Автоматическая система импульсного дождевания Советский патент 1989 года по МПК A01G25/16 

Изобретение относится к сельскохозяйственному производству, в частности к стационарным дождевальным системам с импульсными дождевателями, и может быть использовано для эффективного орошения возделываемых площадей с поддержанием наиболее благоприятных условий водного обмена растений.

Целью изобретения является упрощение конструкции и повыщение надежности систе- мы.

На чертеже представлена схема автоматической системы импульсного дождевания.

Система включает электродвигатель 1 с установленным на его валу насосом 2, выходной трубопровод 3 которого нодклю- чен к напорному входу двухпозиционного распределителя 4, на общем щтоке 5 которого установлены противофазно работающие запорные органы 6, выполненные а виде тарелок клапанов для перекрытия клапанных отверстий 7 напорного входа и сбросной линии 8 распределителя. Шток 5 распределителя 4 взаимодействует с пружиной 9, упирающейся в корпус распределителя и в регулировочную гайку 10. Электроуправляе- мый элемент И (соленоид), шток 12 кото- рого жестко связан со штоком 5 распределителя, подключен через реле 13 времени к счетно-регпающей машине 14 вычислительного комплекса.

Выход распределителя 4 подключен к над- мембранной полости двустороннего мембран- пого подпружиненного клапана 15, шток ко- торог О связан с двухпозиционным клапаном 16 на входе сливного патрубка 17. К,лапан 16 соединяет напорный трубопровод 18 системы с выходом насоса 2 или со сливным патрубком 17. Отводной трубопро- иод 19 связывает напорный трубопровод 18 с двусторО Нним мембранным клапаном 20, .шток KOTOpoi o снабжен пружиной 21 с ре- г улнрусмой предварительным натягом гайкой и таре;1кой клапана подачи воды в камеру 22 дождевального аппарата, имеющего поворотный механизм 23 и сопло 24. Патрубок 25 подачи напорной воды в ка- epy 22 дождевателя и патрубок 26 подачи воды в подмембранную полость клапана 20 подсоединены к трубопроводу 27 по- дачи воды в дождеватель. На входе в трубопровод 27 установлен обратный клапан 28, к трубопроводу 27 подсоединен пневмо- аккумулятор 29, внутри корпуса которого установлена эластичная полость 30, заполняемая воздухом. Обратный клапан 28 установлен в патрубке 31, подсоединенно.м к отводному трубопроводу 19. Входы вычислительного комплекса 14 связаны с выходами датчиков 32-39, регистрирующих силу и направление ветра (32), влажность поч- вы (33), освещенность (34), температуру воздуха (35), влажность воздуха (36), температуру почвы (37),. характеристики почвы и. формы ее обработки (38), уровень

л

5 п 5

0

0

плодородия и удобрения почвы (39). При необходимости в программу работы счетно- решающей машины вычислительного комплекса могут быть введены и другие управляющие элементы.

Подмембранная полость клапана 15 соединена с напорным трубопроводом трубкой 40, а па его штоке установлена пружина 41 с регулировочной гайкой.

Эластичная полость 30 пневмогидроакку- мулятора при опорожнении опирается на сетку 42, помещенную внутрь корпуса. Полость 30 заполняется воздухом до необходимого давления через жиклер 43 при помощи насоса или воздущного трубопровода, соединенного с компрессором. Давление в полости контролируется манометром 44. При сбросе давления воды из пневмогид- роаккумулятора стенки эластичной камеры опираются на сетку 42.

В поворотный механизм 23 дождевателя могут быть вставлены фигурные мембраны 45, позволяющие орошать растения не по кругу, а например, по четырехуголь-ни- ку. Вход клапана 16 трубопроводом 46 подсоединен к выходному трубопроводу 3 насоса.

Автоматическая система импульсного дождевания работает следующим образо.м.

При включении двигателя 1 насос 2 подает воду из водоисточника в трубопровод 3, которая через распределитель 4 поступает в надме.мбранную полость клапана 15 и закрывает проход воды в сливной патрубок 17 за счет клапана 16, закрытого усилием пружины 41. Вода в этом случае подается в напорный трубопровод 18 и распределяется по дождевальным установкам импульсного действия, смонтированным на орошаемой площади.

Запорный орган 6 распределителя, прижимаясь к борта.м клапанного отверстия 7 давлением воды, а также пружиной 9, не дает сбросить давление, воды из над- мембранной полости клапана 15 в сбросную линию 8.

Поступаюп1ая в дождеватели импульсного действия вода по отводному трубопроводу 19 поступает в надмембранную полость клапана 20 и закрывает силой давления воды и пружины 2 проход воды к соплу 24 дождевателя из патрубка 25. По мере заполнения через патрубок 31 и обратный клапан 28 пневмогидроаккумулятора 29 происходит сжатие эластичной полости 30. Одновременно происходит подача напорной воды под .мембрану клапана 20, но клапан 20 не открь вается, так как его запорный орган удерживается у своей седловины силой пружины 21, установленной на штоке клапана.

Без сброса воды из дождевателей при работе насоса 2 давление воды в трубопроводах 46 и 18 уравнивается, и напорная вода под этим давлением из тр бопровода 18 поступает в подмембранную полость мембранного клапана 15 по трубке 40, но за счет пружины 41, установленной на штоке клапана, сброс воды в сливной патрубок 17 не происходит.

После накопления воды в пневмогидро- аккумуляторе 29 и выравнивания давления в трубопроводах 46 и 18 срабатывают реле 13 времени и электроуправляемый элемент (соленоид) 11, IUTOK которого за счет втягивания сердечника 12 переключает распределитель 4. Вода из верхней части мембранного KjianaHa 15 сбрасывается по сбросной линии 8. При этом, давлением воды, поступающей по трубке 40, мембрана под- нимается и клапан 16 закрывает проход воды из трубопровода 46 в трубопровод 18 и открывает сброс воды из трубопровода 18 в сливной патрубок 17. Происходит снижение давления воды в трубопроводе 18, обратный клапан 28 закрывается и препятствует сбросу воды из пневмогидроакку- мулятора 29 импульсного дождевателя. Одновременно понижается давление воды в трубопроводе 19, вода под давлением в патрубке 26 двигает мембрану влево и с по- моп1,ью штока с запорным органом открывает проход в камеру 22. По трубопроводу 27 и патрубку 25 за счет энергии рас- пшрения воздуха в эластичной полости 30 вода выбрасывается из дождевального аппа- рата через сопло дождевателя 24 на орошаемую территорию из корпуса пневмогид- роаккумулятора 29. Выброс воды из дождевального аппарата продолжается до тех пор, пока стенки эластичной полости 30 с воздухом не обопрутся на сетку 42, позволяющую воде беспрепятственно выходить из пневмогидроаккумулятора в трубопровод 27. В этот период срабатывает реле 13 времени и соленоид 1 распределителя 4 переключается в исходное положение, пружина 9 передвигает шток 5, запорщяе органы 6 соединяют надмембран- ную полость клапана 15 с трубопроводом 3 и закрывают вход сбросной линии 8, после чего цикл работы дождевальной систе.мы повторяется.

Описанная работа дождевальной системы импульсного действия позволяет включать ее в любое заданное время на основе информации, поступающей в программу вычислительного комплекса 14 от датчиков.

изменяющих силу и направление ветра (32), влажность почвы (33), освещенность посева (34), температуру воздуха (35), влажность воздуха (36), температуру почвы (37) наряду с заложенными в программу данными по характеристике почвы и форм ее обработки (38), уровню плодородия и удобрения почвы (39).

Описанная система импульсного дождевания позволяет отказаться от разветвленных по орощаемой территории воздуховодов, создать надежные в эксплуатации дождеватели импульсного действия и генераторы сигналов, совмещенные с ЭВМ, задающей программу работы оросительной системы с учетом агроклиматических факторов произрастания растений, что позволяет повысить эффективность полива путем поддержания оптимальных условий водного обмена растений.

Формула изобретения

Автоматическая система импульсного дождевания, включающая датчики агроклиматических условий произрастания растений, подключенные к вычислительному комплексу с реле времени и выходным электроуправля- емым элементом, сеть напорных трубопроводов с импульсными дождевателями, подключенную через генератор импульсов юли- ва со с.швным патрубком к насосу с э.лект- роприводом, отличающаяся тем, что, с целью упрощения конструкции и повышения надежности системы, генератор импульсов полива выполнен в виде двустороннего мембранного подпружиненного клапана, подмем- бранная полость которого соединена с напорным трубопроводом, а надмембранная через двухпозиционный распределитель с электроуправляе.мым элементом - со сливным патрубком, причем пневмогидроаккуму- ляторы и.мпульсных дождевателей подключены к напорному трубопроводу через обратный клапан и вынолнены в виде эластичной полости с опорой на сетку, установленную в корпусе пневмогидроаккумулятора, связанного с источником сжатого воздуха и снабженного манометром, а запорный орган каждого импульсного дождевателя вьпюлнен в виде двустороннего мембранного подпружиненного клапана, над- порщневая полость которого соединена с напорным трубопроводом, а подпорн1не- вая - - с пнев.могидроаккумулятором.

Изобретение относится к сельскохозяйственному производству и может быть использовано для эффективного орошения импульсным дождеванием возделываемых площадей с поддержанием наиболее благоприятных условий водного обмена растений. Цель изобретения - упрощение конструкции и повышение надежности системы. Система состоит из насосного агрегата, совмещенного с генератором командных импульсов, выполненного в виде клапана 16 с двухсторонним мембранным подпружиненным клапаном 15 и распределителя 4, имеющего привод от электроуправляемого элемента 11 (соленоида). Последний переключается по сигналам, поступающим от вычислительного комплекса 14 с датчиками 32-39 агрометеопараметров. Кроме того, система включает сеть напорных трубопроводов 18 с установленными на ней импульсными дождевателями, снабженными пневмогидроаккумуляторами 29 и двухпозиционными клапанами 20. Анализируя сигналы датчиков агроклиматических условий, вычислительный комплекс 14 через реле времени подает сигнал на срабатывание электроуправляемого элемента 11, переключающего распределитель 4. Последний управляет работой мембранного гидропривода запорного органа на входе в трубопровод 18 системы, подключая его то к насосу в период наполнения пневмогидроаккумуляторов 29 всех импульсных дождевателей, то к сливному патрубку. Эффективность системы достигается применением двухстороннего мембранного подпружиненного клапана 15, обеспечивающего резкое падение давления в трубопроводе 18 и тем самым четкое одновременное срабатывание дождевателей, оборудованных запорными клапанами на их входе с аналогичным двухсторонним мембранным приводом. 1 ил.