Устройство для регулирования уровня грунтовых вод в колодце Советский патент 1986 года по МПК G05D9/02 

.

Изоёре.тейие относится к мелиорации и может быть использовано для автоматизации регулирования уровней грунтовых вод на осушительно-увлаж- нительных системах, регулирующая сеть которых выполнена в виде горизонтального трубчатого дренажа.

Цель изобретения - упрощение процесса регулирования уровней грунтовых вод и повьшение оперативности управления режимами осушительно-ув- лажнительной сети.

На чертеже представлена схема устройства.,

Устройство содержит мембранный затвор, состоящий из диска 1 прикрепленного к эластичной мембране 2, рабочую камеру 3, корпус которой по- средс /вом ребер 4 жестко связан с водовыпускным трубопроводом 5,.причем площадь мембраны 2 значительно превьшает площадь проходного, сечения выходного патрубка водовьтускно- го трубопровода 5. Водовыпускной трубопровод 5 сообщает регулирующий колодец 6 с открытым каналом 7 и сопрягается с последним устьем 8. Двух клапанная коробка 9 сообщен с колодцем 6 отверстием 10, с водовыпускным трубопроводом 5 - трубкой 115 с рабочей камерой 3 - трубопроводом 12. Отверстие 10 и трубка 11 перекрываются клапанами 13 и 14, находящимися на штоке 15, на котором установлен чувствительный элемент 16, причем его положение на штоке регул ру- ется винтом 17. Чувствительный элемент 16 выполнен в виде полого цилиндра, высота которого превьшшет возможные колебания, уровней воды в колодце 6 и его полость сообщается с водовыпускным трубопроводом 5 или с каналом 7 трубопроводом 18 и с атмосферой - отверстием 19. Шток 15 тарнирно связан с одним плечом коромысла 20, другое плечо которого связано с погруженной в колодец 6 вертикальной герметичной трубкой 21. Площадь сечения трубки 21 по ее внешнему диаметру равна произведению общей площадки поперечных сечений стенок полого цилиндра и штока 15 и отношения длин плеч коромысла 20 (при равноплечем коромысле площадь трубки и поперечного сечения металлоконструкций чувствительного элемента равны) . В нижней части полого цилиндра закреплен поплавок 22, момент подъемной силы KOTopoi o при его

15099i

погружении под минимальньй уровень

воды превышает момент сил веса, чувствительного элемента 16 и связанных с ним подвижных частей. На одном из - плеч коромысла 20 установлен кйлиб- рованный противовес 23, положение которого на коромысле определяет уставку регулятора.

Устройство работает следующим об}0 разом.

При уровне воды в колодце 6 более низком, чем уровень воды в канале 7 (уровни 24 и 25), что имеет место при подаче воды в дренажную сеть,

15 уровень воды в полости полого цилиндра; который практически равен уровню воды в канале 7, также выше уровня воды в колодце 6. При этом положение штока 15 зависит от разности

2Q уровней воды в полом цилиндре и колодце 6. Повьшение уровня воды в канале 7 влечет увеличение пригруз- ки чувствительного элемента 16, опускание 15, уменьшение на25 пора воды в двухклапанной коробке 9 и рабочей камере 3. В связи с этим уменьшается сила гидростатического давления, действующая со стороны рабочей камеры 3, мембрана 2 прогибается внутрь рабочей каме ры 3, расход воды, поступающей в колодец 6, увеличивается и уровень в нем повьш1ается. Повьшение уровня в колодце 6 при неизменном уровне в канале 7 влечет увеличение подъемной силы, действую 5 щей на польй цилиндр и его подъем. При этом напор в двухклапанной коробке 9 и рабочей камере 3 повьш1ается и мембрана 2 уменьшает степень открытия сечения выпускного патрубка во довьтускного трубопровода 5. Уменьшение силы веса полого цилиндра из-за погружения его под воду при более высоких уровнях воды в колодце 6, чем при низких, компенсируется большей

силой, действующей на трубку 21. При гидравлическом перепаде между каналом 7 и колодцем 6,.большем заданного на величину, превышающую ход штока 15,. последний находится в крайнем нижнем

50 положении. При этом равнодействующая сил давления, действующих на мембрану 2, имеет максимальное значение, мембрана 2 прогибается внутрь чей камеры 3 и имеет место максималь-

55 но возможная подача воды в дренажную сеть. Аналогично, при гидравлическом перепаде между колодцем 6 и каналом 7, меньшем заданного на величину.

30

3

превышающую ход штока 15, последний находится в крайнем верхнем положении, напор воды в камере 3 устанавливается равным напору в водовыпускном трубопроводе 5. Силы, действующие на мембрану 2 с внутренней стороны, превьшают силы, действующие с внешней стороны за счет разности площадей мембраны 2 и рабочего сечения водовыпускного трубопровода 5, мембрана 2 прогибается, и диск 1 полностью перетекает водовыпускное отверстие.

При необходимости изменения напора дренажной сети уровень воды в канале 7 изменяют и при повьшгении этог уровни гидравлический перепад между каналом 7 и колодцем 6 увеличивается что влечет повышение подаваемого в дренажную сеть расхода воды до восстановления заданного перепада. При понижении уровня воды в канале 7 прекращается под.ача воды в колодец

6до снижения в нем уровня, который соответствует заданному перепаду (снижение уровня в колодце 6 происходит за счет испарения влаги с поверхности почвы и транспирации ее растениями). Если величина снижения уровня в канале 7 превышает величину заданного перепада(уровень снижается до уровня 26), уровень воды в канале

7и полости полого цилиндра становит ся ниже уровня 24, цолый цилиндр вспльшает, шток 15 занимает крайнее верхнее положение и напор в рабочей камере 3 соответствует уровню 26. Из-за разности давлений на мембрану

15099

2 последняя прогибается внутрь, рабочей камеры 3 f происходит опорожнение колодца 6 и снижение пьезометрического напора в дренажной сети. 5 Аналогичным образом регулирукщая сеть переходит в режим осушения при переводе уровня воды в канале 7 до уровня 27.

10

Формула изобретения

1.Устройство для регулирования уровня грунтовых вод в колодце, содержащее мембранный затвор, установленный на водовыпускном трубопроводе, рабочая камера которого сообщена с колодцем и.через двухклапанную коробку - с водовыпускной трубой, клапаны двухклапанной коробки установлены на штоке и соединены с чувствительным элементом отличающееся тем, что, с целью упрощения процесса регулирования уровней грунтовых вод и повышения оперативности управления режимами .осушитель- но-увлажнительной сети,, чувствительный элемент выполнен в виде пoлoгo цилиндра, полость которого сообщена с водовыпускной трубой и с атмосферой, причем шток соединен с одним плечом коромысла, другое плечо которого соединено с погруженной в колодец вертикальной герметичной трубкой.

2.Устройство ПОП.1, отли- чающееся тем, что полый цилиндр снабжен поплавком, установленным нг минимально возможном уровне воды в колодце.

Составитель Т.Задворная Редактор К.Волощук Техред О.Неце КорректорГ. Решетник

Заказ 907/56 Тираж 837Подписное

В1ШИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

..«. .. тг, , J- IJ .. -ИИ - иг .- -. ,

Филиал ПШ1 Патент, г.Ужгород, ул.Проектная, 4

Изобретение относится к мелиорации и может быть использовано для автоматизации регулирования уровней грунтовых вод на осушительно-увлажнительных системах. Устройство содержит мембранный затвор, рабочая камера которого сообщена с колодцем и через двухклапанную коробку с водо- вьшускной трубой. Клапаны двухкла- панной коробки установлены на истоке и соединены с чувствительньм элементом. Выполнение чувствительного элемента в виде полого цилиндра, полость которого сообщена с водовыпускной трубой и атмосферой, соединение штока с одним плечом коромысла, другое плечо которого соединено с погруженной в колодец вертикальной герметичной трубкой, позволяет упростить процесс регулирования и повысить one-9 ративность управления режимами осу- шительно-увлажнительной сети. 1 з.п. ф-лы. 1 ил. W с ts3 01 со ;о