ПОЛИВНОЙ ТРУБОПРОВОД Российский патент 1994 года по МПК A01G25/00 

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к мелиорации, и может быть использовано для поверхностного орошения по полосам и бороздам.

Известен гибкий трубопровод, включающий гибкую оболочку с водовыпускными отверстиями и устройство для их перекрытия, расположенное с внешней стороны гибкой оболочки и, выполненное в виде герметичных различной растяжимости карманов из эластичного материала, установленных против водовыпускных отверстий, и шланга, проходящего вдоль всей длины трубопровода, включая участки с герметичными карманами, причем на этих участках шланг имеет перфорацию.

Недостатками указанного гибкого трубопровода является невысокие эксплуатационные характеристики и качество полива.

Таким образом, данная конструкция гибкого трубопровода не обеспечивает ведение полива в требуемом режиме.

Целью изобретения является расширение эксплуатационных возможностей и повышения качества полива.

Поставленная цель достигается тем, что шланг имеет дополнительные отверстия, выполненные на участках, расположенных между герметичными карманами, и снабжен подвижными бандажами, установленными на нем, с возможностью перекрытия упомянутых отверстий.

На фиг. 1 изображен трубопровод с местным разрезом бандажа, работающий как поливной распределительный, полив осуществляется в каждую борозду; на фиг. 2 - перфорированный участок шланга, расположенный в герметичном кармане; на фиг.3 - трубопровод, работающий как транспортирующий, поперечный разрез по герметичному карману; на фиг.4 - трубопровод, работающий в совмещенном режиме, участок в середине трубопровода - поливной распределительный; на фиг. 5 - трубопровод, работающий в совмещенном режиме, участок в середине трубопровода - транспортирующий.

Трубопровод включает гибкую оболочку 1 с водовыпускными отверстиями 2, устройство для их перекрытия, расположенное с внешней стороны гибкой оболочки и выполненное в виде герметичных различной растяжимости карманов 3 из эластичного материала, установленных против водовыпускных отверстий 2, и шланга 4, проходящего вдоль всей длины трубопровода, включая участки с герметичными карманами 3, причем на этих участках шланг имеет перфорацию 5, на участках шланга 4 между карманами 3 выполнены дополнительные перфорации 6 с возможностью их перекрытия гибкими подвижными бандажами 7, расположенными на шланге 4. Герметичные карманы 3 могут крепиться к гибкой оболочке 1 любым способом, например, наклеивают, пришивают, приваривают или одновременно наклеивают и пришивают и т.д. Шланг 4 пропускают через карманы 3 и располагают таким образом чтобы перфорация 5 (см. фиг.2) находилась на участках карманов 3, а дополнительные перфорации 6 с гибкими подвижными бандажами 7, размещенными на шланге 4, занимали место между карманами 3. Положение шланга 4 на гибкой оболочке 1 фиксируется карманами 3, поэтому отпадает необходимость крепления его к гибкой оболочке 1. Конструкция бандажей 7 может быть различной. Например, они могут быть выполнены в виде отрезков трубок (шлангов), внутренний диаметр которых равен внешнему диаметру шланга 4. Длина отрезков трубок должна быть такова, чтобы бандажи 7 перерывали участки шланга 4 с дополнительными перфорациями 6. Однако длина бандажей 7 должна быть менее длины участков между карманами 3, иначе бандажи 7 не смогли бы перемещаться по шлангу 4. Бандажи 7 должны быть выполнены из гибкого материала, чтобы не затруднять намотку трубопровода на барабан при сборке. Трубопровод может быть использован как транспортирующий или поливной распределительный. Кроме того, возможна его эксплуатация в совмещенном транспортирующем и поливном распределительном режимах.

Трубопровод работает следующим образом.

Производят раскладку трубопровода на рабочем участке, при этом подвижные бандажи 7 находятся в положении, позволяющем надежно перекрывать участки шланга 4 с дополнительными перфорациями 6. В шланг 4 подают воду и через перфорацию 5 поступает в герметичные карманы 3 из эластичного материала, которые растягиваются, в зависимости от создаваемого в них давления, в направлении водовыпускных отверстий 2. Избыточное давление в карманах обусловлено степенью пережатия шланга 4 в конце трубопровода. Если шланг 4 пережать полностью, то избыточное давление в карманах 3, таково, что они гарантировано перекрывают водовыпускные отверстия 2, и поливной трубопровод превращается в транспортирующий. После этого воду подают в гибкую оболочку 1. По достижении водой конца трубопровода, начинают производить регулировку подачи воды из водовыпускных отверстий 2 гибкой оболочки 1. Регулировка в каждую борозду (см. фиг.1) производят за счет изменения площади поперечного сечения шланга 4. Когда шланг 4 соединяется с атмосферой, происходит вытеснение жидкости из карманов 3 в шланг 4 из-за разности давлений в растянутых карманах 3 и шланге 4. Выравнивание давления происходит за счет того, что карманы 3 выполнены из эластичного материала, который в карманах, заполненных жидкостью, существенно деформирован, следовательно, в нем действуют значительные восстанавливающие силы, стремящиеся уменьшить деформацию. Эти силы, посредством стенок карманов, и вытесняют жидкость в шланг, а карманы принимают возможно меньший объем. Когда шланг 4 открыт полностью, карманы 3 не перекрывают водовыпускные отверстия 2, расход воды в борозды максимален. При движении оросительной воды вдоль оболочки 1 происходит потеря напора по длине трубопровода, а следовательно, расход воды через водовыпускные отверстия 2 будет неравномерным. Равномерность расхода достигают регулированием перекрытия площади каждого водовыпускного отверстия 2 за счет различной растяжимости карманов 3. Это может реализовываться несколькими способами. Например, при изготовлении каждого кармана можно использовать материалы разной растяжимости, но это не технологично. Можно карманы выполнять из одного материала, но разного объема. Это усложняет конструкцию. Наиболее рационально менять количество перфораций 5 в шланге 4 на участках герметичных карманов 3 (см. фиг.2), тем самым регулируя различные объемы воды, поступающие в карманы, а следовательно, и их растяжимость. Можно использовать комбинированный способ. Реализация конструкции карманов различной растяжимости обеспечивает равномерность раздачи воды в борозды. Для закрытия водовыпускных отверстий перекрывают шланг 4 в конце трубопровода. Вода под действием гидравлической энергии потока через перфорации 5 поступает в карманы 3, которые растягиваются и перекрывают водовыпускные отверстия 2. Трубопровод работает как транспортирующий (см. фиг.3).

Возможна эксплуатация трубопровода в смешанном режиме. Это осуществляется следующим образом.

В трубопроводе, работающем в топливном режиме с открытыми водовыпускными отверстиями 2 и шлангом 4, соединенным с атмосферой, шланг перекрывают в любом месте. Тогда часть карманов, связанных с участком шланга 4, соединенного с атмосферой, останутся без изменения, водовыпускные отверстия 2 будут открытыми, а участок трубопровода работает как поливной распределительный. Головной же участок трубопровода будет транспортирующим, так как в карманы 3, связанные с перекрытым участком шланга и начнет поступать вода под воздействием гидравлической энергии потока, карманы 3 растянутся и перекроют водовыпускные отверстия 2.

Возможна эксплуатация трубопровода в смешанном режиме, когда участок в середине трубопровода работает в поливном раздаточном режиме, а участки по концам трубопровода являются транспортирующими (см. фиг.4). Это осуществляется следующим образом. Полностью перекрывается конец шланга 4 (точка Д). Под действием гидравлической энергии потока вода поступает через перфорацию 5 в карманы 3, которые растягиваются и перекрывают водовыпускные отверстия 2, трубопровод становится транспортирующим. После этого шланг 4 перекрывается также в точках В и С. Смещается любой подвижной бандаж 7 на участке ВС, таким образом, чтобы дополнительные перфорации 6 шланга 4 были связаны с атмосферой. Из-за разности давления в карманах 3 на участке ВС и шланге 4 вода из карманов 3 вытесняется в шланг 4, а затем через дополнительные перфорации 6 выливается на поливной участок. Когда давление в карманах на участке ВС и шланге 4 выравняется, то водовыпускные отверстия 2 на указанном участке трубопровода окажутся открытыми, и участок ВС будет работать в поливном распределительном режиме. Шланг 4 на участках АВ и СД трубопровода останется перекрытым, а следовательно, карманы 3 на указанных участках будут гарантировано перекрывать водовыпускные отверстия 2, а участки АВ и СД трубопровода останутся транспортирующими.

Возможна эксплуатация трубопровода в смешанном режиме, когда участок в середине трубопровода будет транспортирующим, а начало и конец трубопровода будет работать в поливном раздаточном режиме (см. фиг.5). Этот режим достигают следующим образом. Полностью перекрывают конец шланга 4 (точка Д). Под действием гидравлической энергии потока вода поступает через перфорацию 5 в карманы 3, которые растягиваются и перекрывают водовыпускные отверстия 2, трубопровод становится транспортирующим. После этого шланг 4 перекрывают дополнительно в точках В и С. На участках АВ и СД смещаются хотя бы по одному подвижному бандажу 7 таким образом, чтобы дополнительные перфорации 6 шланга 4 были связаны с атмосферой. Из-за разности давления в карманах 3 на участках АВ и СД трубопровода и шланге 4 воды из карманов 3 вытесняются в шланг 4, а затем через дополнительные перфорации 6 выливается на поливной участок. Когда давление в карманах 3 на участках АВ и СД и шланге 4 выравнивается, то водовыпускные отверстия 2 на указанных участках трубопровода окажутся открытыми и участки АВ и СД будут работать в поливном раздаточном режиме. Шланг 4 на участке ВС трубопровода останется перекрытым а, следовательно, карманы 3 на указанном участке будут перекрывать водовыпускные отверстия 2, а участок ВС останется транспортирующим. Перекрывая шланг 4 на соответствующих участках, смещая бандажи 7, таким образом, чтобы дополнительные перфорации 6 были связаны с атмосферой, можно добиться, любого количества участков трубопровода, работающих в поливном или транспортирующем режимах, а следовательно, реализация данной конструкции трубопровода позволяет вести выборочный полив любых участков. Перекрывая шланг 4 возле каждого водовыпускного отверстия и смещая необходимые подвижные бандажи 7, чтобы дополнительные перфорации 6 были связаны с атмосферой, можно добиться ведения полива по четным или нечетным бороздам, а также вести выборочный полив в отдельные борозды, таким образом, можно добиться повышения качества полива. Перекрывая шланг 4 можно вести различным образом, применяя зажимы любой конструкции, размещая в шланге 4 вентели или клапаны и т.д. В случае применения клапанов различной конструкции можно полностью механизировать перекрытие шланга 4 и управлять перекрытием дистанционно.

После окончания полива на данном участке шланг 4 соединяют с атмосферой, вода из карманов 3 вытесняется в шланг 4 через перфорацию 5, уменьшая объем карманов до тех пор, пока деформация в материале карманов не станет равной нулю. Карманы уже не будут перекрывать водовыпускные отверстия 2. Начинается сборка трубопровода при открытых водовыпускных отверстиях, через которые выливается оставшаяся в трубопроводе вода. При этом бандажи 7 могут перекрывать дополнительные перфорации 6, а могут быть и смещены.

Использование предложенного трубопровода по сравнению с прототипом позволяет:
Эксплуатировать трубопровод в совмещенном режиме таким образом, чтобы несколько участков работало одновременно в транспортирующем или поливном режимах.

Вести дискретные поливы по нечетным или четным бороздам.

Осуществлять выборочные поливы в отдельные борозды или по отдельным участкам в необходимых режимах.

Использование: область мелиорации, поливные трубопроводы с перекрываемыми водовыпускными отверстиями, с целью повышения качества полива и расширения эксплуатационных возможностей путем обеспечения работы трубопровода в различных режимах. Сущность изобретения: при наличии на трубопроводе 1 дополнительных отверстий 6, перекрываемых подвижными бандажами 7 появляется возможность работы трубопровода 1 в транспортирующем и поливном режимах. 5 ил.

ПОЛИВНОЙ ТРУБОПРОВОД, включающий гибкий шланг с водовыпускными отверстиями и устройство для перекрытия водовыпускных отверстий, расположенное с внешней стороны шланга и выполненное в виде герметичных различной растяжимости карманов из эластичного материала, установленных напротив водовыпускных карманов, отличающийся тем, что, с целью расширения эксплуатационных возможностей и повышения качества полива, шланг имеет дополнительные отверстия, выполненные на участках, расположенных между герметичными карманами, и снабжен подвижными бандажами, установленными на нем с возможностью перекрытия дополнительных отверстий.