ПОЛИВНАЯ ТРУБКА ДЛЯ КАПЕЛЬНОГО ОРОШЕНИЯ Российский патент 2009 года по МПК A01G25/00 

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к орошаемому земледелию, и может быть использовано в оросительных системах поверхностного полива для возделывания овощных культур.

Известен водовыпуск поливного трубопровода, включающий корпус со сливным отверстием и крепежный элемент, соединяющий корпус с трубопроводом, в котором, с целью повышения эксплуатационной надежности, корпус образован двумя боковинами, соединенными сводом, состоящим из передней горизонтальной части и плавно сопряженной с ней задней криволинейной части, направленной выпуклостью наружу, при этом выпускное отверстие корпуса размещено в нем напротив задней криволинейной части свода; крепежные элементы выполнены в виде пластины, размещенной с внутренней стороны трубопровода и соединенной с последним ее корпусом посредством винтов, выполненных впотай, при этом пластина снабжена выступом с косым срезом, расположенным за впускным отверстием (SU 1501981 А1, 23.08.1989).

К недостаткам описанного поливного трубопровода относятся нетехнологичность изготовления, высокая себестоимость 1 погонного метра трубопровода, большие затраты ручного труда, связанные со сборкой, большие затраты на раскладку поливного трубопровода, забиваемость почвой водовыпускных отверстий.

Часть указанных недостатков устраняется в известном способе изготовления поливной трубки для капельного орошения, включающем последовательные операции экструзии полой профильной заготовки из термопласта, раздува пузыря, формирования профильного изделия и охлаждения, в котором в качестве термопласта используют полиолефин радиационный модифицированный, в процессе экструзии расплавленную массу пропускают через узел дроссельных решеток с асимметричным и разномерным набором проходных отверстий, в процессе раздува давление внутри пузыря устанавливают по разности уровня воды в погонаже поливных трубок на входе и выходе его из зоны охлаждения, в процессе формирования сначала выдувают рукав овальной формы, затем профильный контур, последний протягивают через зажимное устройство, выполненное в виде двух формовочных барабанов: первого - ведомого с образующим контуром наружного профиля формируемого погонажа, второго - ведущего, с радиально установленными колодками для формирования лабиринта, а после охлаждения осуществляют продольный разрез сформированного погонажа на отдельные поливные трубки, причем профильный контур формируют с подгонкой свариваемых швов с разрезом не более 3 мм; линейная скорость вращения ведомого барабана на 1-5% меньше линейной скорости ведущего барабана (RU 2282534 С1, 27.08.2006).

К недостаткам описанного способа изготовления поливной трубки для капельного орошения относится то, что норма выпуска воды в каждой последующей капельнице от установленной нормы (например 4 л/ч) разнится от 18 до 42%. Это вызвано тем, что линейная скорость вращения ведомого барабана не соответствует линейной скорости ведущего барабана. Сформированные лабиринтные каналы при наложении перед сваркой профильных контуров ведущим и ведомым барабанами смещаются вдоль поливной трубки. Этим изменяется «живое сечение» лабиринтных каналов и тем самым не обеспечивается заданная норма расхода оросительной воды в каждой последующей встроенной капельнице.

Наиболее близким аналогом к заявленному объекту относится поливная трубка для капельного орошения, содержащая канал для подачи воды, основную и вторичную капельницы, выполненные в виде лабиринта, разнесенные впускные каналы и водовыпуски, в которой капельницы имеют зигзагообразное сечение и сообщаются между собой посредством соединительных элементов, установленных к внутренним вершинам зигзага, причем размеры живого сечения одного шага зигзага у вершины и его боковой поверхности находятся в соотношении 2:1, соотношение длины капельницы и ее поперечного размера составляет не менее 24:1, а соотношение количества впускных каналов, соединительных элементов и водовыпусков составляет 2:1:1; она имеет двусторонний водовыпуск (RU 2280977 С1, 10.08.2006).

К недостаткам описанной поливной трубки для капельного орошения, принятой нами в качестве наиближайшего аналога, относится высокая степень неравномерности расхода поливной воды капельницами по длине поливной трубки.

Сущность заявленного изобретения заключается в следующем.

Задача, на решение которой направленно заявленное изобретение, - повышение эксплуатационной надежности капельного орошения.

Технический результат - снижение степени неравномерности выдачи поливных норм капельницы по длине поливной трубки.

Указанный технический результат достигается тем, что в известной поливной трубке капельного орошения, включающей канал для подачи воды, выполненные в виде лабиринта зигзагообразной формы основную и вторичную капельницы, гидравлически связанные посредством соединительных элементов, установленных к внутренним вершинам зигзага, разнесенные впускные каналы и водовыпуски, согласно изобретению каждому элементу зигзага придана форма, представленная на фиг.2, одна из вершин которого соединена каналами с вершинами смежных зигзагообразных элементов, при этом соединенные каналы сопряжены с каналами зигзагов под углом 50÷70°, а внешние стенки соединительных каналов сопряжены с внутренними стенками зигзагов по галтелям с радиусами закруглений больше 200 мкм.

Изображение поясняется чертежами.

На фиг.1 представлена поливная труба, поперечный разрез.

На фиг.2 - сечение А-А на фиг.1, диаметральный разрез в полости наложения основной и вторичной капельниц.

На фиг.3 - место Б на фиг.2, фрагмент канала основной капельницы с зигзагами Д-образной формы.

На фиг.4 - сечение В-В на фиг.3, поперечное сечение капельницы при подаче оросительной воды под рабочим давлением 0,5÷4,0 бар.

На фиг.5 - то же, при промывке поливного трубопровода под давлением 6÷8 бар для удаления минерального сора.

Сведения, подтверждающие возможность реализации заявленного изобретения, заключаются в следующем.

Поливная трубка для капельного орошения содержит канал 1 для подачи воды, основную капельницу 2, вторичную капельницу 3, соединительный элемент 4, впускные каналы 5 и водовыпуски 6.

Канал 1 (см. фиг.1) в виде полых овала или круга выполнен из ленты 7 термопласта, например полиафена радиационного модифицированного, с последующей контактной сваркой соединяемых кромок 8 и 9.

Основная капельница 2 и вторичная капельница 3 выполнены в виде лабиринта зигзагообразной формы. Капельницы 2 и 3 гидравлически связаны посредством соединительного элемента 4. Соединительный элемент 4 установлен к внешним вершинам 10 и 11 (см. фиг.2) элементом зигзага.

Каждый лабиринт зигзагообразной формы основной капельницы 2 и вторичной капельницы 3 выполнен в виде непрерывного водопроводящего канала 12 либо с переменным, либо с постоянным живым сечением (см. фиг.2 и 3). Поперечное сечение канала 12 может иметь форму либо прямоугольника (фиг.4 и 5), либо круга, либо овала, либо дельтоида.

Каждому элементу зигзага на элементарном участке t (см. фиг.2) придана форма, представленная на фиг.2. Одна из вершин зигзага соединена каналами 13 и 14 с вершинами смежных зигзагообразных элементов формы, представленной на фиг.2. Соединительные каналы 13 и 14 сопряжены с каналами 15 и 16 под углом β, равным 50÷70° (см. фиг.2). Внешние стенки 17 соединительных каналов 13 и 14 сопряжены с внутренними стенками 18 и 19 зигзагов по галтелям с радиусами r (фиг.3) закруглений больше 200 мкм. Это условие необходимо выполнять по той причине, что при подготовке оросительной воды для систем капельного орошения размер взвеси, сора не должен превышать 0,2 мм во избежание забивания канала 12.

Поливная трубка для капельного орошения работает следующим образом.

Оросительная вода в канал 1 поступает под давлением 0,01÷0,02 МПа. За счет этого часть воды по впускным каналам 5, размещенным на вершине 11 зигзагов канала 12, направляется в основную капельницу 2. Из основной капельницы 2 благодаря соединительному элементу 4 масса воды направляется во вторичную капельницу 3. При полном гашении энергии воды из вторичной капельницы 3 она по водовыпускам 6 в виде капель только за счет гравитационной силы падает (стекает) на поверхность орошаемого участка.

Ламинарный поток оросительной воды из впускных каналов 5 направляется в канал 12, осевая линия которого имеет форму синусоиды последовательно соединенных зигзагов (см. фиг.2 и 3). На вершинах 10 и 11 зигзагов канал 12 имеет наибольшие площади живых сечений. Этим обеспечивается проход сора с размерами более 0,2 мм. Затем поток воды направляется из суженных частей 13 в расширенные части канала 10. При прохождении суженной части канала 12 поток воды тормозится и происходит гашение скорости. При выходе из суженной части канала 12 поток воды поступает в его расширенную часть - диффузор. В этом случае движение воды становится турбулентным. Многократное торможение оросительной воды в суженных частях и расширяющихся местах между стенками 15, 16 и 17 канала 12 приводит к полному гашению скорости потока воды. Таким образом, после прохождения основной капельницы 2 поток воды через соединительный элемент 4 попадает во вторичную капельницу 3.

Длина канала 12 на элементарном участке t равна

при β=60°; cos 60°=0,5. Тогда на элементарном участке t длина канала 12 равна

При ином размещении длина канала 12 на 25-45% меньше. Таким образом, при той же длине основной капельницы 2 и вторичной капельницы 3, исключая забиваемость канала 12 сором, достигается равномерная выдача поливных норм по длине поливной трубки.

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к орошаемому земледелию, и может быть использовано в оросительных системах поверхностного полива. Поливная трубка для капельного орошения содержит канал для подачи воды, выполненный в виде лабиринта зигзагообразной формы, основную и вторичную капельницы, гидравлически связанные посредством соединительных элементов, установленных к вершинам зигзага, разнесенные впускные каналы и водовыпуски. Одна из вершин лабиринта зигзагообразной формы соединена каналами с вершинами смежных зигзагообразных элементов. Соединительные каналы сопряжены с каналами зигзагов под углом 50÷70°, а внешние стенки соединительных каналов сопряжены с внутренними стенками зигзагов по галтелям с радиусами закреплений больше 200 мкм. Технический результат заключается в обеспечении равномерности выдачи поливной нормы в каждой капельнице по длине трубопровода. 5 ил.

Поливная трубка для капельного орошения, содержащая канал для подачи воды, выполненный в виде лабиринта зигзагообразной формы, основную и вторичную капельницы, гидравлически связанные посредством соединительных элементов, установленных к вершинам зигзага, разнесенные впускные каналы и водовыпуски, отличающаяся тем, что каждый элемент зигзага имеет форму согласно фиг.2, одна из вершин которого соединена каналами с вершинами смежных зигзагообразных элементов, при этом соединительные каналы сопряжены с каналами зигзагов под углом 50÷70°, а внешние стенки соединительных каналов сопряжены с внутренними стенками зигзагов по галтелям с радиусами закреплений больше 200 мкм.