Система подпочвенного орошения Советский патент 1984 года по МПК A01G25/06 

2. Система по п. 1, отличающаяся тем, что, с целью включения системы в новый цикл полива, первый запорно-распределительный орган снабжен дополнительными передаточным механизмом и мембранным гидроусилителем, гидравлически связанным с камерой первого запорно-распределительного органа, соединительной трубой с расположенным на ней командным краном, имеющим поплавковый привод, установленный в поплавковой камере, и гидравлически соединенные с камерой да.тчики влажности, выполненные в виде перфорированных трубнакопителей, расположенных на участке первоочередной по заданной программе поливаемой секции.

1. СИСТЕМА ПОДПОЧВЕННОГО ОРС)ШЕНИЯ, включающая питающий резервуар, транспортирующий трубопровод, полевые распределители, секционные распределители с трехходовым краном и увлажнители, отличающаяся тем, что, с целью повышения эффективности работы путем автоматизации последовательного полива в пределах орошаемого массива, транспортирующий трубопровод в точках подключения полевых распределителей снабжен запорно-распределительным органом, выполненным в виде камеры с расположенным в ней поворотным диском с отверстием, причем диск снабжен приводом с мембранным гидроусилителем, связанным с приводом передаточным механизмом. (Л со о ю

1

Изобретение относится к сельскохозяйственной мелиорации и может быть использовано при орошении сельскохозяйственных культур.

Известна автоматизированная напорная оросительная система, содержащая источник орощения, транспортирующий и поливные трубопроводы, водораспределительные узлы, включающие два переключателя водоподачи, имеющих между собой гидравлическую связь через управляющие клапаны, связанные с программным устройством, причем головные переключатели выполнены в виде запорных органов, имеющих гидроусилители, полости которых, содержащие обратные клапаны, соединены через управляющие клапаны поливных переключателей с напорной частью транспортирующего трубопровода и так же - с трубопроводом обратного переключения 1.

Однако эта автоматическая система предназначена для средненапорных и высоконапорных оросительных систем. Применение ее в системах подпочвенного орощения, где максимальный напор увлажнителя не превыщает 0,8 м, требует увеличения в несколько раз конструктивных элементов почти всех углов автоматического водораспределения.

Известна система подпочвенного орошения, включающая питающий резервуар, транспортирующий трубопровод, полевые распределители, секционные распределители с запорным органом в виде трехходового крана, снабженного гидрореле, увлажнители 2.

Однако в известной системе подпочвенного орошения саморегулирование водоподачи происходит в пределах одного полевого распределителя и связанных с ним секционных распределителей. Включение и переключение работы полевых распределителей не автоматизировано и требует затрат ручного труда. Кроме этого, известная система подпочвенного орощения не обладает информацией о состоянии увлажнения орошаемого участка, вк.яючение в работу полевого распределителя осуществляется вручную по временному циклу.

Целью изобретения является повышение эффективности работы путем автоматизации последовательного полива в пределах орошаемого массива.

Эта цель достигается тем, что п системе подпочвенного орошения, включающей питающий резервуар, транспортирующий трубопровод, полевые распределители, секционные распределители с трехходовым краном и увлажнители, транспортирующий трубопровод в точках подключения полевых распределителей снабжен запорно-распределительным органом, выполненным в виде камеры с расположенным в ней поворотным диском с отверстием, причем диск снабжен

приводом с мембранным гидроусилителем, связанным с приводом передаточным механизмом.

Кроме того, с целью включения системы в новый цикл полива, первый запорно-распределительный орган снабжен дополнительными передаточным механизмом и мембранным гидроусилителем, гидравлически связанным с камерой первого запорно-распределительного органа, соединительной трубой с расположенным на ней командным краном, имеющим поплавковый привод, установленный в поплавковой камере и гидравлически соединенные с камерой датчики влажности, выполненные в виде перфорированных трубнакопителей, расположенных на участке первоочередной по заданной программе поливаемой секции.

На фиг. 1 приведена система, общий вид; на фиг. 2 - запорно-распределительный орган с гидроприводом; на фиг. 3 - взаимосвязь командного крана с перфорированными трубами-накопителями; на фиг. 4-7 - различные положения запорного органа.

Система подпочвенного орошения включает питающий резервуар 1, транспортирующий трубопровод 2 для подачи воды в полевые распределители 3, секционный распределитель 4 и увлажнители 5. Для перераспределения потока из транспортирующего трубопровода 2 в полевые распределители 3 имеется запорно-распределительный орган 6, состоящий из камеры 7 поворотного диска 8 с отверстием 9 и вала 10 привода. Поворот диска 8 осуществляется с помощью мембранного гидроусилителя И, имеющего передаточный механизм 12 с храповиком, обеспечивающим поворот вала 10 только в одном направлении, и импульсную трубку 13, соединяющую полость 14 мембранного гидроусилителя 11 с камерой 7 запорно-распределительного органа 6. Первый запорно-распределительный узел имеет основные: мембранный гидроусилитель 11 и передаточный механизм 12 и дополнительные: мембранный гидроусилитель 15 и передаточный механизм 16.

Перевод системы на последующий цикл работы, в зависимости от состояния влажности почвы тервоочередной по заданной программе поливаемой секции первого полевого распределителя, осуществляется с помощью дополнительного мембранного гидроусилителя 15, установленного на первом запорно-распределительном органе 6, имеющем связь с передаточным механизмом 12. Полость 14 дополнительного мембранного гидроусилителя 15 гидравлически связана с полостью камеры 7 первого запорно-распределительного органа 6 посредством соединительной трубки 13 с командным краном 17, механически соединенного с поплавком 18 поплавковой камеры 19, соединенной с перфорированными трубами-накопителями 20 трубкой 21. Перфорированные трубы-накопители 20 расположены в слое песка на глубине активного слоя почвы в непосредственной близости от увлажнителей 5 первоочередной по заданной программе поливаемой секции первого полевого распределителя 3.

Автоматическая система работает следующим образом.

Вода из питающего резервуара 1 поступает в транспортирующий трубопровод 2 и при положении отверстия 9 поворотного диска 8 запорно-распределительного органа 6 «Закрыто для обоих полевых распределителей 3 и последующего участк транспортирующего трубопровода 2 повыш ет давление в камере 7. Одновременно вода поступает по импульсной трубке 13 в полость 14 основного мембранного гидроусилителя 11, При достижении определенной величины давления срабатывает мембранный гидроусилитель 11 и через передаточный механизм 12 поворачивает вал 10 на 90° и соответственно поворотный диск 8 с отверстием 9 - в положение «Открыто для первого полевого распределителя 3. Далее вода распределяется по секционным распределителям 4 и увлажнителям 5 в соответствии с заданной программой.

Поступление воды в полевой распределитель 3 снижает давление в камере 7 запорнораспределительного органа 6, а соответственно, и в полости 14 основного мембранного гидроусилителя 11, что обеспечивает

перевод его и передаточного механизма 12 в исходное положение, при этом вал 10 привода с поворот.ным диском 8 остается в неподвижном положении, так как храповики передаточного механизма 12 обеспечивают поворот вала 10 только в одном направлении По окончании полива из последнего по заданной программе секционного распределителя 4 и его отключении возрастает давление в полевом распределителе 3 и соответственно в камере 7 запорно-распределительного органа 6. Срабатывает основной мембранный гидроусилитель 11 и через передаточный механизм 12, поворачивая вал 10 на следующий угол в 90°, переводит поворотный диск 8 с отверстием 9 в положение «Закрыто для первого полевого распределителя 3 и в положение «Открыто для второго полевого распределителя 3. Поступление воды во второй полевой распределитель 3 понизит давление в камере 7 запорно-распределительного органа б, а соответственно, и в полости 14 мембранного гидроусилителя 11, что приведет его и передаточный механизм 12 в исходное положение. При этом вал 10 привода остается в неподвижном положении.

По заверщении программы полива второго полевого распределителя 3 и повышении давления в камере 7 запорно-распределительного органа 6 мембранный гидроусилитель 11 с помощью передаточного механизма 12 поворачивает вал 10 на следующие 90° и переводит поворотный диск 8 с отверстием 9 в положение «Закрыто для обоих полевых распределителей 3 и в положение «Открыто для следующего участка транспортирующего трубопровода 2. Поступление воды в следующий участок транспортирующего трубопровода снизит давление в камере 7 запорно-распределительного органа 6 и приведет основной мембранный гидроусилитель 11 с передаточным механизмом 12 в исходное положение. При этом вал 10 привода остается в неподвижном положении.

Водораспределение на последующих запорно-распределительных органах 6 и полевых распределителях 3 происходит аналогично и отличается тем, что мембранный гидроусилитель 11 настраивается на включение в работу при давлении, меньщем (или больщем, в зависимости от уклона и условий проектирования), чем имеющееся в этот период времени давление на предыдущих запорно-распределительных органах 6.

Водораспределение на последнем запорно-распределительном органе 6 отличается от предыдущих те.м, что передаточный механизм 12 обеспечивает поворот вала привода 10 и соответственно поворотного диска 8 с отверстием 9 на 120°, так как водораспределение необходимо только в двух направлениях. После прекращения полива на последнем полевом распределителе 3 и повышения давления в камере 7 последнего запорнораспределительного органа 6 мембранный гидроусилитель 11 с помощью передаточного механизма 12 осуществляет поворот вала 10 привода на 120° и соответственно поворотного диска 8 с отверстием 9 - в положение «Закрыто для обоих полевых распределителей 3. Создавшееся давление, распространяясь по транспортирующему трубопроводу 2 к его началу, осуществит поочередное включение в работу мембранных гидроусилителей 11, так как каждый из них настроен на включение при давлении, меньшем или большем, в зависимости от уклона и уелоВИЙ проектирования, чем предыдущие. Диск 8 с отверстием 9 всех запорно-распределительных органов 6, поворачиваясь на очередной угол в 90°, переходит в положение «Закрыто для полевых распределителей 3 и предыдущего участка транспортирующего трубопровода 2, т.е. осуществляется перевод в исходное положение запорно-распределительных органов 6. Отключение от водоподачи участков транспортирующего трубопровода 2 приведет к постепенному понижению давления во всех, кроме первого, запорно-регулирующих органах 6 и к возвращению в исходное положение мембраны гидроусилителей 11 с передаточными механизмами 12. Таким образом, все запорно-распределительные органы 6 и мембранные гидроусилители 11 с передаточным механизмом 12 вернутся в исходное положение, кроме основного мембранного гидроусилителя 11 и его передаточного механизма 12 первого запорно-регулирующего органа 6. Включение системы в новый цикл полива будет зависеть от уровня воды, профильтровавшейся во время полива первоочередной по заданной программе секции первого полевого распределителя, ее уровня в перфорированных трубах-накопителях 20 и в соединенной с ними трубкой 21 поплавковой камере 19. Продолжительность понижения уровня воды в перфорированных тру-; бах-накопителях 20 и соответственно в пош лавковой камере 19 до минимального ypoBt ня должна соответствовать времени достижения почвой состояния нижнего предела увлажнения, и определяется расчетным путем с учетом характеристики грунтов, сельскохозяйственных культур и других факторов. При минимальном уровне воды в поплавковой камере 19 ее поплавок 18, механически связанный с командным краном 17, установленным на соединительной трубке 13, 3 переведет его в положение «Открыто. Если на этот момент времени полив по всем полевым распределителям 3 завершен и система приведена в исходное положение, то повышающееся давление в камере 7 первого запорно-распределительного органа 6 по соединительной трубке 13 передается в полость 14 дополнительного мембранного гидроусилителя 15, отрегулированного на включение в работу при давлении большем, чем необходимое для включения основного мембранного гидроусилителя 11, который через передаточный механизм 12 повернет вал 10 привода и поворотный диск 8 с отверстием 9 на угол 90°, открыв поступление воды в первый полевой распределитель 3 и начав, таким образом, новый цикл полива. Поступление воды в первый полевой распределитель понизит давление в камере 7 йервого запорно-распределительного органа 6, что приведет дополнительный мембранный гидроусилитель 15 и его передаточный механизм 16 в исходное положение, Если же по окончании первого цикла полива уровень воды в перфорированных трубах-накопителях и соответственно в поплавковой камере 19 будет выше минимального, то командный кран 17, переведенный в поло-жение «Закрыто при максимальном уровне профильтровавшейся воды, останется в прежнем положении «Закрыто. Командный кран 17, перекрывая поступление воды в полость 14 дополнительного мембранного гидроусилителя 15, не включает его в работу. и первый запорно-распределительный орган 6 останется в положений «Закрыто для полевых распределителей 3 и следующего участка транспортирующего трубопровода 2 до момента достижения положения минимального уровня воды в поплавковой камере 19. Таким образом, включение и выключение системы зависит от положения уровня воды в поплавковой камере 19, минимальный уровень которой отрегулирован на момент дост ижения почвой нижнего предела увлажнеТаким образом, система подпочвенного орошения позволяет полностью автоматизировать процесс полива в пределах всего орошаемого массива, обеспечить необходимые сроки полива, снизить эксплуатационные затраты за счет исключения затрат ручного труда при проведении полива и экономии оросительной воды за счет исключения сброса при отключении системы. Снижается материалоемкость и энергоемкость, повышается надежность по сравнению с аналогичныоросительнымими автоматизированными системами.

Фиг.г

777 7777 7777 777/ /77/ 77// ////

,20 /5