
Réaliser les essais conformément aux spécifications suivantes concernant les liquides d'essai ainsi que
l'échantillonnage et la préparation de la machine.
5.2 Liquide d'essai
5.2.1 Généralités
Les machines d'irrigation mobiles sont destinées à fonctionner avec de l'eau d'irrigation non filtrée ou
grossièrement filtrée pouvant contenir, occasionnellement ou de façon continue, des matières en suspension
de types divers et de tailles et de concentrations variées. Par conséquent, les conduites de commande
hydraulique ou les circuits du moteur d'entraînement hydraulique des machines d'irrigation mobiles sont
souvent équipés de filtres ou de séparateurs centrifuges.
8 © ISO 2003 – Tous droits réservés
5.2.2 Essais d'uniformité au champ
Comme liquide d'essai standard pour les essais d'uniformité au champ, utiliser l'eau d'irrigation disponible sur
le champ d'essai, non modifiée pour les besoins de l'essai par filtration, par injection de produits chimiques ou
par tout autre procédé, sauf demande particulière du client.
5.2.3 Essais d'uniformité et du moteur d'entraînement en laboratoire
Comme liquide d'essai standard pour les essais d'uniformité en laboratoire et pour les essais du moteur
d'entraînement en laboratoire, utiliser de l'eau d'irrigation à une température comprise entre 4 °C et 35 °C,
dont la concentration de matières en suspension n'est pas supérieure à 1 g/l, et qui a traversé
un tamis de 5 mm d'ouverture de maille, si le dispositif d'arrosage est un canon d'arrosage, ou
un tamis de 500 µm d'ouverture de maille, si le dispositif d'arrosage n'est pas un canon d'arrosage.
Éventuellement, sur demande du client, après avoir effectué les essais de référence de la machine d'irrigation
mobile avec le liquide d'essai standard, les essais peuvent à nouveau être réalisés avec de l'eau contenant
des matières en suspension de plus grandes dimensions ou de concentrations plus élevées ou les deux; ces
essais peuvent aussi être réalisés avec d'autres liquides, tout en ayant davantage d'informations sur la
performance de la machine d'irrigation mobile.
5.3 Calcul du coefficient de résistance du champ
Calculer comme suit la valeur du coefficient, α, caractérisant la force de résistance exercée par le champ sur
une machine d'irrigation mobile lorsque son système de distribution d'eau se déplace le long d'une bande.
Pour les machines d'irrigation mobiles de types 1 et 2: en faisant le rapport entre la force de résistance
du champ et le poids, au même instant, de la partie du tube ou du flexible de distribution posée sur le sol
et tirée, à l'aide de l'équation
F
α =
PL×
où
α est le coefficient de résistance du champ (sans dimension);
F est la force de résistance du champ, en newtons;
P est le poids par unité de longueur du tube ou du flexible de distribution rempli d'eau, en newtons par
mètre;
L est la longueur de la partie du tube ou du flexible de distribution posée et tirée sur le champ, en
mètres.
Pour les machines d'irrigation de type 3: en faisant le rapport entre la force de résistance du champ et le
poids de la machine, y compris la partie enroulée du tube, à l'aide de l'équation suivante:
F
α =
PP−×()L
Total
où
α est le coefficient de résistance du champ (sans dimension);
F est la force de résistance du champ, en newtons;
P est le poids par unité de longueur du tube ou du flexible de distribution rempli d'eau, en newtons
par mètre;
L est la longueur de la partie du tube ou du flexible de distribution déroulée sur le champ, en
mètres;
P est le poids total de la machine d'irrigation mobile pleine d'eau, en newtons.
Total
5.4 Échantillonnage et préparation générale de la machine d'irrigation mobile pour essai
5.4.1 Essais de type
a) Choisir la machine d'irrigation mobile échantillon à soumettre à l'essai à partir d'une série de produits
représentatifs du modèle, non modifiés pour les besoins des essais. Choisir les éléments du système de
distribution d'eau (les buses, par exemple) conformément aux instructions de fonctionnement du fabricant
et pour satisfaire aux conditions d'essai de pression.
b) S'assurer que la machine d'irrigation mobile fournie pour les besoins des essais, ainsi que les documents
techniques et de fonctionnement qui l'accompagnent, sont identiques à ceux fournis aux utilisateurs par
le fabricant.
c) Effectuer un examen visuel de la machine d'irrigation mobile à soumettre à l'essai pour vérifier sa
conformité aux données fournies par le fabricant dans sa documentation, et consigner toutes les
divergences par rapport à ces données.
d) Décrire les actions nécessaires à entreprendre pour effectuer les réglages de la machine d'irrigation
mobile.
e) Soumettre à l'essai la machine d'irrigation mobile conformément aux instructions de fonctionnement du
fabricant.
5.5 Machines spécifiques
Une machine d'irrigation mobile spécifique peut être choisie par le client pour être soumise à l'évaluation de
l'uniformité des apports d'eau en laboratoire ou au champ, ou à l'évaluation de la performance du moteur
d'entraînement.
6 Essais d'uniformité en laboratoire
6.1 Généralités
6.1.1 Objectif
Les essais d'uniformité des apports d'eau reproduisent, en laboratoire, le fonctionnement habituel d'une
machine d'irrigation mobile d'un type donné et d'un système de distribution d'eau donné, sur toute la longueur
de déplacement du système de distribution d'eau, pour un nombre donné de conditions normalisées
spécifiques couvrant la plage de fonctionnement de la machine. Ils permettent de surveiller tous les
paramètres de performance, y compris les conditions hydrauliques et de puissance ainsi que le déplacement
du système de distribution d'eau le long de la bande, et de déterminer la capacité d'apports d'eau de la
machine d'irrigation mobile de référence en caractérisant son modèle d'apports d'eau, dans des conditions de
vent nul à faible, tout au long de la bande.
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6.1.2 Préparation
Préalablement à l'essai, choisir les données d'essai d'arrosage appropriées relatives au système de
distribution d'eau installé conformément aux Normes internationales relatives à de tels systèmes de
distribution d'eau (voir l'ISO 7749-2 et l'ISO 8026), dans des conditions de vent nul à faible.
Déterminer les dimensions de la bande d'essai, à savoir sa longueur, L , et sa largeur, E, de la façon suivante.
s
a) Pour l'essai, choisir L au moins égale à la longueur de déplacement, L , du système de distribution
s dépl
d'eau. S'assurer que L n'est pas inférieure à 90 % de la longueur, L , du tube de distribution
dépl réf
(machines de types 1 et 3) ou du câble tracteur (machines de type 2). S'assurer que L s'inscrit
dépl
totalement dans la longueur de la bande, L .
s
b) Pour l'essai, choisir E conformément aux instructions de fonctionnement du fabricant.
6.1.3 Essais de type
Les essais de type sont réalisés dans un ensemble de 11 conditions d'essai en laboratoire couvrant la plage
des conditions de fonctionnement et des réglages déclarée par le fabricant (voir 6.2.2 et Tableau 2). Par
conséquent, le rapport et les conclusions d'essai doivent indiquer que la machine d'irrigation mobile a été
soumise à un essai d'uniformité des apports d'eau au laboratoire, conformément à cet ensemble des
11 conditions d'essai d'uniformité en laboratoire.
6.1.4 Essais de base
Les essais de base sont utilisés pour évaluer, sur une base préliminaire, la performance en apports d'eau que
l'ensemble complet des essais de type permet de déterminer. Les conditions d'essai que les essais de base
doivent respecter doivent comprendre les conditions d'essai 2, 6 et 10 (voir Tableau 2) ainsi qu'une autre
condition d'essai devant être choisie par le fabricant parmi l'ensemble des 11 conditions d'essai.
Le rapport et les conclusions d'essai doivent indiquer que la machine d'irrigation mobile a été soumise à un
essai d'uniformité des apports d'eau au laboratoire — non pas pour l'ensemble complet des 11 conditions
d'essai, mais uniquement pour un nombre limité de conditions choisies, à savoir les conditions d'essai 2, 6
et 10 et l'autre condition d'essai choisie.
6.2 Conditions d'essai
6.2.1 Généralités
Cet essai est réalisé sur une machine d'irrigation mobile standard et entièrement opérationnelle (sauf
spécification contraire par le client), prête pour l'utilisation au champ et comportant toutes ses pièces et tous
ses accessoires fonctionnels. Les conditions d'essai en laboratoire reflètent trois types distincts de conditions
de fonctionnement, à savoir
les conditions de résistance du champ,
les conditions d'alimentation en eau de la machine, et
les conditions de détermination directe ou indirecte de la vitesse de déplacement du système de
distribution d'eau.
6.2.2 Conditions d'essai combinées
Les 11 conditions d'essai d'uniformité en laboratoire indiquées dans le Tableau 2 couvrent au moins en partie
la plage de fonctionnement de la machine recommandée par le fabricant pour la résistance du champ
(voir 6.2.3), la pression de l'alimentation en eau de la machine (voir 6.2.4) et la vitesse de déplacement
(voir 6.2.5). Ces conditions sont les suivantes:
a) une condition d'essai (la condition de référence, ou condition d'essai n° 1) au milieu de la plage de
fonctionnement pour la vitesse de déplacement, la résistance du champ et la pression de l'alimentation
en eau de la machine, c'est-à-dire avec un réglage à la vitesse de déplacement moyenne, un coefficient
de résistance du champ moyennement faible et un réglage à la pression d'essai de l'alimentation en eau
moyenne;
b) neuf conditions d'essai (conditions d'essai n° 2 à n° 10) avec trois réglages de la vitesse de déplacement,
un coefficient de résistance du champ moyennement élevé et trois pressions d'essai de l'alimentation en
eau de la machine;
c) une condition d'essai (condition d'essai n° 11) avec un réglage à la vitesse de déplacement faible, un
coefficient de résistance du champ moyennement faible et une pression d'essai de l'alimentation en eau
de la machine élevée.
Ces conditions d'essai sont applicables aux machines d'irrigation mobiles de types 1 et 2, équipées de canons
d'arrosage.
Tableau 2 — Conditions des essais de type s'appliquant aux machines de types 1 et 2
(équipées de canons d'arrosage)
Réglage de la vitesse de Coefficient de résistance Pression à l'entrée de la
Condition
déplacement de la machine du champ machine
N° m/h α MPa
1 30 (moyenne) 0,5 (moyennement faible) 0,8 (moyenne)
2 (de base) 10 (faible)
3 30 (moyenne) 1,0 (élevée)
a
50 (élevée)
5 10 (faible)
6 (de base) 30 (moyenne) 0,8 (moyennement élevé) 0,8 (moyenne)
a
7 50 (élevée)
8 10 (faible)
9 30 (moyenne) 0,6 (faible)
a
10 (de base) 50 (élevée)
11 10 (faible) 0,5 (moyennement faible) 1,0 (élevée)
a
Si le réglage de vitesse maximale recommandé est inférieur à 50 m/h, utiliser le réglage de vitesse maximale recommandé.
6.2.3 Conditions de résistance du champ simulées
Les essais d'uniformité en laboratoire doivent être réalisés en partant des hypothèses suivantes.
a) Le champ simulé est plat et régulier, de façon que l'on puisse faire l'hypothèse que la ou les buses du
système de distribution d'eau sont à la même altitude sur L , avec une tolérance de pente de ± 1 % le
dépl
long du chemin de passage.
b) La force de résistance du champ que la machine d'irrigation mobile en fonctionnement doit vaincre
satisfait aux exigences spécifiques suivantes pour chaque type de machine d'irrigation mobile:
1) pour les machines de type 1 (enrouleurs), la force de résistance du champ doit être proportionnelle à
la longueur du tube de distribution reposant sur la bande entre le traîneau et la bobine, au poids
d'une unité de longueur du tube de distribution rempli d'eau et à α;
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2) pour les machines de type 2 (traveleurs), la force de résistance du champ doit être proportionnelle à
la longueur du flexible de distribution reposant sur la bande entre le traîneau et la boucle faite sur le
champ par le flexible de distribution, au poids d'une unité de longueur du flexible de distribution
rempli d'eau et à α;
3) pour les machines de type 3 (enrouleurs automoteurs), la force de résistance du champ doit être
proportionnelle au poids de la machine d'irrigation mobile, y compris la partie enroulée du tube de
distribution et l'eau qu'elle contient, et à α.
Le coefficient de résistance du champ, α, combine les effets de frottement et de pente pour caractériser la
force globale induite par la résistance du champ, la pente ou les deux. L'essai doit être effectué dans deux
conditions de résistance du champ.
Les valeurs de α applicables aux essais d'uniformité en laboratoire des machines de types 1 et 2 doivent être
conformes au Tableau 3.
Pour les machines de type 3, deux valeurs de α doivent être choisies pour refléter une résistance du champ
moyennement élevée et moyennement faible et les conditions d'inclinaison. Ces valeurs doivent être
déterminées à partir d'expériences préalables ou d'autres documents d'essai.
Tableau 3 — Valeurs du coefficient de résistance du champ pour les essais d'uniformité en laboratoire
des machines de types 1 et 2
Résistance du champ
Interprétation habituelle
Numéro de condition de
α
résistance du champ
Type 1 Type 2 Résistance du champ et conditions d'inclinaison
1 0,8 Moyennement élevée
2 0,5 Moyennement faible
NOTE Les valeurs types de α observées dans la pratique sont généralement comprises entre 1,0 (élevé) et 0,3 (faible).
6.2.4 Conditions d'alimentation en eau de la machine
6.2.4.1 Généralités
Les conditions d'alimentation en eau de la machine concernent la pression délivrée à l'entrée de la machine et
la capacité de débit du système de distribution d'eau à cette pression, telle que déterminée et fournie par la
buse ou l'ensemble de buses de taille appropriée.
Réaliser les essais dans trois conditions de pression d'essai d'alimentation en eau de la machine à l'entrée du
tuyau souple d'alimentation. Choisir ces pressions d'essai de façon à représenter la plage des pressions de
service recommandée par le fabricant.
6.2.4.2 Pressions d'essai
6.2.4.2.1 Conditions de pression d'essai pour l'alimentation en eau de la machine
Les trois conditions de pression d'essai pour l'alimentation en eau de la machine, associées à l'ensemble
approprié de buses du système de distribution d'eau, sont
la pression d'essai moyenne, pour caractériser la performance de la machine d'irrigation mobile dans les
conditions usuelles de pression de service — en général au milieu de la plage des pressions de service
recommandées par le fabricant et probablement correspondant à la pression utilisée pour la conception
de la machine,
la pression d'essai minimale, pour caractériser la performance de la machine d'irrigation mobile à la limite
inférieure de la plage des pressions de service recommandées par le fabricant, et
la pression d'essai maximale, pour caractériser la performance de la machine d'irrigation mobile à la
limite supérieure de la plage des pressions de service recommandées par le fabricant.
Dans les trois cas, maintenir les conditions de pression d'alimentation en eau tout au long des essais aux
valeurs d'essai spécifiées, avec une exactitude conforme à 6.3.1.
6.2.4.2.2 Machines équipées d'un système de distribution d'eau par canon
Pour les machines équipées d'un canon d'arrosage, utiliser les pressions d'essai de 0,6 MPa, 0,8 MPa et
1,0 MPa et choisir la buse du canon de manière à garantir une pression à l'entrée du canon suffisante pour
assurer un fonctionnement correct et une performance acceptable d'uniformité transversale des apports
d'eau — généralement une pression à l'entrée du canon comprise entre 0,4 MPa et 0,5 MPa.
6.2.4.2.3 Machines équipées d'un système de distribution d'eau par asperseurs ou rampe tractée
Pour les machines équipées d'un système de distribution d'eau autre qu'un canon, fixer la pression d'essai
moyenne comme suit.
Pour les systèmes de distribution d'eau de type asperseur, la pression d'essai moyenne de l'alimentation
en eau doit être de 0,6 MPa. Choisir l'ensemble de buses de manière que la pression d'entrée dans
l'asperseur soit conforme aux spécifications du fabricant.
Pour les systèmes de distribution d'eau de type rampe et diffuseur, la pression d'essai moyenne de
l'alimentation en eau doit être de 0,4 MPa. Choisir l'ensemble de buses de manière que la pression à la
buse soit conforme aux spécifications du fabricant.
Choisir les pressions d'essai minimale et maximale conformément à la documentation du fabricant, par accord
entre le client et la personne en charge des essais.
6.2.5 Réglages relatifs aux conditions de vitesse de déplacement
Effectuer les essais pour les valeurs spécifiées du coefficient de résistance du champ et des conditions
d'alimentation en eau de la machine, à trois réglages standard de la vitesse de déplacement, ν, du système
de distribution d'eau, couvrant la plage des réglages de la vitesse de déplacement, comme suit.
a) Pour les essais des machines d'irrigation mobiles équipées d'un canon d'arrosage, régler ν sur
1) 10 m/h, comme réglage de la vitesse de déplacement minimale,
2) 30 m/h, comme réglage de la vitesse moyenne, et
3) 50 m/h ou le réglage maximal de la vitesse de déplacement recommandé dans la documentation du
fabricant, la valeur la plus faible étant retenue.
a) Pour les essais des machines d'irrigation mobiles équipées d'autres types de systèmes de distribution
d'eau, régler ν sur
1) un réglage minimal, correspondant au réglage de vitesse minimale de déplacement recommandé par
le fabricant,
2) un réglage moyen, correspondant à environ 30 m/h, et
3) un réglage maximal, correspondant au réglage de vitesse maximale de déplacement recommandé
par le fabricant.
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6.3 Appareillage
6.3.1 Dispositifs de mesure
Pour les essais d'uniformité en laboratoire, les dispositifs de mesure doivent être capables de mesurer la
valeur réelle avec une exactitude de ± 1 %, sauf spécification contraire ci-après. Ils doivent être choisis en
fonction du type de machine d'irrigation mobile à soumettre à l'essai et de manière à permettre une
surveillance continue du fonctionnement de la machine d'irrigation mobile tout au long de l'essai,
habituellement pour une durée de 40 h ou plus. Les dispositifs de mesure, qui se composent des appareils
suivants, doivent être reliés à des dispositifs appropriés de stockage et d'enregistrement de données.
6.3.1.1 Manomètres, trois ou plus, selon le cas, dans une plage de 1,6 MPa et avec une exactitude de
± 0,5 % de la valeur réelle.
6.3.1.2 Appareil de mesure du temps, pour enregistrement et stockage des valeurs mesurées, avec
une exactitude de ± 0,1 s.
6.3.1.3 Débitmètre.
6.3.1.4 Dynamomètre, dans une plage de 7 000 daN et avec une exactitude de ± 0,5 % de la valeur
réelle.
6.3.1.5 Réservoirs gradués, étalonnés ou sur balance à bascule, ou débitmètres, leur taille et leur
nombre convenant pour le mesurage du volume d'eau rejetée par un moteur d'entraînement hydrostatique ou,
le cas échéant, par un moteur à piston ou à soufflet.
6.3.1.6 Capteur de vitesse de rotation ou tachymètre, pour mesurer la vitesse de rotation d'un moteur
d'entraînement hydrodynamique ou, le cas échéant, la vitesse de rotation de l'axe d'entraînement
hydrodynamique d'une turbine.
6.3.1.7 Capteur de déplacement linéaire (odomètre), pour mesurer la distance de déplacement du
système de distribution d'eau.
6.3.1.8 Tachymètre linéaire (indicateur de vitesse), pour mesurer la vitesse de déplacement linéaire
du système de distribution d'eau.
Le mesurage de la distance de déplacement et de la vitesse de déplacement du système de distribution d'eau
peut être obtenue à l'aide d'un seul capteur.
6.3.2 Banc d'essai
6.3.2.1 Alimentation en eau (y compris la mise sous pression et la régulation)
L'alimentation en eau du banc d'essai doit pouvoir couvrir toute la plage des débits et pressions requis pour le
fonctionnement de la machine d'irrigation mobile soumise à l'essai, et pour le maintien des pressions aux
valeurs de référence, avec une exactitude de ± 1 % et un temps de réaction inférieur à 15 s.
6.3.2.2 Générateur de force de résistance
6.3.2.2.1 Le générateur de force de résistance doit être choisi et installé de façon à induire une force de
résistance de banc d'essa
...
Questions, Comments and Discussion
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