Автоматизированная самонапорная оросительная система Советский патент 1992 года по МПК A01G25/16 

Изобретение относится к сельскому .хозяйству, а именно к технике полива сельско- хозяйственных культур, и может быть использовано при автоматизации поверхностного полива.

Целью изобретения является повышение эксплуатационных возможностей.

На фиг.1 показана автоматизированная самонапорная система, план,1 на фиг.2 - автоматический переключатель потока с подключейным к нему поливным трубопроводом при поливе верхнего яруса, вид сбоку; на фиг.З - то же, при пропуске воды в нижний ярус поливного трубопровода.

Автоматизированная самонапорная оросительная система состоит из источника орошения, например распределительного канала 1, водозаборного сооружения 2, обеспечивающего забор и подачу в подводящий трубопровод 3 расчетного стабиль- ного расхода воды, водораспределительных устройств 4 с гидромеханическими программаторами 5 для управления водорасп- ределением между поливными участками на системе и импульсной подачей в начале по- ливных трубопроводов 6 (под импульсной подачей понимается время задания продолжительности водоподачи в транзитно-поли- вной трубопровод б). Оросительная система размещается в границах 7 орошаемого по- ля.

Поливной трубопровод 6с подземными управляемыми водовыпусками 8 от источника сжатого воздуха или от давления жидкости (источник энергии управления не показан) разделен на секции (длиной 80- 150 м), снабженные переключателями потока 9 в виде автоматических поворотных клапанов 10.

Клапан 10 поливного трубопровода 6 закреплен на оси 11; которая выведена в полость камеры 12, охвытывающей поливной трубопровод 6. Ось 11 жестко соединена с рычагом 13, кинематически связанным гибкой тягой 14, пропущенной через отвер- стие в нижнем поплавке 15, с верхним поплавком 16.

Нижний поплавок 15 снабжен толкателем 17, контактирующим с рычагом 13. При этом камера 12 регулирования сообщена выполненными в виде колеса патрубками 18 и 19 для подачи и выпуска жидкости непосредственно с поливным трубопроводом б, причем патрубок 18 направлен наружу трубопровода, а патрубок 19 - внутрь трубоп- ррвода. Патрубок 18 подачи жидкости снабжен клапаном 20, на оси 21 которого жестко закреплен рычаг 22, введенный в камеру 12 регулирования, кинематически .связанный гибкой тягой 23 с верхним по- плавком, а нижний поплавок 15 снабжен вторым толкателем 24, контактирующим с рычагом 22 клапана 20.

Клапаны 10 и 20 являются дроссельными заслонками, перекрывающими отвер- стия в соответствующих трубах, и посажены в центре на ось, которая входит в полость камеры 12. Косям клапанов 1.0и 20 прикреплены рычаги 13 и 22. Каждый клапан посажен на свою ось и через рычаги 13 и 22

связан с гибкой тягой 14 или 23, закрывается через эти же рычаги путем давления на них толкателей 17 и 24 соответственно. Оба толкателя закреплены на нижнем поплавке, но длина их разная, причем они устроены так, чтобы синхронно производить работу на контактирование с рычагами 13 и 22, а обе гибкие тяги закреплены на верхнем поплавке. Необходимость двух поплавков диктуется временем заполнения камеры водой и временем ее выхода из камеры, чем достигается выполнение переключателем потока функций за датчика времени полива участка, причем когда камера наполнится водой, то затем время ее слива и будет тем временем, когда второй, третий и т.д. участки должны поливаться поочередно, при этом первая камера по объему будет больше, чем посяеду- ющие вместе взятые, а каждая последующая будет уменьшаться, но не больше чем последующая камера за ней.

Патрубок 18 подачи жидкости распрло-. жен в верхнем бьефе переключателя потока секции поливного трубопровода 6, а патрубок 19 выпуска жидкости с выходной частью колена размещен в трубопроводе 6 в сторону течения потока (в нижнем бьефе). Причем диаметр впускного патрубка 18 больше диаметра выпускного патрубка 19. что обеспечивает поддержание заданного уровня воды в камере 12 и всплытием поплавков 15 и 16 и далее опорожнение камеры 12 после закрытия отверстия в патрубке 18 клапаном 20.

Возможно снабжение изогнутого колена патрубка 19 управляемым запорным органом (не показан) для единичной установки и изменения времени полива верхнего яруса на конкретном орошаемом участке в начале полива. Последующие регулировки сводятся к автоматическому включению и выключению переключателя потока.

Камера 12 регулирования снабжена ограничительными решетками 25, 26, 27, 28, между ларами которых выше трубопровода 6 размещены с возможностью вертикального перемещения верхний 16 и нижний 15 поплавки.

, Водораспределительные устройства 4 однотипны и состоят из железобетонного колодца, внутри которого размещены два водовылуска (например, в виде цилиндрических сифонов).

Работает оросительная система следующим образом.

Поданный расход воды по подводящему трубопроводу 3 поступает в первое водораспределительное устройство 4 и заполняет его. Когда сифон включится на полную производительность, вода поступит в поливной

трубопровод 6. Смена направления воды к второму водораспределительному устрой ству 4 осуществляется автоматически ло заданной в программаторе 5 программе (можно и вручную). По заданной программе осуществляется поочередное включение в голове поливных трубопроводов б.

Полив идет сверху вниз поочередно. Сначала срабатывает первый - верхний - переключатель на полив, так как поллавки находятся в нижнем крайнем положении и своей массой через толкатели давят на рычаги, которые посажены жестко на оси клапанов.

При подаче воды в поливной трубопро- вод 6 он заполняется, и вода одновременно поступает в камеру 12 регулирования (фиг.2) через патрубок 18, при этом часть воды вытекает через патрубок 19. Поплавок 15 всплывает до ограничительной решетки 26 и через кинематическую связь в виде гибкой тяги 14 и рычага 13, поворачивая ось 11 с клапаном 10, производит открытие участка поливного трубопровода 6. При этом поступление воды в камеру 12 продолжается и последняя заполняется до тех пор, пока поплавок 16 не всплывет до ограничительной решетки 28. В результате его подъема через кинематическую связь в виде гибкой тяги 23 рычаг 22 поворачивает ось 21с кла- паном 20 и производит перекрытие патрубка 18. Таким образом прекращается поступление воды в камеру 12.

Под действием статического напора воды в камере 12 происходит выпуск воды через патрубок 19 (объем воды уменьшается). По длине трубопровода € в это время вверх формируется линия пьезометрического напора выше поверхности земли. В результате вода в виде родничков изливается через водовыпуски 6 в выводные воронки м далее поступает в поливные борозды.

По мере сработки объема воды камере 12, т.е. выпуска воды в нижний бьеф трубопровода 6 через патрубок 19. толкатель 17 нижнего поплавка 15. дойдя до рычага 3, нажимает на него, и ось 11 с клапаном 10 поворачивается, закрывая отверстие в поливном трубопроводе 6. Происходит напол- нение нижерасположенного участка поливного трубопровода 6 до следующего переключателя, так как водовыпуски 8 автоматически перекрываются от источника давления. При полном опусканий нижнего поплавка 15 на решетку 25 толкатель 24, дойдя до рычага 22, нажимает на него, и ось 21 с клапаном 20 полностью поворачивается, открывая отверстие патрубка г8. Происходит вновь цикл наполнения камеры регулирования 12, Одновременно, вследствие омывания конца патрубка 19 быстротекущим безнапорным потоком, у этого конца возникает вакуум, который способствует отсасыванию воды из камеры 12 и выносу ее в нижний бьеф. На этом цикл работы устройства заканчивается, после чего автоматически начинается следующий цикл его работы. Вследствие того, что диаметр впускного патрубка 18 в несколько раз больше диаметра выпускного патрубка 19, автоматически начинается быстрое заполнение жидкостью камеры 12, уровень воды в ней растет и поплавки 15 и 16 поочередно всплывают, поворачивалось клапана 10(ось 11), а затем ось 21 клапана 20 через их кинематическую связь.

Согласно заданной программе полива происходит выдача определенного количества импульсов расхода на первый поливной участок и так далее до последнего переключателя потока и окончания полива.

В описанной самонапорной оросительной системе сооружения вынесены на границу поля, при этом на них не гасится энергия потока, что создает надежную промывку трубопровода, во много раз удлиняется поливкой трубопровод, а значит значительно упрощается система управления поливом, экономически выгодно из-за сокращения капитальных затрат. Все это значительно повышает эксплуатационные возможности системы. При этом поток воды ло транзиту в трубопроводе движется в безнапорном режиме и не допускает отложения взвеси при открытом клапане 10. Применение описанной оросительной системы позволяет также сократить непроизводительный сброс оросительной воды, исключить применение на поле сложной дорогостоящей запорной арматуры, повысить эксплуатационную надежность, использовать трубопровод одновременно как для транспортирования воды, так и для ее раздачи без увеличения его диаметров, осуществить гидравлическую автоматизацию полива.

Формула изобретения Автоматизированная самонапорная оросительная система, включающая источник орошения с водозаборным сооружением для подачи воды в подводящий распределительный трубопровод, секционные поливные трубопроводы, соединенные с последним через водораспределительные устройства с гидромеханическими программаторами, и подземные водовыпуски в борозды из поливных трубопроводов, о т л и - ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения эксплуатационных возможностей, система

снабжена установленными между секциями поливных трубопроводов переключателями потока воды, каждый из которых выполнен в виде герметичной двухпоп л а вковой камеры, через которую вблизи ее основания пропущен поливной трубопровод, сообщенный с внутренней полостью камеры входным и выходным относительно течения воды в трубопроводе патрубками, и снабженной поворотными клапанами, установленными в

поливном трубопроводе и во входном патрубке, причем валы осей поворотных клала нов посредством гибких тяг кинематически связаны с верхним поплавком камеры, а посредством рычага и толкателя, - с нижним поплавком камеры, при этом внутри камеры для каждого поплавка установлены верхняя и нижняя ограничительные решетки, а диаметр входного патрубка выполнен больше

диаметра выходного патрубка.

Изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно к технике полива сельскохозяйственных культур, и может быть использовано при автоматизации поверхностного полива. Цель изобретения - новы шение эксплуатационных возможностей путем удлинения поливного трубопровода, проложенного поперек уклона. Автоматизированная самонапорная оросительная система содержит водозаборное сооружение 2, для подачи воды в подводящий трубопровод 3, поливные трубопроводы 6 с поливными водовыпусками 8 и водораспределительные устройства 4 в местах отвода из подводящего трубопровода 3 в поливные трубопроводы. Водораспределительные устройства выполнены в виде колодцев с транзитным сифоном и программатором, выполненным в виде переключателя клапанов. Каждый поливной трубопровод разделен на секции, соединенные между собой через автоматический переключатель потока воды и выполнен в виде клапана, закрепленного на оси, которая выведена в камеру, охватывающую поливной трубопровод 6. Ось 6 жестко соединена с рычагом кинематически связанным гибкой тягой, пропущенной через отверстие в нижнем поплавке, с верхним поплавком, а нижний поплавок снабжен толкателем, установленным с возможностью периодического контактирования с рычагом. Камера сообщена коленообразными патрубками подачи и выпуска воды с поливным трубопроводом 6. Патрубок подачи воды снабжен клапаном, на оси которого жестко закреплен рычаг, введенный в камеру и кинематически связанный гибкой тягой с верхним поплавком, а нижний поплавок снабжен вторым толкателем, периодически контактирующим с рычагом, прикрепленным к оси клапана в патрубке. Диаметр отверстия патрубка подачи воды больше диаметра отверстия патрубка выпуска. Камера снабжена двумя парами ограничительных решеток, внутри каждой из которых размещены соответственно верхний и нижний поплавки. Поливной трубопровод заполняется до переключателя, так как автоматический клапан через ось с рычагом закрыт за счет толкателя, закрепленного на нижнем поплавке и массы последнего, в это время происходит полив его верхней секции. После подъема поплавка до решетки клапаны 10 и переключаются и переключатель работает на транзит воды для ороше- н«я следующей секции. 3 ил. ЧИ ч-, fee VI Ю Ч

45 В

в

J

fnlTToinri

3

6

S

JJ,.

2

1ГТТПЛ11

76

Г ТВ

Л 13

i

6 9

ггз

i

2

11

3 LQiXa

фиг1