Автоматизированная самонапорная оросительная система Советский патент 1992 года по МПК A01G25/16 E02B13/02 

вного лотка, поливные трубопроводы и водораспределительные устройства в местах отвода из распределительного водовода в поливные. Распределительные устройства выполнены в виде камеры с размещенными в ней поливным и транзитным сифонами. Напоры сифонов сообщены вакуумными трубками 18 и 20 с атмосферой через гидропрограмматор. На выходе вакуумные трубки 18 и 20 имеют клапаны 43 и 47, периодически приводимые посредством зубчатой передачи с симметричными кулачками 40 и 44, связанными с поплавком 30, расположен- ... , , : .

ным в емкости 28, гидравлически связанной через трубку 26 с вентилем 27 с источником расхода и через сливной сифон 29 - с нижерасположенным участком водовода. Вакуумная трубка 20 транзитного сифона снабжена внутренним клапаном 56 и имеет на выходе вместе с вакуумной трубкой 18 поливного сифона дополнительные отводы, к которым подключен спаренный клапан 53. Кулачок 51 управления клапаном 53 связан с кулачком 54 управления внутренним клапаном 56 вакуумной трубки 19 транзитного сифона. 6 ил.

Изобретение относится к системам для полипа с/х культур и может быть использовано при автоматизации поверхностного полива. Цель - снижение материалоемкости и расширение функциональных возможностей системы. Автоматизированная самонапорная оросительная система содержит водозаборное сооружение, распределительный водовод в виде секционного поли

Изобретение относится к системам для полива сельскохозяйственных культур и может быть использовано при автоматизации поверхностного полива.

Цель изобретения - снижение материалоемкости системы и расширение функциональных возможностей.

На фиг. 1 показана общая схема автоматизированной самонапорной оросительной системы; на фиг.2 - водораспределительное устройство между секциями поливного лотка; вид сверху; на фиг.З - разрез А-А на фиг.2; на фиг.4 - лоток с поливным гидрантом, поперечный разрез; на фиг.5 - концевая часть секции лотка с эжекторами-гидрантами, поперечный разрез; на фиг.6 - конструкция гидравлического программатора для управления водораспределением.

Автоматизированная самонапорная оросительная система состоит из источника 1 орошения, водозаборного сооружения 2, обеспечивающего забор и подачу в подводящий лоток 3 расчетного расхода воды, водораспределительных устройств 4 с гидравлическими программаторами 5 управления водораспределением на системе и импульсным поливом по бороздам. Распределительный водовод выполнен из секций - железобетонных лотков 6 с встроенными в их стенку поливными гидрантами 7 и двумя . эжекторами-гидрантами 8 в конце каждой секции. Нижние участки поливной сети соединены с водораспределительными устройствами 4 трубопроводами 9 и представляют собой закрытые трубопроводы 10с подземными микрогидрантами 11, подающими воду в поливные борозды с направлением 12 полива. Оросительная система размещается в границах 13 орошаемого поля.

Водораспределительные устройства 4 располагаются между поливными секциями лотка вдоль верхней границы 13 поля и полевой дороги в направлении поперечного

уклона поля на расстоянии фронта одновременного полива друг от друга. Водораспределительные устройства 4 однотипны и состоят из сопряженной с концевой частью;

секции лотка 6 железобетонной камеры 14, установленной на перепаде между секциями. Внутри камеры 14 размещены поливной сифон 15, подающий воду в импульсном режиме через трубопровод 9 в поливной трубопровод 10 для полива нижней части поля, и такой же транзитный сифон 16, первоначально подающий воду в импульсном режиме в поливную секцию лотка 6 для полива верхней части поля, а затем подающий воду

в тот же лоток 6 для транзитной водоподачи к нижерасполож енному водораспределительному устройству. Сверху водораспределительное устройство 4 накрыто крышкой с двумя герметичными капорами 17, капорподивного сифона 15 соединен вакуумной трубкой 18 управления с гидравлическим программатором 5 и вакуумной трубкой 19 с одним из эжекторов-гидрантов 8. Аналогично капор транзитного сифона 16 соединен с гидропрограмматором 5 вакуумной трубкой 20 управления, а вакуумной трубкой 21 - с другим эжектором-гидрантом 8. Гребни сифонов 15 и 16 располагаются выше максимального уровня воды в сопряженной

секции лотка 6. Сифон 15 соединен с трубопроводом 9 через водобойный колодец 22, сифон 16 через водобойной колодец 23 - с нижележащей секцией поливного лотка 6. Патрубки поливных гидрантов 7 устанавливаются относительно рабочего уровня воды в лотке б так, чтобы входные отверстия их колен располагались на отметке, обеспечивающей равномерное распределение воды в поливные борозды, а при транзитной подаче через лоток были выше уровня воды в лотке 6.

Эжекторы-гидранты 8 являются одновременно и поливными устройствами для двух крайних борозд у водораспределительного устройства А. и зарядными эжекторами для сифонов 15 и 16. Они состоят из патрубков 24 с калиброванным входным отверстием, рассчитанным на пропуск расчетного расхода воды в борозду при поливе из верхнего яруса, вакуумных трубок 20 и 21, соединяющих зону образования вакуума в патрубках 24 с капором сифонов 15 и 16 водораспределительного устройства 4, Патрубки 24 закреплены в стенке лотка 6 с помощью фланца, уплотнительных прокладок, шайбы и расширительных колен 25,

Гидравлический программатор 5 управления водораспределением и импульсным поливом содержит водозаборную трубку 26 с расположенным на ней вентилем 27, обеспечивающим регулирование времени за-, полнения емкости 28 водой. В емкости установлены сливной сифон 29, отводящий воду в нижний бьеф, и поплавок 30, связанный рычагом 31 и толкателем 32 с собачкой 33, сопряженной с храповым колесом 34, жестко закрепленным на оси 35. На этой же оси жестко закреплена планка 36 с цевками 37, через которые планка 36 взаимодействует с шестерней 38, жестко закрепленной на оси 39, на которой также жестко установлен съемный кулачок 40. задающий своими выступами 41 продолжительность тактов работы поливного сифона 15. Кулачок 40 сопряжен через шток 42 с клапаном 43, закрывающим и открывающим доступ атмосферного воздуха в вакуумный патрубок 18 поливного сифона 15. На оси 39 также жестко установлен съемный кулачок 44, аналогичный кулачку 40, с выступами 45, задающими продолжительность тактов работы транзитного сифона 16 в импульсном поливном режиме. Кулачок 44 сопряжен через шток 46 с клапаном 47, закрывающим и открывающим доступ воздуха в вакуумный патрубок 19 транзитного сифона 16. По периметру шестерни 38 расположены цевки 48, через которые шестерня 38 взаимодействует с шестерней 49. жестко закрепленной на оси 50, на: которой также жестко установлен съемный кулачок 51 с одним выступом, сопряженный через шток 52 со спаренным клапаном 53 блокировки включения сифонов 15 и 16. На оси 50 также жестко установлен второй съемный кулачок 54 с одним выступом, задающий продолжительность полива участков под нижерасположенными водораспределительными устройствами 4. Кулачок 54 сопряжен через шток 55 с дополнительным клапаном 56, управляющим доступом воздуха в вакуумную трубку 20 транзитного сифона 16. Каждый из штоков 42, 46, 52 и 55 имеет отжимную пружину 57. Клапан 56 при перекрытии вакуумной трубки 20 упирается в

седло 58, размещенное внутри этой трубки.

Автоматизированная самонапорная

оросительная система работает следующим

5 образом.

До начала полива на каждом гидравлическом программаторе 5 устанавливают требуемый режим водораспределения и полива, Это осуществляется соответствую0 щим открытием вентиля 27, регулирующим время заполнения емкости 28, и установкой необходимых кулачков 40 и 44 задания продолжительности импульсов водоподачи. Для реализации программы полива не5 обходимо произвести пуск расчетного расхода воды на водозаборном сооружении 2. Поданный расход воды заполняет подводящий лоток 3 и часть расхода начинает посту- пать через два эжектора-гидранта 8.

0 установленных перед первым водораспределительным устройством 4. Ввиду того, что при движении воды через эжекторы-гидранты на их входах имеет место вакуум, из-под капоров 17 обоих сифонов 15 и 16 через

5 вакуумные трубки 19 и 21 происходит вынос воздуха, в результате чего включается транзитный сифон 16 первого водораспределительного устройства 4, у которого вакуумная трубка 20 управления перекрыта клапаном

0 47 от доступа атмосферного воздуха. Е&КЛЮ- чившийся сифон 16 понижает уровень воды в подводящем лотке 3 и в камере 14 водораспределительного устройства,что приводит к прекращению перелива через

5 эжекторы-гидранты 8, так как их входные отверстия расположены выше уровня воды в лотке 3 при транзитной водоотдаче. При этом под капор 17 транзитного сифона 16 имеет место небольшой подсос воздуха по

0 вакуумной трубке 21, который не препятствует устойчивой работе сифона 16 ввиду малого диаметра вакуумной трубки 21. Вода, поступая в лоток 6, за первым водораспределительным устройством заполняет лоток

5 до рабочего уровня и начинает поступать через поливные гидранты 7 и эжекторы-гид- ранты 8 в борозды. Эжекторы-гидранты 8 перед вторым водораспределительным устройством выносят воздух из-под капоров 17

0 сифонов 15 и 16, но так как на втором гидропрограмматоре через открытый спаренный клапан 53 блокировки капоры 17 сифонов 15 и 16 связаны с атмосферой, то эти сифоны не включаются.

5 Вода по трубке 26 заполняет емкость 28 гидравлического программатора и начинает вытекать через сливной сифон 29, что приводит к его включению на полную производительность, большую, чем поступающий по трубке 26 расход, и приводит к опорожнению емкости 28; после чего сливной сифон выключается. Равномерно поступающая малым расходом вода вновь заполняет емкость 28. Такты заполнения-опорожнения происходят ритмично до тех пор, пока в емкость 28 поступает вода. Длительность такта регулируется изменением расхода с помощью вентиля 27. Соответственно установленному такту движутся поплавок 30, рычаг 31 и толкатель 32 с собачкой 33. приводя в движение храповое колесо 34 и соединенную с ним планку 36, которая своими цевками 37 поворачивает шестерню 38. Медленно вращаясь, шестерня 38 вращает жестко соединенную с ней ось 39 с асимметрично установленными кулачками 40 и 44, которые своими выступами 41 и 45 через штоки 42 и 46 воздействуют на клапаны 43 и 47, поочередно открывая и закрывая доступ атмосферного воздуха в вакуумные трубки 18 и 20 сифонов 15 и 16, что приводит к их поочередному включению и выключению и, соответственно, к осуществлению импульсной подачи воды в лоток бив трубопровод 9.

При подаче воды в лоток 6 последний заполняется, так как сифоны в конце секции лотка не включаются, уровень воды в лотке достигает рабочего горизонта и вода через поливные гидранты 7 поступает в поливные борозды в верхней части поля и движется по направлению 12 полива.

При подаче воды в трубопровод 9 и далее в закрытый поливной трубопровод 10, он заполняется и вода начинает поступать в подземные микрогидранты 11 и через них в воронки размыва и далее в поливные борозды нижней части поля. Таким образом осуществлен импульсный полив первого участка на всю длину поля и ширину, равную расстоянию между смежными водораспределительными устройствами 4.

На протяжении полива участка шестерня 38, вращаясь, своими цевками поворачивает шестерню 49, которая вращается вместе с жестко соединенной с ней осью 50, с установленными на этой оси кулачком 51 с одним выступом, задающим продолжительность блокировки включения сифонов 15 и 16,.и кулачком 54 с одним выступом, задающим продолжительность включения сифона 16 для транзитной водоподачи к нижерасположенным водораспределительным устройствам. Подбором длины выступа кулачка 51 устанавливается необходимая суммарная продолжительность полива участка, непосредственно подкомандного данному водораспределительному устройству. При нахождении нижнего конца штока 52 на выступе кулачка 51 пружина 57 сжата и

сдвоенный клапан 53 закрывает вакуумные трубки 18 и 20 от доступа атмосферного воздуха, т.е. блокировки включения сифонов 15 и 16 не происходит, Подбором длины

выступа кулачка 54 устанавливается необходимая продолжительность полива всех нижерасположенных участков данного поля.

Продолжительность импульсов водоподачи определяется временем такта заполнения и опорожнения емкости 28, числом зубьев храпового колеса 34, количеством. цевок 37, числом зубьев шестерни 38 и количеством выступов кулачков 40 и 44. При

продолжительности такта от 2 до 6 мин продолжительность импульса водоподачи может устанавливаться в диапазоне от 15 мин до 3 ч...

После окончания полива первого участка нижний конец штока 52 сходит с-выступа кулачка 51 и под действием пружины 57 спаренный клапан 53 блокировки выключает сифоны. Одновременно нижний конец штока 55 поднимается на выступ кулачка 54

диска, сжимая пружину 57, и дополнительный клапан 56, упираясь в седло 58, перекрывает доступ воздуха в вакуумную трубку 20 транзитного сифона 16, который включается на постоянную подачу расхода системы

к нижерасположенному водораспределительному устройству 4.

Работа последующих водораспределительных устройств и орошение участков происходит аналогично. К моменту завершения полива на последнем участке шестерни 38 и 49 завершают полные обороты и вся система управления возвращается в исходное положение. При этом, если на водозаборном сооружении 2 не отключена

-водоподача, то система продолжает свою работу, начиная новый цикл полива всех участков сверху вниз. Если в процессе полива по каким-либо причинам временно прекращена водоподача в систему, то после

восстановления водоподачи система автоматически продолжает свою работу, начиная с прерванного момента..

50

Формула изобр е т е и и я

Автоматизированная самонапорная оросительная система, содержащая водозаборное сооружение, распределительный водовод в виде секционного поливного лотка, 5 поливные трубопроводы и водораспределительные устройства в местах отвода из распределительного водовода в поливные, выполненные о виде камеры с размещенными в ней поливным и транзитным сифонами, капоры которых сообщены вакуумными

трубками с атмосферой через гидропрограмматор, имеющий клапаны,-пёрй 1диче- ски приводимые посредством зубчатой кулачковой передачи и поплавка, помещенного в емкость, гидравлически связанную через регулируемый вентиль с источником расхода и через сливной сифон с нижерасположенным участком водовода, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью снижения материалоемкости системы и расширения

0

ее функциональных возможностей, вакуумная трубка транзитного сифона снабжена внутреннимхклапаном с кулачком управления, при atoM вакуумные рубки транзитного и поливного сифонов снабжены отводами с клапанами, имеющими общий шток с кулачком управления, который установлен на одной оси с кулачком управления внутренним клапаном вакуумной трубки транзитного сифона.

ФигЛ

Фие.З

Фиг. 5