УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОЛИВА Российский патент 1998 года по МПК A01G25/02 A01G25/16 A01G27/00 A01G27/02 

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к механизации полива, и может быть использовано для орошения сельскохозяйственных культур путем дискретной подачи воды в очаги увлажнения.

Известно устройство для дискретного полива, включающее водоподъемный механизм, трубопроводную сеть с водовыпусками, накопительную емкость, сифон с механизмом включения [1].

Недостатком этого устройства для дискретного полива является сложность конструкции и недостаточная надежность работы.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для полива, включающее распределительный и поливные трубопроводы с водовыпусками, накопительную емкость и сифон с механизмом запуска [2].

Недостатком этого устройства для полива является то, что с увеличением площади орошения резко возрастает его удельная материалоемкость из-за увеличения объема накопительной емкости и диаметров трубопроводной сети, что приводит также к снижению равномерности распределения поливного тока между водовыпусками.

Задачей, на решение которой направлено изобретение, является снижение удельной материалоемкости устройства для полива и повышение равномерности распределения поливного тока между водовыпусками при увеличении площади полива.

На фиг.1 дана схема размещения устройства на орошаемом участке; на фиг. 2 - принципиальная конструктивная схема головного узла устройства (разрез А-А); на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг.2; на фиг. 4 - разрез В-В на фиг.2; на фиг.5 - узел I на фиг.3. на фиг.6 - принципиальная гидравлическая схема головного узла устройства.

Устройство для полива состоит из головного узла 1 и сети трубопроводов 2. Сеть трубопроводов 2 выполнена в виде отдельных секций с распределительными 3 и поливными 4 трубопроводами с водовыпусками 5. Головной узел 1 содержит накопительную емкость 6, питающую трубку 7 с краном, рабочий сифон 8 и автоматический переключатель потока оросительной воды 9. Рабочий сифон 8 состоит из всасывающей 10 с патрубком 11 и сливной 12 частей, трубки-датчика уровня жидкости 13, воздухоотводящей трубки 14 и стакана 15 с трубкой 16 для срыва вакуума сифона.

Автоматический переключатель потока оросительной воды 9 содержит: сифоны 17 (I, II, III, IV), заглубленными концами сливных частей 18 (I, II, III, IV) в стаканы 19 (I, II, III, IV) с выходными патрубками 20 (I, II, III, IV) и объединенными между собой всасывающими 21 (I, II, III, IV) частями посредством коллектора 22, управляющие камеры 23 (I, II, III, IV), гидравлически связанные между собой, дозатор автоматической подачи воды 24 в управляющие камеры и гидравлические каналы связи 25 (I, II, III, IV), 26 (I, II, III, IV), 27 и 28 (I, II, III, IV), 29, 30.

Дозатор автоматической подачи воды 24 (см. фиг. 4) в управляющие камеры 23 выполнены в виде сифона 31, сливная часть 32 которого опущена в питающую камеру 33, а всасывающая часть 34 снабжена дозирующим стаканом 35, полость которого микросифоном 36 сообщена с полостью сливой части 32.

Управляющие камеры 23 (I, II, III, IV) сообщены каналом связи 30 с питающей камерой 33, каналом связи 25 (I, II, III, IV) с соответствующими сливными частям 18 (I, II, III, IV) сифонов 17 (I, II, III, IV) и каналами связи 26 (I, II, III, IV) с выходными патрубками всасывающих частей 21 (I, II, III, IV) стаканов 19 (I, II, III, IV), а коллектор 22 сообщен со сливной частью 12 рабочего сифона 8, с атмосферой - каналом связи 29 и с выходным патрубком 20 - через канал связи 27 с дросселем 37.

Каналы связи 26 (I, II, III, IV) выполнены в виде сифонов, всасывающие концы которых расположены в управляющих камерах 23, а сливные части соединены с выходными патрубками 20 (I, II, III, IV). Управляющие камеры сообщены с выходным патрубками через каналы связи следующим образом: 23^II к 20^I через 26^II, 23^III к 20^II через 26^II, 23^IV к 20^III и 23^I к 20^IV через 26^IV, т.е. каждая управляющая камера сообщена с предыдущим выходным патрубком, а 1-я управляющая камера - с последним выходным патрубком. Выходные патрубки 20 (I, II, III, IV) сообщены с атмосферой через каналы связи 28 (I, II, III, IV), объединенные в верхней части общим стаканом 38, в котором установлен конец трубки датчика 13.

Для подготовки устройства к работе необходимо предварительно заполнить водой коллектор 22, стаканы 19 (I, II, III, IV) до уровня выходных патрубков 20 (I, II, III, IV), питающую камеру 33 и управляющие камера 23 (I, II, IV) за исключением камеры 23^III (см. фиг. 1, 6). Во всех камерах кроме 23^III установится уровень воды до канала связи 20, вследствие чего сифоны 17 (I, II, IV) меняют свои свойства и превращаются в водовоздушные затворы, так как их сливные концы затоплены водой в стаканах 19 (I, II, IV), а полости отсечены от атмосферы путем затопления концов каналов связи 25 (I, II, IV) в управляющих камерах 23 (I, II, IV). Сифон 17 (III) остается в прежних свойствах (в качестве сифона), так как его внутренняя полость остается сообщенной с атмосферой через канал связи 25^III пустующую управляющую камеру 23^III.

Устройство для полива работает следующим образом. Вода по питающей трубке 7 расходом, заданным краном, поступает в накопительную емкость 6. Уровень воды в емкости 6 медленно повышается, вытесняя воздух из всасывающей части 34 сифона 31 через микросифон 36, и после заполнения дозирующего стакана 35 достигается места соединения трубки-датчика 13 к всасывающей части 10 рабочего сифона 8. Вследствие этого трубка-датчик 13 запускается в работу и с помощью воздухоотводящей трубки 14 удаляет воздух из всасывающей части 10. Тем самым запускается в работу рабочий сифон 8 и трубка 16. Вода большим расходом поступает в коллектор 22, уровень воды в нем резко повышается выше верхних уровней всасывающих частей 21^I,II,III,IV сифонов 17 ^I,II,III,IV. При этом уровень воды резко поднимается только во всасывающей части 21^III сифона 17^III, так как только из его внутренней полости воздух может свободно удаляться в атмосферу через канал связи 25^III и пустую управляющую камеру 23^III. В остальных всасывающих частях 21^I,II,IV уровень воды не поднимается до их верхних уровней, так как внутренние полости этих сифонов отсечены от атмосферы и повышение уровня приводит к сжатию воздуха в них, т.е. сифона 17^I,II,IV превращаются в водовоздушные затворы. Благодаря этому и воздухоотводящему каналу 28^III сифон 17^III резко запускается в работу, подавая воду через выходной патрубок 20^III, распределительный трубопровод 3 и поливные трубопроводы 4 с водовыпусками 5 на орошаемый участок, обслуживаемый одной секцией поливного устройства. При этом напор воды работающей секции поднимается в канале связи 26^III и вытесняет воздух из него управляющую камеру 23^IV. Начинается полив участка и снижение уровня воды в емкости 6.

В период снижения уровня воды в емкости 6 дозирующий стакан 35 остается заполненным, а в полости сифона 31 создается разрежение из-за падения уровня воды в его всасывающей части 34, так как сливной конец 32 и всасывающая часть микросифона 36 затоплены водой. При снижении уровня воды в емкости 6 до определенной отметки микросифон 36 запускается в работу и вода из стакана 35 переливается в питающую камеру 33 и далее, заполняя пустующую управляющую камеру 23^III, равномерно распределяется по всем камерам управления.

Дальнейшее понижение уровня воды в емкости 6 до уровня верхнего среза стакана 15 после освобождения конца всасывающей части 34 сифона 31 приводит к медленному отсосу воды через трубку 16, которая после завершения отсоса воды связывает всасывающую часть 10 рабочего сифона 8 с атмосферой, вследствие чего происходит срыв вакуума и сифон 8 резко прекращает работу.

Прекращается полив секции из сифона 17^III, напор воды в работающей секции падает, вода из канала связи 26^III начинает вытекать, создавая разрежение воздуха в этом канале, вследствие чего канал связи 26^III срабатывает как сифон и опорожняет управляющую камеру 23^IV, тем самым подготавливая к работе в следующем цикле сифон 17^IV. Цикл накопления воды в емкости 6 и поочередного слива ее в обособленные секции трубопроводной сети будет автоматически повторяться. Для выключения устройства из работы необходимо закрыть кран на питающей трубке 7.

Использование: в устройствах для орошения сельскохозяйственных культур путем дискретной подачи воды в очаги увлажнения. Сущность изобретения заключается в том, что в устройстве для полива, содержащем распределительные и поливные трубопроводы с водовыпусками, накопительную емкость 6, питающую трубку 7 с краном и рабочий сифон 8 с трубкой-датчиком 13 уровня жидкости, сообщенный всасывающей частью 10 с накопительной емкостью 6, а сливной 12 - с распределительным трубопроводом, трубопроводная сеть выполнена в виде отдельных секций, сливная часть рабочего сифона 8 снабжена автоматическим переключателем потока 9 оросительной воды, состоящим из сифонов 17 водовоздушных затворов, заглубленными концами сливных частей 18 в стаканы 19 с выходными патрубками 20 и объединенными между собой всасывающими частями 21 посредством коллектора 22, управляющих камер 23, гидравлически связанных между собой, дозатора автоматической подачи воды 24 в управляющие камеры 23 и системы гидравлических каналов связи 25. После полива напор воды в рабочей секции падает, вода из канала связи 26 начинает вытекать, создавая как сифон и опорожняя управляющую камеру 23, тем самым подготовляя к работе в следующем цикле сифон 17. 2 з.п. ф-лы, 6 ил.

1. Устройство для полива, включающее сеть распределительных и снабженных водовыпусками поливных трубопроводов, накопительную емкость, питающую трубку с краном и рабочий сифон с трубкой-датчиком уровня жидкости, сообщенный всасывающей частью с накопительной емкостью, а сливной - с распределительными трубопроводами, отличающееся тем, что сливная часть рабочего сифона снабжена автоматическим переключателем потока оросительной воды, состоящим из объединенных между собой всасывающими частями посредством коллектора сифонов со сливными концами, заглубленными в стаканы, имеющие выходные патрубки, а также из управляющих камер, гидравлически связанных между собой, дозатора для автоматической подачи воды в управляющие камеры и системы гидравлических каналов связи, причем управляющие камеры каналами связи сообщены с дозаторами автоматической подачи воды, со сливными частями сифонов и выходными патрубками стаканов, а коллектор сообщен со сливной частью рабочего сифона, с атмосферой и посредством гидравлического канала, снабженного дросселем, - с выходными патрубками одного из стаканов, кроме того, трубопроводная сеть разбита на секции, каждая из которых подключена к выходному патрубку стакана соответствующего сифона автоматического переключателя воды. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что дозатор автоматической подачи воды в управляющие камеры выполнен в виде сифона, сливная часть которого опущена в питающую камеру, сообщенную с управляющими камерами, а всасывающая часть снабжена дозирующим стаканом, полость которого микросифоном сообщена с полостью сливной части сифона. 3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что каждая управляющая камера одновременно сообщена с соответствующей сливной частью сифона и предыдущим выходным патрубком стакана сифона.