Автоматизированная система подпочвенного орошения Советский патент 1984 года по МПК A01G25/06 

05 4

X)

Изобретение относится к хозяйству конкретно к автоматизации полива сельскохозяйственных культур.

Известна система подпочвенного орошения, состоящая из источника водоснабжения магистральной и распределительной лотковой сети с водорегулирующими сооружениями и оросительных трубопроводов с подключенными к ним подпочвенными увлажнителями l .

Однако эта система сложна в эксплуатации и требует больших затрат ручного-труда для проведения полива.

Известна также автсмлатизированная система подпочвенного орошения, включающая источник водоснабжения, подводящую распределительную сеть, регуляторы подачи воды и увлажнители, снабженные трубопроводами обратной связи, соединяющими их с регулятором подачи воды, работающими на основе обратной связи от противодавления, возникающего в почве по мере насыщения ее влагой {iQ

Недостатком данной системы явля.ется высокая стоимость и сложность эксплуатации за счет выполнения пблностью закрытыми подводящей сети и трубопроводов обратной связи, длина,которых не меньше длины урлажкителей. Кроме того, информация о пбявлении противодавления на одном из увлажнителей распространяется на секционный распределитель, обслуживающий большую группу увлажнителей, что приводит к неравномерному увлажнению поливного участка и снижает качество полива.:

Цель изобретения - упрощение эксплуатации путем саморегулирования продолжительности поливов.

Указанная цель достигается тем, что в системе подводящая сеть выполнена в виде лотков с каскадно расположенньами отсеками, а увлажнители снабжены сифонными/оголовками, вмонтйрованными в лотки и-имекйцию входные отверстия, р1асположеиные выше транзитного уровня в них,, причем регуляторы подачи воды, имеют поплавковые приводы, размещенные в симметрично расположенных карманных камерах, снабженными впускными сифойами/ сообщенными с бьефом нижележанцего отсека И сливными сифонами/ сообщенными чербз зарядныа-.трубк с бьефом вышележащего отсека.

На фигЛ изображена автоматизиро ванная система подпочвенного ор ошения,Общий вид; ча фиг.2.- узел I иа фиг.Ifплоский поворотный затвор, вид CBiepxy ; ,на фиг.З - разрез А-А на фиг. 2; -«а фИг .4 - узел И на фиг. i (сегментн Ш уравновешенный затвор, вид сверху) иа.фиг.S г разрез Б-Б Иа фиг 4 J .iia фиг. 6 - рАэрез В-В на

фиг.4 (сливной сифон с зарядной трубкой); на фиг.7 - разрез Г-Г на фиг.4 (впускной сифон).

Система подпочвенного ор6и}ения включает, (фиг.1) источник 1 водоснабжения, магистральную 2 и распредели тельную 3 лотковую сеть с автоматами 4 уровня, поливные лотки 5 .подводящей сети с каскадно расположенными отсеками 6, образованными с помощью регуляторов 7 подачи воды и подпочвенные увлажнители 8, оборудованные сифоиншли оголовками 9, вмонтированными в поливные лотки 5 (фиг. 2 и 3).

Сифонные оголовки 9 состоят из двух коаксиальных труб, наружная из которых имеет поплавок 10, а внутренняя труба имеет регулируемое отверстие 11 и является продолжением подг почвенного увлажнителя, причем регулируемое отверстие расположено выше транзитного уровня воды в поливном лотке на величину ее скоростного напора.

Регуляторы 7 подачи воды в каждом , отсекег кроме первого, примыкающего к распределительному лотку, выполнены в виде захлопывающихся плоских поворотных щитов 12, шарнирно подвешеиньвс на горизонтальной оси 13 к забральной стенке 14, и имеют/противовес 15 жестко закрепленный посредством оси 16 на поворотном щите, поплавковые приводы которых 17 шарнирно подвешены к горизонтальной оси 18,лжестко связанной с поворотным щитом, и расположены в карманиых камерах 19. Регу:ляторы . подачи воды первого отсека (Фиг.4 и 5J выполнены в виде сегментных щитов 20 с горизонтальной осью 21 вращения, уравновешенных противовесом 22, и имеют поплавки 23, расположенные в поплавковых камерах 19 карманного типа. Поплавковые камеры 19 автоматических затворов (фиг. 6 и 7) сообщаются с бЬефом нижележащего отсека впускиьйи сифонами 24 и шыеют сливные сифрны 25, полости которых посредст- , вом зарядиой трубки 26 сообщаются с бьефом сопряженноговышележащего отсека, причем зарядные трубки выполнены с гидравлическими замками 27. ; Автс 1атиз1фованиая система подпочвенного орошения работает следующим ов разом.. ,:.-- .., . - , .

При отсутствии воды в сист,еме, а следовательно, И в поплавковыз камерах 19 плоские поворотные щиты 12 реЬуляторов подачи водол за счет действия от моментову массы противовеса 15 и поплавков находятся в горизонтальном положении (положение 1 на фиг.З), т.е. полностью открыты; сегментные щиты 20 первых отсеков за счет действияот моментов массы про- тивовеса 22 и Поплавков 23 также наХОДЯТСЯ в открытом положении (ПОЛО

жение II - на фиг.5).

При подаче.расчетного расхода в магистральную сеть 2 вода с помощью автоматов 4 уровня, равномерно распределяясь между поливными лотками 5/ проходит транэитсм через все их отсеки б, не поступая в сифонные оголовки 9 подпочвенных увлажнителей, так как регулируемые отверстия 11 ., оголовков расположены вьвие транзит- 10 ного уровня воды в поливном лотке на величину ее скоростного напора. После добегания до глухого конца лотка происходит заполнение его концевого отсека, в котором уровень воды 15 повышается и становится достаточным для включения в работу сифонных оголовков 9, через которые вода поступает в увлажнители 8 и далее впитывается в грунт. По мере насыщения влагой jQ почвогрунта снижается скорость впи- . тывания.поливной воды и в увлажнителе 8 растет остаточный напор вода.

Вследствие этого во внутренней трубе оголовка 9, являкицейся продол- 25 жейнем увлажнителя 8, наиоо начнет пов1:а1)аться а расход пифона - падать, т.е. в голове каждого увлажнителя происходит саморегулирование подачи воды в зависимости от насыщения вла- гой.

: Интенсивность уменьшения подачи в .каж;аый( увлажнитель определяется скоростью насыщения грунта, находящегося в зоне влияния увлажнителя. За счет этого исключается возмож- : 35 ность неравномерного увлажнения поливного участка.

Таким образом, сифонные оголовки 9, установленные в поливные лотки и соединенные с подпочвенными увлаж- 40. нителями, являются саморегуляторами расхода, позволяющими автол атичерки уменьшать подачу в увлажнители

по мере насыщения грунта влагой. - Применение сифона в качестве само- . 45 регулятора стало возможным благодарязависимости расхода сифона от изменения напора во внутренней его трубе, являющейся продолжением увлажнителя.

По мере уменьшения pacxoдia увлаж-К нителей уровень воды в концевом отсеке поливного лотка начнет помашаться, вследствие чего произойдет включение в работу впускных сифонов 24, которые заполнят водой поплавковые 5 кгмеры 19 регулятора подачи воды, установленного-в начале концевого отсека, поплавки всплывут и действием выталкивающей силы плоский, поворотные щиты 12 повернутся против 60 часовой стрелки вокруг оси 13 и ,захЛрпнутся, перекс ыв .подачу воды в концевой отсек, создав тем самым условия для наполнения водой предпоследнего отсека, сопряженного с концевьм.5

Объем воды, оставшийся в,концевом отсеке, постепенно .отсасывается сифонными оголовками увлажнителей и впитывается в грунт.

Полив из предпоследнего отсека происходит аналогично рассмотренному. При этом с повышением в нем уровня вода начнет поступать как че рез впускной снфон в поплавковую камеру автоматического затвора, расположенного в голове отсека, так и через зарядную трубку 26 в сливной сифон 25 автоматического затвора, расположенного в его конце. В результате сливной сифон 25 зарядится и опорожнит поплавковую кгииеру, и автоматический затвор в конце предпоследнего отсека будет находиться в закрытом положении только за счет действия гидростатического давления воды на плоский поворотный щит 12 со стороны его верхнего бьефа.

Выполнение зарядной трубки с гидравлическим замком 27 (фиг.6) предотвращает .поступление воздуха в полост сифона 25 при работе зарядной трубки неполным сечением. Это обеспечивает надежность включения сифона и полное опорожнейие им поплавковой камеры.

После прекращения подачи воды в предпоследний отсек, вызванного , срабатыванием его головного ватвора, и понижения уровня воды за счет отсасывания ее сифонными оголовками увлажнителей плоский поворотный щит 12 в конце предпоследнего отсека под действием моментов от массы противовеса 15 и поплавков вновь займет горизонтальное положение (положение Д на фиг.3), т.е. полностью откроете ся.

Таким образом, по мере опорожнения отсеков (кроме первого отсека, примыкающего к распределительному лотку) датворы, установленные в их концах, автоматически открываются, подготавливая тем самым поливной лоток к следующему поливному циклу.

Полив из первого отсека происходит аналогично рассмотреннсялу, при этом с повышением в нем,у ровня вода начнет поступать через зарядную трубку 26 в сливной сифон 25 автоматического затвора с сегментным уравновешенным щитом, расположенного в конце первого отсека (фиг.4 и 5).

В результате сливной сифон эаря дится и опорожнит поплавковую камеру, при этом под действием мс ентов от кассы поплавков 23 и вертикальной составлйющей гидростатического давления иа сегментный UUIT со стороны jero верхнего бьефа откроется (поднимается вверх), уровень воды в отсеке снизится, полив из первого отсека прекратится, а вода транзитом

вновь начнёт поступать в концевой отсек поливного лотка, т.е. автоматически начнется следукчдий поливной цикл..

Таким образом, выполнение автоматических аатврров первых отсеков в виде сегментных уравновешенных щитов а автоматическихзатворов всех .посЯедуювшх отсбков - в виде захлопывающихся плоских поворотных щитов

обеспечивает непрерывность поливных циклов системы.

Предложенная система подпочвенного орошения позволяет облегчить.экс плуатадию за счет автоматического регулирования поливом и повысить эффективность подпочвенного орошения за счет исключения неравномерности увлажнения поливного участка.

АВТОМАТИЗИРОВАННАЯ СИСТЕМА ПОДПОЧВЕННОГО ОРОШЕНИЯ, включающая И Сточиик водоснабжения, подводящую сеть с регуляторами подачи воды, работающими на основе обратной связи от противодавления, возникающего в почве по мере насыщения ее влагой, и увлажнители, отличающаяс я тем, что, с целью упрощения эксплуатации путем саморегулирования продолжительности поливом, подводящая сеть выполнена в виде лотков, с Каскадно расположенными отсеками,.а увлажнители снабжены сифонными оголовками, вмонтированными в лотки и име1бщими входные отверстия, расположенные выше транзитного уровня фоды в них, причем регуляторы подачи воды имеют поплавковые приводы, размещенные в симметрично расположенных карманных камерах, снабженных впускными сифонами, сообщенными с бьефом нижележащего отсека и сливными сифонами, СО сообщенными через зарядные трубки с бьефом вышележащего отсека.

Л.

- ; ..:.;/- А-А It 12 ТЗ Г4 Гв

$

.3

г

9 гб t

2f

8в

tf 19 14