ПОЛИВНОЙ ТРУБОПРОВОД Российский патент 2008 года по МПК A01G25/02 

Изобретение относится к оросительной технике и может быть использовано при поверхностном поливе сельскохозяйственных культур по бороздам, полосам или чекам в качестве поливного распределительного или транспортирующего трубопровода, а также с возможностью совмещения трубопроводом поливных и транспортирующих функций.

Известен трубопровод, состоящий из гибкой оболочки и устройства для перекрытия водовыпускных отверстий, обеспечивающего дистанционное управление подачей воды в борозды и выполненного в виде эластичных полых пробок - водовыпусков, помещенных в общую камеру, расположенную вдоль трубопровода и соединенную с устройством подачи сжатого воздуха для изменения поперечного сечения пробок вплоть до перекрытия (А.с СССР №250593, МПК А01G 25/02, 1969 г., Бюл. №26).

Недостатками являются низкие эксплутационные возможности, связанные с тем, что нельзя использовать трубопровод в совмещенном режиме, т.е. одновременно в транспортирующем и раздаточном, а также невозможность равномерной раздачи воды в каждую борозду, так как водовыпуски размещены в общей пневматической камере, что обеспечивает одинаковые поперечные сечения всех пробок. При транспортировке же жидкости происходит потеря напора по длине трубопровода, а, следовательно, через водовыпуски с одинаковым поперечным сечением будет осуществляться различный расход воды в борозды. Кроме того, трубопровод недостаточно надежен, так как водовыпускные отверстия, являющиеся концентраторами напряжений, не окантованы.

Известен поливной трубопровод, включающий гибкую оболочку с водовыпускными отверстиями, расположенными с равномерным шагом по ее образующей, и устройство для перекрытия водовыпускных отверстий, расположенное с внешней стороны гибкой оболочки и закрепленное на ней эластичными элементами, выполненными в виде герметичных карманов с различной степенью растяжения, через которые пропущен шланг, имеющий на участках, расположенных внутри карманов, перфорацию (А.с. СССР №1658913, МПК А01G 25/02, 1991 г., Бюл. №24).

Недостатками являются:

1. Эластичные карманы расположены с одной или двух сторон водовыпускных отверстий, что не обеспечивает высокую скорость их перекрытия и равномерное обжатие поливной струи и влияет на качество поливов.

2. Конструктивное выполнение эластичных карманов в виде консолей по отношению к водовыпускным отверстиям может приводить к отжатию карманов при достаточно высоком давлении внутри трубопровода и невозможности перекрытия отверстий.

3. Водовыпускные отверстия являются концентраторами напряжений и существенно влияют на надежность трубопровода.

Технической задачей предлагаемого изобретения является улучшение эксплутационных характеристик и повышение надежности трубопровода за счет равномерного обжатия поливной струи и снижения концентрации напряжений в водовыпускных отверстиях.

Технический результат по улучшению эксплутационных характеристик и повышению надежности трубопровода достигается тем, что в поливном трубопроводе, включающем гибкую оболочку с водовыпускными отверстиями, расположенными с равномерным шагом по ее образующей, и устройство для перекрытия водовыпускных отверстий, расположенное с внешней стороны гибкой оболочки и закрепленное на ней эластичными элементами, выполненными в виде герметичных карманов с различной степенью растяжения, через которые пропущен шланг, имеющий на участках, расположенных внутри карманов, перфорацию, при этом карманы выполнены в виде кольцевых камер, установленных соосно водовыпускным отверстиям, окантованным эластичным материалом камер.

На фиг.1 изображен поливной трубопровод, работающий как распределительный; на фиг.2 - перфорированный участок шланга, расположенный в герметичной кольцевой камере; на фиг.3 - трубопровод, работающий как транспортирующий, поперечный разрез по герметичной кольцевой камере.

Поливной трубопровод включает гибкую оболочку 1 с водовыпускными отверстиями 2, расположенными с равномерным шагом по ее образующей, и устройство для перекрытия водовыпускных отверстий, расположенное с внешней стороны оболочки и закрепленное на ней эластичными элементами, выполненными в виде герметичных с различной степенью растяжения кольцевых камер - карманов 3, установленных соосно водовыпускным отверстиям, окантованным эластичным материалом, через камеры пропущен шланг 4, имеющий на участках, расположенных внутри них, перфорацию 5.

Герметичные камеры выполнены в форме кольца и крепятся к трубопроводу следующим образом. Кольцо помещается над водовыпуском соосно. Внутренняя часть кольца вставляется в водовыпускное отверстие и отгибается вокруг него. Отогнутый материал камеры приклеивается к гибкой оболочке трубопровода или обшивается вокруг водовыпускного отверстия, окантовывая его. Внешняя часть кольца раскроенного эластичного материала также приклеивается или пришивается к гибкой оболочке, образуя необходимый объем герметичной камеры. Возможны и другие способы крепления герметичной кольцевой камеры к гибкой оболочке, например, одновременное обклеивание и пришивание, сварка и т.д. Технология выполнения отдельных кольцевых камер несложна. Разгерметизация любой камеры ведет к локальному легкоустраняемому повреждению трубопровода.

Шланг пропускается через герметичные кольцевые камеры и располагается так, чтобы его перфорация находилась в камере. Положение шланга на гибкой оболочке фиксируется камерами, поэтому отпадает необходимость крепления его к оболочке по всей длине трубопровода.

Поливной трубопровод работает следующим образом.

В шланг 4 подается вода и через перфорацию 5 поступает в герметичные кольцевые камеры 3 из эластичного материала, которые растягиваются в зависимости от создаваемого в них избыточного давления, изменяя площади сечений водовыпускных отверстий с равномерным со всех сторон обжатием струи воды, подобно регулированию светового потока диафрагмами фотоаппаратов.

Трубопровод может быть использован как транспортирующий или поливной распределительный. Кроме того, возможно его эксплуатация в совмещенном траспортирующем и поливном распределительном режимах.

При поливе (фиг.1) шланг 4 соединен с атмосферой и кольцевые камеры 3 не перекрывают водовыпускные отверстия 2. Оросительная вода подается в гибкую оболочку 1 и через водовыпускные отверстия раздается в борозды. При движении воды вдоль оболочки происходит потеря напора по длине трубопровода, из-за чего расход воды через водовыпускные отверстия будет неравномерным. Равномерность расхода достигается регулированием перекрытия площади каждого водовыпускного отверстия за счет различной растяжимости кольцевых камер. Это может реализовываться несколькими способами. Например, при изготовлении кольцевой камеры можно использовать материалы разной растяжимости, но это не технологично и трудно осуществимо. Можно кольцевые камеры выполнять из одного материала, но разного объема, меняя раскрой. Это усложняет конструкцию. Наиболее рационально менять количество перфораций в шланге, тем самым регулируя различные объемы воды, поступающие в кольцевые камеры, и их растяжимость. Можно использовать комбинированный способ.

Для закрытия водовыпускных отверстий перекрывается шланг 4. Вода под действием гидравлической энергии потока через перфорацию 5 поступает в кольцевые камеры 3, которые растягиваются и перекрывают водовыпускные отверстия 2. Трубопровод работает как транспортирующий (фиг.3). Перекрытие водовыпускных отверстий не требует дополнительного избыточного давления.

Также возможна работа трубопровода в совмещенном режиме.

Это осуществляется следующим образом. В трубопроводе, работающем в поливном режиме с открытыми водовыпускными отверстиями 2 и шлангом 4, соединенным с атмосферой, шланг перекрывают в любом месте. Тогда часть кольцевых камер, связанных с участком шланга, соединенного с атмосферой, остается без изменения, водовыпускные отверстия будут открытыми, а участок трубопровода работает как поливной распределительный.

Другой участок трубопровода будет транспортирующим, так как в кольцевые камеры, связанные с перекрытым участком шланга, начнет поступать вода под действием гидравлической энергии потока, кольцевые камеры растянутся и перекроют водовыпускные отверстия.

Возможно заполнение шланга и кольцевых камер воздухом от компрессора.

Оригинальностью предложенной конструкции поливного трубопровода является выполнение карманов в виде кольцевых камер, установленных соосно водовыпускным отверстиям, окантованным эластичным материалом, что позволяет:

1. Повысить эксплутационные характеристики трубопровода за счет выполнения эластичных карманов в виде кольцевых камер и расположения их соосно водовыпускным отверстиям, что обеспечивает равномерное обжатие поливной струи, увеличение скорости перекрытия отверстий и осуществление более стабильной регулировки расхода воды в борозды с повышением качества поливов.

2. Избежать конструктивного выполнения карманов в виде консолей по отношению к водовыпускным отверстиям, следовательно, отжатия консолей при любом давлении внутри трубопровода и невозможности перекрытия отверстий, что повышает надежность полива.

3. Увеличить надежность трубопровода за счет снижения концентраций напряжений в водовыпускных отверстиях окантованием их материалом кольцевых камер без усложнения конструкции и увеличения расхода материалов.

Изобретение относится к оросительной технике и может быть использовано при поверхностном поливе сельскохозяйственных культур по бороздам, полосам или чекам в качестве поливного распределительного или транспортирующего трубопровода, а также с возможностью совмещения трубопроводом поливных и транспортирующих функций. Поливной трубопровод включает гибкую оболочку с водовыпускными отверстиями, расположенными с равномерным шагом по ее образующей, и устройство для перекрытия водовыпускных отверстий, расположенное с внешней стороны гибкой оболочки и закрепленное на ней эластичными элементами, которые выполнены в виде герметичных карманов с различной степенью растяжения, через которые пропущен шланг, имеющий на участках, расположенных внутри карманов, перфорацию. Карманы выполнены в виде кольцевых камер, установленных соосно водовыпускным отверстиям, окантованным эластичным материалом камер. Изобретение обеспечивает стабильную регулировку воды в борозды и повышение качества полива, а также снижение концентраций напряжений в водовыпускных отверстиях и увеличение надежности трубопровода. 3 ил.

Поливной трубопровод, включающий гибкую оболочку с водовыпускными отверстиями, расположенными с равномерным шагом по ее образующей, и устройство для перекрытия водовыпускных отверстий, расположенное с внешней стороны гибкой оболочки и закрепленное на ней эластичными элементами, выполненными в виде герметичных карманов с различной степенью растяжения, через которые пропущен шланг, имеющий на участках, расположенных внутри карманов, перфорацию, отличающийся тем, что карманы выполнены в виде кольцевых камер, установленных соосно с водовыпускными отверстиями, окантованными эластичным материалом камер.