Поливное устройство Советский патент 1984 года по МПК A01G25/16 

N3 СЛ

4

Об

Изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно к устройствам полива по бороздам сельскохозяйственных культур.

Известно поливное устройство, включающее поливной трубопровод с водовынусками напротив каждой поливной борозды, которые расположены в П1ахматном порядке и соединены с поливным трубонроводом водопроводяшими трубками. При этом каждый водовыпуск имеет мембранный привод с регулирующим элементом, полость которого сверху соединена с водопроводящим элементом и снизу с трубопроводом гидравлической .связи, сообщенным через механизм унравления, грунновой работой водовыпусков с напорной водопроводящей сетью 1.

Недостатками этого поливного устройства являются относительно низкая экснлуатационная надежность и сравнительно больП1ая строительная стоимость.

Наиболее близким по технической сущности к изобрете1П1Ю является поливное устройство, подк,тюченное к подводящей сети и содержап1ее поливной секционный трубопровод с водовынусками для подачи воды в выводные борозды и запорными клапанами, источник давления и механизм управления групповой работой водовыпусков 2|.

Недостатками известиого поливного устройства являются относительно больпгая строительная стоимость из-за густоты напорной сети, равной числу секций поливного трубопровода, и больпюго количества транспортирующих трубопроводов, невысокие надежность и оперативность управления.

Цель изобретения снижепие стро1ггель

ной стоимости и повышение эксплуатационной надежности.

Поставленная цель достигается тем, что в поливном устройстве, подключснно.м к подводящей сети и содержащем секцпонньп ноливной трубонровод с водовыпуска.ми и запорными клапанами, источник давления и механизм управления гругтовой работой водовыпусков, источпик давления выполнен в виде пневмонанорной емкости, разделенной на пневмосекции и сообщенной с поливным трубопроводом и через сифон-с подводящей сетью, а механизм управления групповой работой водовыпусков выполнен в виде управляющих пневмопроводов, соединенных с пневмосекциями, и снабжен задатчиками нолива, связанными с запорными клапанами и водовыиусками.

Кроме того, один из пневмопроводов механизма управления снабжен нневмоколлектором, имеющим воздуховпускные Н1туцера, снабженные электрорелейными двухпозиционными клапанами для подключения к слаботочным линиям связи.

Задатчики полива выполнены в виде золотниковых переключателей, снабженных подпружиненными сильфонами, сообщенны.ми с управляюн1ими пневмопроводами и связанными с золотниками переключателей, при этом пружины сильфопов имеют различные коэффициент жесткости и высоту. 5 На. фиг. 1 приведена схема расположения поливных устройств на оропшемом поле, план; на фиг. 2 - поливное устройство, вид сбоку; на (|)иг. 3 - водораспределительное сооружение поливного устройства, проQ дольный разрез; на фиг. 4 - механизм управления грусиювой работой водовыпусков.

Ilo.:inBHoe устройство содержит транспо1)тируюп1,ий , трубопровод 1 подводящей сети, водораспределительное сооружение 2,

5 по.1ивпой трубопровод 3, разделенный на секции одповремешюго полива запорпымп клапанами 4, водовыпуски 5 в распределительные борозды и поливные борозды, мехапизм 6 управления групповой работой водовыпусков и механизм управления работой сооружения в виде зарядной трубки 7 и воздухоразрядного njTyuepa 8 с электрорелейным двухпозиционным клананом 9. Водораспределительное сооружение 2 выполнено в виде возвышающейся над по5 верхностью- поля на расчетную величину из условий обеспечения командования емкости 10, которая разделена перегородкой 11 на приемную 12 и отводящую 13камеры, с которыми соединены соответственно НОДВОДЯП1ИЙ и отводяи1ий участки транспор тирующего тр бопровода 1. Обе камеры сообщены одна с другой через стабилизатор уровня воды в верхнем бьефе, выполненный в виде транзитного 14 с верхом треугольного воздуховпускного отверстия 15 на отметке требуемого уровня в приемной камере 12. В перегородке 11 предус.мотрено водовыпускное отверстие 16 и в одной из стенок емкости - водосливное отверстие 17.

В нрие.мпой камере 12 размещена вход0 пая труба поливного сифона 18 с возду.човпускным отверстием 19, причем его отводящая труба оборудована источником давления в виде пневмонапорной емкости 20, разделенйой нерегородками 21 на герметично изолированные одна от другой три пневмосекции 22 и сообщенной с поливным трубопроводом 3 через сопрягающий трубопровод 23.

Запорные клапаны 4 выполнены каждый в виде патрубка 24, имеющего внутрн гер0 метичный по периметру гибкий рабочий орган 25 и соединенного с поливных; трубопроводом 3 муфтами и резиновыми кольца.ми 26.

Подземный водовыпуск 5 представляет собой патрубок диаметром 50-60 мм верх

которого расположен ниже пахотного горизонта, а низ снабжен имеющим расчетный диаметр отверстия жиклером 27 и герме1ично соединен с поливным трхбипроводом 3 через устроенное в нем отверстие, причем патрубок обеспечен гибким запорным органом 28 по типу клапана 4. Подземный водовыпуск 5 расположен напротив распределительной борозды и обеспечивает водой 15-30 поливных борозд.

Механизм 6 управления групповой работой водовыпусков имеет управляющий пневмопровод 29, рабочий пневмопровод 30 и общий пневмопровод 31, соединенные с соответствующими пневмосекциями 27 пневмонапорной емкости 20 и через задатчик 32 полива пневмопроводами 33 запорных клапанов 4 и пневмопроводами 34 водовыпус ков 5 - с запорными клапанами 4 и водовыпусками 5, причем управляющий пневмопровод 29 сообщен с первой пневмосекцией 22 через пневмоколлектор 35, имеющий воздуховпускные щтуцера 36 с расчетным диаметром отверстий, которые снабжены электрорелейными двухпозиционными клапанами 37, подключенными к слаботочным линиям 38 связи.

Задатчик 32 полива представляет собой золотниковый переключатель, имеющий корпус 39i внутри которого расположен сильфон 40, сообщенный с управляющим пневмопроводом 29 и подпружиненный с расчетным коэффициентом жесткости и высотой пружиной 41, при этом сильфон соединен с золотником 42, имеющим пневмоканалы 43-45 связи, расположенные по высоте на требуемых расстояниях один от другого. Корпус 39 герметично соединен с пневмопроводами 33 и 34 в точках, определенных расположением входов в пневмоканалы 43- 45.

Распределительная борозда в границах обслуживания водовыпуском 5 поливных борозд, имеет земляные перемычки.

Устройство работает следующим образом.

При поступлении воды по транспортирующему трубопроводу 1 подают сигналы по сдаботрчным линиям 38 связи на закрытие электрорелейными двухпозиционными клапанами 9 и 37 воздухоразрядного щтуцера 8 и соответствующих воздуховпускных штуцеров 36. По мере поступления воды в приемную камеру 12, водораспределительного сооружения 2 уровень в ней растет и вода-переливается через гребни транзитного сифона 14 и-поливного 18, которые заряжаются, в результате чего расчетную часть расхода воды забирает поливное устройство, а Оставшаяся часть поступает к нижерасположенным поливным устройствам. При этом уровень в камере снижается и устанавливается на стабилизируемой отметке, близкой к верхней точке воздуховпускного треугольного отверстия 15. Уровень воды в приемной камере поддерживает ся на расчетной отметке благодаря поступлению одновременно с водой атмосферного воздуха под капор сифона 14 через освобожденную уровнем воды часть треугольного выреза отверстия 15. При подаче расхода воды по трубопроводу 1 в расчете на одно поливное устройство сифон 14 отклюс чается из работы.

При работе поливного сифона 18 через воздуховпускное отверстие 19 под его капор вместе с водой поступает воздух из атмосферы, при этом диаметр отверстия 19 подбирают таким образом, что его величи0 на практически не снижает коэффициент расхода поливного сифона.

Атмосферный воздух вместе с водой поступает в пневмонапорную емкость 20 и скапливается в изолированных одна от дру5 гой пневмосекциях 22, а вода через сопрягающий трубопровод 23 поступает в поливной трубопровод 3. В пневмосекциях 22 при этом создаются замкнутые воздущные полости, давление в которых определено разностью отметок уроцня воды в приемной ка0 мере и уровнем воды в пневмосекции. Так как две пневмосекции сообщены с пневмопроводами 30 и 31, полОсть которых совместно с полостью между гибкими элементами и патрубками запорных клапанов 4

5 и водовыпусков 5 представляет замкнутое пространство, давление скопившегося в них воздуха максимально и равно требуемому, а поступающий из поливного сифона 18 воздух уносится вместе с потоком воды в поливной трубопровод 3. Требуемое дав0 ление воздуха в полости пневмоколлектора 35 устанавливается в зависимости от того, какой необходимо поливать участок под поливным трубопроводом, причем при закрытых штуцерах 36 в пневмосекции 22 также устанавливается максимальное дав5 ление, которое по управляющему пневмопроводу 29 передается в сильфон 40, корпус которого растягивается и сжимает пружину 41, перемещая золотник 42 до совпадения пневмоканала 44 с пневмопро0 водом 33, что обеспечивает поступление воздуха к запорному клапану 4, гибкий рабочий орган которого растягивается и перекрывает поливной трубопровод в конце первой секции. При этом корпус 39 золотника 42 перекрывает пневмопровод 34,

5 препятствуя поступлению воздуха к водовыпускам первого участка поливного трубопровода. В результате на первой секции поливного трубопровода формируется расчетная кривая пьезометрического напора,

о что обуславливает при расчетных диаметрах жиклеров 27 требуемые расходы воды через водовыпуски 5 в распределительные борозды и далее в поливные борозды.

При необходимости полива следующего участка открывают соответствующий воз5 духовпускной щтуцер 36 электрорелейным двухпозиционным клапаном 37 по сигналу, передаваемому по слаботочной линии 38 связи. В этом случае часть расхода воздуха из пневмоколлектора 35 поступает в атмосферу и в его полости устанавливается расчетной величины давление менее первоначального, при этом сильфон 40 задатчика 32 полива первого участка перемещается вниз под действием пружины 41, в результате чего обеспечивается совпадение пневмопровода 34 с пневмоканалом 43, перекрытие пневмопровода 33 со стороны пневмосекции 22 и совмещение его с пневмоканалом 45 со стороны запорного клапана 4. В результате воздух из полости Ьапорного клапана вытекает в атмосферу под действием давления воды .на гибкий рабочий орган 25, который открывается и обеспечивает проход оросительной воды в следующую секцию поливного трубопровода.

Одновременно с этим воздух из пневмосекции 22 по Пневмопроводам 31 и 34 и пневмоканалу 43 нагнетается под гибкие запорные органы водовыпусков 5, которые перекрывают поступление воды в распределительные борозды при сформировавшейся пьезометрической линии от перекрытия второй секции поливного трубопровода.

При последующих снижениях давления в пневмоколлекторе 35 золотник 42 задатчика 32 полива первого участка занимает .фиксированное нижнее положение, из которого он.перемещается в крайнее верхнее положение только при создании в сильфоне 40 расчетного ма1 симального давления в ел у чае необходимости подачи воды на первый поливной участок.

Для обеспечения отмеченных алгоритмов работ задат;чиков 32 полива их пружины 41 имеют равные один другому коэффициенты жесткости, но различные коэффициенты сжатия за счет равной расчетной высоты при одинаковых размерах сильфона 40 и золотника 42.

Все отмеченные факторы повыщают эксплуатационную надежность предлагаемого устройства по сравнению с известными.

При строительстве предлагаемых поливных устр.ойств потребуется в 3-4 раза меньще транспортирующих трубопроводов на орощаемом массиве, во столько же раз уменьшается количество водораспределительных сооружений по сравнению с известными, что обуславливает снижение

0 строительной стоимости и ликвидирует помехи для высокопроизводительных почвообрабатывающих и других механизмов.

Предлагаемое поливное устройство имеет существенно большую область применения, так как позволяет подавать большие расходы воды в борозду из-за возможности уменьшения длины участков одновременного полива из поливного трубопровода до 50-100 м и может использоваться на полях с уклоном 0,001 и более, в. то

0 время как известные поливные устройства могут быть применимы при уклонах не менее 0.010.

Предлагаемое устройство имеет относительно простую схему сопряжения с управляющей техникой (УВМ), так как она основана на применении двухпозиционных электроуправляемых миниатюрных клапанов, диаметры которых незначительны (8-10 мм), требуемое усилие для их управления невелико (0,050-0,10 кгс).

0 При применении устройства в автоматизированных системах полива по бороздам существенно снижается протяженность линий связи и количество точек управления из-за прокладки линий связи только вдоль транспортирующего водовода и обеспечи5 вает возможность управления при трехчетырех сигналах ТУ и ТС у водораспределительного сооружения с 9-17 поливными участками.

«Nl

Nt

€

Фиг.З

1. ПОЛИВНОЕ УСТРОЙСТВО, подключенное к подводящей сети и содержащее секционный поливной трубопровод с водовыпусками и запорными клапанами, источник давления и механизм управления групповой работой водовыпусков, отличающееся тем, что, с целью снижения строительной стоимости и повышения эксплуатационной надежности, источник давления выполнен в виде пневмонапорной емкости, разделенной на пнбвмосекции и сообщенной с поливным трубопроводом и через сифон - с подводящей сетью, а механизм управления групповой работой водовыпусков выполнен в виде управляющих пневмопрово:дов, соединенных с пневмосекциями, и снабжен задатчиками полива, связанными с запорными клапанами и водовыпусками. 2.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что один из пневмопроводов механизма управления снабжен пневмоколлектором, имеющим воздуховпускные щтуцера, снабженные электрорелейньши двухпозиционными клапанами для подключения к слаботочным линиям связи. 3.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что задатчики полива выполнены в виде зо- g лотниковых переключателей, снабженных (Л подпружиненными сильфонами, сообщенными с управляющими пневмопроводами и связанными с золотниками переключателей, при этом пружины сильфонов имеют различные коэффициент жесткости и высоту. Н

гэ

ФигЛ