Способ раздачи расхода в трубопроводы широкозахватной оросительной техники Советский патент 1984 года по МПК G05D7/01 

Изобретение относится к технике раздачи воды в трубопроводы и может быть использовано преимущественно в многоопорных самодвижущихся дождевальных машинах.

Известен способ раздачи воды в трубопроводы широкозахватной дождевальной машины, включающий раздачу воды от гидросистемы машины и поддержание постоянного давления в трубопроводах перед дождевальными насадками. Указанный способ позволяет повысить 1эавномерность орошения при работе машины на сложном рельефе. Он реализован в устройстве, в котором вода в ствол струйного дождевального аппарата подается через вентиль, управляемый храповым механизмом, два храповых колеса которых приводятся в движение мембраннымприводом а фиксирующие рычаги - преобразователем давления, установленным перед стволом струйного дождевального аппарата TI

Недостаток способа, по которому работает известное устройство, состоит в том, что при работе широкозахватной дождевальной техники (машины, агрегата) невозможно повысить напор в трубопроводе с отрицательным уклоном, когда напор в нем пониз1«1ся за счет возвышения трубопровода в направлении от насоса к его концу ниже значения, допустимого из условия работы водовыпуска (в частности дождевальных аппаратов). Ввиду этого напорооборудованное устройство должно создавать -во всей дождевальной машине дополнительный напор для подачи воды под необходимым напором к относительно немногим дождевальным аппаратам, находящимся в высших точках т.е. способ обладает недостаточно широким диапазоном регулирования по уклону; избыток напора регулятора устраняют перед каждым дождевальным аппаратом, оставляя в трубопроводах, на которые они установлены, высокий напор, на что необратимо расходуется существенная в общем энергетическом балансе машины часть энергии. Особен но это относится к трубопроводу, понижающемуся на уклоне в направлении от напорообразующего устройства; кроме того, каждый регулятор может управлять только одним-дождевальным аппаратом (вообще - недовыпуском).

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является

способ раздачи расхода в трубопроводы широкозахватной оросительной-техники, включаняций подачу воды в трубопроводы за счет создания напора |Гидрантом и поддержание постоянным давления ввоздушной магистрали перед дождевальными аппаратами при помощи пневмогидроаккумуляторов при изменении наклона трубопроводов на местности. Этот способ реализован в оросительном шлейфе широкозахватной дождевальной машины, содержащем трубопровод с дождевальными аппаратами. Шлейф снабжен установленными на концах трубопровода и сообщенными с его полостью пневмогидроаккумуляторами с разделенными мембранами и расположенными на входе в дождевальные аппараты мембранными регуляторами давления, мембранные полости которых связаны между собой и с воздушными полостями пневмогидроаккумуляторов. Способ, реализованный в данном устройстве, позволяет обеспечить равномерность полива за счет равенства расходов дождевальных аппаратов при работе илейфа на местности со сложным рельефом С 2 3.

Однако известный способ применяется на оросительном шлейфе, имеющем только один трубопровод.

Это исключает возможность использования потенциальной энергии положения потока воды в трубопроводе, имеющего положительный уклон (т.е. понижающегося от напорообразующего устройства) , для компенсирования дефицита напора, который может возникнуть на отрицательных уклонах поля, орошаемого оросительным вшейфом; пневмогидромеханическая система регулирования расходов установлена между концами одного трубопровода и не может быть применена на машинах с двумя дождевальными крыльям (трубопрово- . дами), присоединенными параллельно к напорообразующему устройству; все дождевальные аппараты работают под минимальным напорОМ, который на достаточно больших по абсолютной величине отрицательных уклонах может быть меньше допустимо малого из условия работы водовыпусков. Повысить рабочий минимальный напор возможно только с помощью напора образующего устройства; регулирование расхода осуществляется за счет необратимой потери энергии потока при его дросселирований . 3 Цель изобретения - повышение рав номерности распределения оросительной воды при расширенных допустимых уклонах двух параллельно присоедине ных к напорообразующему устройству трубопроводов и снижение энергетических затрат. Поставленная цель достигается тем, что согласно способу раздачи расхода в трубопроводы широкозахват ной ороЬительной техники, включающему подачу воды в два трубопровода эа счет создания напора, при измене . НИИ в процессе движения агрегата уклонов трубопроводов на поле, при данном значении напораj создаваемого напорообразуюцим устройством, изменяют расходы в каждый из двух трубопроводов в соответствии с соот ношением 1 1 где Q| и 0 - расходы в первом и вт ром трубопроводах, Н - напор, создаваемый на порообразующим устрой ством, м; 3 и 2 - уклоны трубопроводов на поле; В и 2 длины трубопроводов, при соотношении уклонов трубопровоДов. , При этом обеспечивается восполне ние дефицита напора в возвьш1акхцемся относительно напорообразунмцего устройства трубопроводе (с отрицательHbw уклоном). Неравномерность распределения ор сительной воды в целом по машине (агрегату) определится из соотношенияGifQi QZ-QI / 2Qo - Q2+«-i Она должна быть меньше допустимой н равномерности с/, т.е. Q2-a, . rf , . «2+ где Q , (З - расходы в трубопроводах при J 0; J2 Й0 - расход в каждом трубо проводе при J 1 Неравенство J,J2.0 показывает, что один трубопровод располагался ниже другого. Реализация способа возможна cynieствующими общеизвестными техническими средствами, например: расходы Я-т и можно измерять индукционными расходомерами ИР-11М, имеющими элект рический выходной сигнал; преобразьвания напоров (давлений) Н;Э, Р ; электрические сигналы можно осуществлять манометрами пружинными электрическими, например, типа МПЭ-МИ; реализация приведенного выше соотношения между полученными таким образом электрическими сигналами, их предварительное и последукндие преобразования, в том числе командные силовые электрические сигналы на заслонку с электроприводом, могут быть просто достигнуты на .основе современной элементной базы электроники, Указанное выше неравенство для уклонов реализуется выбором поля, на котором будет установлена машина (агрегат), и ориентацией трубопроводов на нем. Вьшолнение неравенства особых трудностей не повлечет, так как и в настоящее время оно практически не нарушается. в процессе раздачи волы при нарушении неравенства f tf подается световой, звуковой или иной сигнал для оператора с остановкой или без остановки машины. При выборе орошаемого ПОЛЯ с учетом выполнения этого неравенства необходимо исключать поля с превьшгением предельных недопустимых уклонов; последние определяются предварительным расчетом из приведенных Bbmie соотношений. Перечисленные вьш1е технические средства, позволяющие реализовать и автоматизировать применение способа, при промьшшенном проектировании могут быть полностью или, частично заменены другими, в том числе специально спроектированными на этот случай техническими средствами с более приемлемыми технико-экономическими характеристиками. При уклонах и и расходах Qxj 2 Полный напор в возвьш1ающемся трубопроводе ниже, чем в пониающемся. Это указывает на возможность существования промежуточного ежима течений в трубопроводах, удовлетворякицего всем, технологическим требованиям орошения при Q и (J ,i (, и соблюдении практически постоянства полного расхода а const (отклонение от точного равенства (0,005 ..... 0,010fi). Теоретические исследования и расчеты показали, что при использовании дождевальной и дру гой широкозахватной поливной техники (машины, агрегатыи т.п.) имеют мест .ч. ,. ™ ....„ , , приведенные вьпие математические соот ношения между расходами ( апором Н, уклонами J и J, , длинами трубопроводов 1 и Ij и допустимой сте пенью неравномерности распределения расходов («), т.е. что такой промежуточный режим течений существует. Для реализации этого режима течений .дополнительно расходуется менее 0,5% (85 Вт для ЭДМФ Кубань.) энергии, так как расход .и--г недодается в понижакицийся и направляется в возвышающийся трубопровод. Пример. Электрифицированная дождевальная машина фронтального перемещения ЭДМФ Кубань имеет два трубопровода, расходящиеся в противолоположные стороны от расположенного посередине насоса, осуществляющего водозабор из открытого канала, перпендикулярного трубопроводам маши ны. Рабочий процесс полива дождеванием осуществляется при фронтальном перемещении машины, т.е. вдоль кана101 ла. Уклон поля вдоль трубопроводов может быть ,02 (относительно насоса 0, ,02. Уклоны 0,0074/ / 0,02 предусмотрены в перспективе. В настоящее время машины работают только при уклонах 0,007c/J/ O, без регулирования расходов и напоров. При работе машины автоматическая система регулирования подачи расходов в Т11убопроводы, которая может быть выполнена на основе указанных вьше технических средств, непрерывно производит измерения и преобразова„ия величин,напоров Н; О f ; J л электрические расходов (3, и 2 в величины, проверяют, выполняется ли равенство H+. и в соответствии с сигналом рассогласования левой и правой частей этого равенства подает командный сигнал на изменение положения регулируницей задвижки, которую, по-видимому, удобнее всего установить вблизи напорного патрубка насоса. Эффективность предлагаемого способа заключается в том, что существенно расширяются орошаемые площади за счет полей с уклонами 0, 0,007, которые могут орошаться широкозахватной оросительной техникой, в частности высокопроизводительными и полностью автоматизированными фронтальными дождевальными: машинами; снижаются энергозатраты, так как отпадает необходимость поднимать напор для восполнения дефицита напора на конечном участке возвьшающегося трубопровода.

СПОСОБ РАЗДАЧИ РАСХОДА В ТРУБОПРОВОДЫ ШИРОКОЗАХВАТНОЙ ОРОСИТЕЛЬНОЙ ТЕХНИКИ, включающий подачу воды в два трубопровода за счет создания напора, отличающийся тем, что, с целью повышения равномерности распределения оросительной воды при расширенных допустимых уклонах двух параллельно присоединенных к напорообразующему устройству трубопроводов и снижения знергетических затрат, при изменении в процессе движения агрегата уклонов трубопроводов на поле при данном значении напора, создаваемого напорообразующим устройством, изменяют расходы в каждый из двух трубопроводов в соотвествии с соотношением Q2 Н+1С 1 1 Q2 H+aj. 2 Z где Q и (3 - расходы в первом и 2.: втором трубопроводах, мЗ/с; Н - напор, создаваемый i напорообразующим устройством, м; (/) I и Ир уклоны трубопроводов на поле; g и 2 длины трубопроводов, м; при соотношении уклонов трубопроводов 3,2 0 00 4 ел