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

щей сливной сифон 24, сообщенный с емкостью 34. В каждом колодце в магистрали управляющего трубопровода 2 установлены два двухходовых крана 30 и 31, имеющих общий рычажный призод 33 с емкостью 34 на одном конце и противовесом 36 на другом, Кран 30 установлен в магистрали управления гидрозадвижками 16, 18 и сообщен с переключателями 40, 41, а кран 31 установлен в линии управления, сообщающей колодцы, Цикличность полива регулируется вентилем 35 за счет времени опорожнения емкости 34. При этом при повороте рычага 33 вместе с кранами 30 и 31 происходят переключение задвижек 16 и 18 в одном колодце и подача воды через управляющий 3 и распределительный 1 трубопроводы к нижнему водораспределительному колодцу с гидропрограмматором и поливными трубопроводами, 1 з,п. ф-лы, 9 ил.

Использование: в самонапорных оросительных системах для автоматизированного полива с заданной цикличностью. Сущность изобретения: на распределительном трубопроводе 1 в местах отвода в поливные и нижние участки установлены задвижки 16, 18 с гидроприводами, управляющие полости которых сообщены через двухходовые краны 40, 41 с управляющим трубопроводом 2 и атмосферой. Краны 40, 41 связаны рычагами 38, 39 со штоком 22 поплавка 21, установленного в емкости 19, имею

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

Цель изобретения - повышение эксплуатационной надежности и качества водо- распределенчя.

На фиг. 1 изображена автоматизированная самоиапорная оросительная система, ь ид сверху; на фиг, 2 - то же, вид сбоку; на фиг. 3 - схема установки трубопроводов управления; на фиг. 4 - узел I на фиг. 2; нз Фиг 5.- то .же, в переходном режиме на отключение, продольный разрез; на фиг. 6 - разрез А-А на фиг, 4 и разрез Б-Б; на фиг. 1 - то же, соответственно разрез В-В нз Фиг, 5 и разрез Г-Г; на фиг. 8 - разрез Д-Д на фиг. 4: на фиг. 9 - вид Е на фиг. 5.

Автоматизированная самонапорная оросительная система состоит из напорного распределительного трубопровода 1 с управляющими трубопроводами 2-4 гидравлической связи и поливных трубопроводов 5-10, снабженных водовыпусками 11.

Распределительный (магистральный) трубопровод 1 разделен по длине на поливные участки с колодцами 12с вертикальными патрубками 13-15 с задвижками 16 с гидроприводом. Выше задвижки 16 закреплен тройник 17, соединенный с поливными трубопроводами 5 и 6 соответственно на каждом поливном участке, а распределительный трубопровод 1 оснащен задвижками 18 с гидроприводом.

Каждая пара поливных трубопроводов содержит однотипные гидропрограмматоры в виде переключателей поворотных кранов, которые состоят из накопительной емкости 19, закрепленной на вертикальных опорах 20, внутри емкости 19 размещены поплавок 21 со штоком 22, соединенный с шарнирным параллелограммным механизмом, причем в верхней части имеет кронштейн 23 для закрепления рычажной передачи с переключателями, и сифон 24, на

выпускной ветви которого закреплен вентиль-регулятор 25. В донной части накопительной емкости 19 имеется впускное отверстие с патрубком 26 и сливное отверстие, оборудованное вентилем 27.

Система управляющего трубопровода 12 гидравлической связи в начальной части его питается из напорного трубопровода 1 (возможно из другого напорного источника)

и расположена в диспетчерском пункте 28 блока управления поливом по бороздам, а управляющий трубопровод 2 снабжен элек- троупрзвляемым вентилем 29, согласованным с линией связи.

Каждый управляющий трубопровод 2-4

гидравлической связи соединен с напорным распределительным трубопроводом 1 и проходит через двухходовой кран 30, соединенный последовательно с вторым двухходовым краном 31 (фиг. 8), через муфту 32, снабженную поворотным рычагом 33, на одном конце которого шарнирно прикреплена емкость-накопитель 34 с вентилем 35, а на другом - противовес 36. Момент груза 36

значительно больше, чем момент от пустотелой емкости-накопителя 34. При этом нижнее колено сифона 24 является сливным, а изогнутый конец 37 его размещен соосно над емкостью-накопителем 34.

При данном соотношении моментов исходное положение (нормальное) противовеса 36 является нижним, а порожней емкости-накопителя 34 - верхним, при этом двухходовой поворотный кран 31, соединенный с управляющим трубопроводом 3 гидравлической связи, - в закрытом положении, При смене положений противовеса 36 и емкости-накопителя 34 (при наполнении ее водой) кран 30 закрыт, а кран 31 открыт.

Рычажный механизм состоит из верхнего 38 и нижнего 39 рычагов, один конец которого соединен шарнирно со штоком 22, а другой - с двухпозиционными переключателями 40 и 41. Двухпоэиционные переключатели 40 и 41 выполнены в виде цилиндрических корпусов 42 и 43, в которых

расположены радиальные отверстия 44-47. Внутри цилиндрических корпусов 42 и 43 размещены поворотные пробки, выполненные в виде золотников 48 и 49, которые выступающими хвостовиками 50 и 51 прикреплены к рычагам 38 и 39, причем перемещение последних ограничено верхним 52 и нижним 53 упорами. В золотниках 48 и 49 имеются осевые отверстия 54 и 55 и выполнены радиальные отверстия 56 и 57, а также лыски (пазы) 58 и 59, расположенные в одной секущей плоскости с указанными радиальными отверстиями.

Задвижки 16 и 18 с гидроприводом в сборе служат для перекрытия потока в поливные трубопроводы 5 и 6 или распредели- тельного трубопровода 1 и содержат поршневой привод 60 и 61 со штоками 62 и 63, который движется в направляющих корпусах 64 и 65 гидропривода, являющегося силовым механизмом и обеспечивающим необходимую скорость закрытия затворов 16 и 18. Поршни 60 и 61 делят корпуса 64 и 65 гидроцилиндров на верхнюю 66 и нижнюю 67 полости и на полости 68 и 69 соответственно. Корпуса 64 и 65 гидроцилиндров управления задвижек 16 и 18 связаны гидравлическими трубками 70. 71 и трубками 72. 73 управления соответственно через тройники 74 и 75. а также через трубки 76 и 77 с переключателями 40 и 41, при этом последние связаны гидравлическими трубками 78 и 79 через тройник 80 с гидравлической трубкой 81 с тройником 82, один конец которого связан с трубкой 83 с вентилем 84, подсоединенной к патрубку 26 накопительной камеры 19, а другой связан с трубкой 85, подсоединенной к двухходовому крану 30.

Автоматизированная самонапорная оросительная система работает следующим образом.

Перед началом работы системы дистанционно или вручную перед поливом закрывают вентиль 29 на управляющем трубопроводе 2. После этого устанавливают задвижку 16 Открыто и задвижку 18 Закрыто. При этом на всех распределительных колодцах 12 двухходовые краны 30 открыты, а двухходовые краны 31 закрыты, т.е. они работают в противофазе, в результате этого емкости- противовесы 34 находятся в верхнем положении, а противовесы 36 - в нижнем. При этом в накопительной емкости 19 отсутствует вода, и поплавок 21 занимает крайнее положение, при котором движение рычага 39 ограничено упором 53. Распределительный трубопровод заполнен водой.

После задания норм полива производят с диспетчерского пункта 28 открытие вентиля 29. Поступающая под напором вода в управляющую трубку 2 через двухходовой кран 30, тройник 82, вентиль 84 поступает в накопительную емкость 19 и включает в ра- 5 боту поплавок 21 со штоком 22. Одновременно вода через трубку 79 и трубки 76 и 77 поступает к переключателям 40 и 41. Через совмещенные отверстия 57 и 47 в переключателе 41 вода через трубки 76 и 72 и тройг

0 ник 75 поступает .в верхнюю 68 полость корпуса 65 гидроцилиндра задвижки 18. Одновременно с этим через тройник 75 и трубку 70 вода поступает в нижнюю полость 67 корпуса 64 гидроцилиндра задвижки 16. За5 движка 16 открывается и вода через тройник 17 поступает в поливные трубопроводы 5 и 6. При этом вытесненная вода из верхней полости 66 корпуса 64 гидропривода и из нижней полости 69 корпуса 65 гидроприво0 да соответственно через трубки 71 и 73, тройник 74 и трубку 76 поступает в переключатель 40, где через лыску 58 и отверстие 44 изливается в атмосферу. По мере повышения уровня воды в накопительной емкости

5 19 поплавок21, выполняющий функцию чувствительного элемента, постепенно поднимается вверх со штоком 22. Данное повышение уровня воды определяет время подачи воды в поливные трубопроводы 5 и

0 6. Время импульса полива регулируется вентилем 84 на трубке 83.

При достижении максимального уровня в накопительной емкости 19 поплавок 21 занимает крайнее верхнее положение, а ры5 чаг 38 упирается в верхний упор 52. При этом вода по трубке 2 через переключатель 40, трубки 76, 73 и 71 поступает в соответствующие полости 66 и 69 корпусов 64 и 65 задвижек 16 и 18. Задвижка 18 открывается

0 на распределительном трубопроводе 1. а задвижка 16 закрывается на стояке 13 для поливных трубопроводов 5 и,6. Вода из соответствующих полостей 67 и 68 корпусов 64 и 65 гидроприводов удаляется через пе5 реключатель 41 в атмосферу.

Вода в емкости 19, достигнув капора сифона 24, начинает переливаться в правую ветвь и заполняет изогнутое колено 37, т.е. сифон 24 полностью заряжается, и вода по0 дается в емкость-накопитель 34, а увеличение уровня воды в ней способствует повышению момента над моментом от веса противовеса 36, рычаг 33 поворачивается, что способствует закрытию водопропускно5 го отверстия в двухходовом кране 30 и открытию отверстия в двухходовом кране 31. Приток воды в накопительную емкость 19 прекращается, а вода из нее удаляется сифоном 24. Поступление воды из трубки 2 в первый переключатель (программатор) прекращается, а по гидравлической трубке 3 вода в этот период поступает во второй переключатель второго колодца 12. Аналогичным образом происходит подача воды в поливные трубопроводы 7 и 8 и далее через водовыпуски 11 в борозды. После того, как закончен полив второго участка поля, программатор отключается и наступает аналогичный полив последнего. Объемы емкостей-накопителей 34 в каждом колодце 12 определяются в соответствии с временем опорожнения ее, определяющем время работы этих сооружений, следующих за рассматриваемым через расчетные промежутки времени, определяемые режимом проведения поливов,

Например, система из четырех колодцев 12. Время опорожнения емкости-накопителя 34 с вентилем 35 в первом колодце должно быть равно времени, не меньше суммарных циклов полива в этих трех колодцах. Время опорожнения емкости-накопителя 34 во втором колодце 12 должно быть равно времени, не меньше суммарных циклов поливал последних двух колодцах 12.

После полного цикла полива вода вновь по гидравлическому трубопроводу 2 наполняет накопительную емкость 19. не доходя до капора сифона 24, вентиль 29 закрывается. Полив полностью прекращается. Если же вентиль 29 не закрыт, то и цикл работы системы полива повторяется в автоматическом режиме по всей трассе распределительного трубопровода 1.

Система полива может быть отключена только закрытием вентиля 29 на диспетчерском пункте 28, однако распределительный трубопровод 1 заполнен водой и готов в любое время к работе, т.е. не требуется трудоемких затрат на отключение его в голове. Система готова в любой промежуток времени к поливу, начиная с первого колодца.

Поливные трубопроводы могут быть как стационарные - подземные, так и переносные - наземные, которые подсоединяются к тройникам на распределительном трубопроводе.

Технико-экономический анализ системы показал, что она обеспечивает необходи- мые сроки полива, снижает эксплуатационные затраты за счет исключения затрат ручного труда при проведении полива и происходит экономия оросительной воды за счет исключения сброса при отключении системы на перестройку. Один

оператор может обслуживать 5-6 одновременно работающих систем, сезонная нагрузка сможет составить до 500 га. КПД техники полива до 0,98. При этом реализуется как дискретная технология полива, так

и постоянной струёй.

/ Формулаизобретения

1,Автоматизированная самонапорная оросительная система, содержащая распределительный трубопровод, колодцы с водораспределительнымизапорнымиэлементами в местах отвода в поливные трубопроводы, гидропрограмматоры в виде пе- реключателя поворотных кранов,

периодически приводимых посредством рычажной передачи от поплавка в емкости, гидравлически соединенной через регулируемое отверстие с управляющим трубопроводом и через сливной сифон с

нижерасположенной емкостью-накопителем, отличающаяся тем, что, с целью повышения эксплуатационной надежности и качества водораспределения, водораспределительные запорные элементы выполпены в виде задвижек с гидроприводами, управляющие полости которых сообщены через поворотные краны с управляющим трубопроводом и атмосферой, при этом управляющий трубопровод снабжен на входе

вентилем-регулятором и двумя смещенными двухходовыми кранами, работающими в противофазе и имеющими общий привод в виде поворотного рычага, на одном конце которого закреплена емкость-накопитель, и

на другом - противовес, и установленными последовательно в каждом водораспределительном колодце, причем один из двухходовых кранов установлен в линии, сообщенной с переключателями, а другой в линии, сообщающей колодцы.

связанных рычагами, имеющими ограничители верхнего и нижнего положений.