Дождевальная установка Советский патент 1981 года по МПК A01G25/09 

1. Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к оросительной технике, и может быть испольэовз но для полива любых сельскохозяйственных культур. Известны дождевальные установки с аэростатным подвесом, обеспечивающие фронтальный полив с забором воды из открытого оросителя с помощью двух тракторно-насосных агрегатов 1. Вода из открытого оросителя насосом подается в трубчатую раму ферменной конструкции, подвешенную над полем с помощью аэростатов, и в виде дождя орошает растенияJ Известная установка не может работать с одним тракторнонасосным агрегатом. Боковая ветровая нагрузка и сложность тросовой подвески большепролетных трубопооводов требуют создания их в виде ферменно-рамных конструкций, сложных в изготовле НИИ и эксплуатации. Низка предельная скорость ветра. Известна другая дождевальная уста новка, содержащая передвижную насосную станцию и подсоединенный к ней коноольно трубопровод, поддерживаемый в воздухе аэростатами с балластными емкостями и снабженный механиэмом поворота и реактивными насадками {2 . Данная установка является наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности. Недостатком конструкции является то, что для нормальной работы дождевальной установки требуются напорный шланг большой длины и шланговый барабан со сложным приводом. Под действием боковой ветровой нагрузки, переменной по направлению и величине, у шланга возникает переменная стрела провеса, из-за чего возможно касание земли и повреждение растений. Увеличение высоты поливного трубопровода над землей не устраняет возможность повреждения растений, а ухудшает условия работы для шланга, так как увеличивается пьезометрическая высота и растет давление на входе в шланг. Повышенное гидравлическое сопротивление шланга большой длины требует установки насосов с повышенным напором. Но существующие серийные типы шлангов не рассчитаны на высокие давления, поэтому с учетом высоты поливного трубопровода над полем и больших разрывных усилий из-за

етра и буксировки при поливе трактоом напор насоса ограничен. Обеспечеие требуемых расходов через шланг утем увеличения его диаметра вызыает резкое снижение прочности стеок и увеличение веса шланга. Под ействием переменных сил (ветер,.инеционные нагрузки) консоли поливного рубопровода относительно угла навесг и (механизма поворота трубопровода), являющегося своеобразной опорой, созают значительные, изгибающие моменты, снижающие надежность работы трубопровода и его механизма поворота.

Целью изобретения является уменьшение влияния Ёетровой нагрузки,, повышение экономичности.

Поставленная цель достигается тем, что дождевальный трубопровод выполнен из шарнирно соединенных секций и помещен внутри аэростатов, которые имеют ячеистую структуру и заключены в сетчатую оболочку, при этом трубопровод снабжен датчиками высоты, связанными со сливными каналами балластных емкостей, сообщенных с трубопроводом .

На фиг. 1 дана установка, общий вид; на фиг. 2 показана секция трубопровода .

Дождевальная установка содержит передвижную насосную станцию 1, к которой через вертикальный гидрошарнир 2 подсоединен консольно трубопровод 3, состоящий из шарнирно-сочлененных секций 4 соединенных посредством быстроразъемных муфт 5 и гибких патруб-ков 6. Секции трубопровода помещены внутрь аэростатов 7 ячеистой структуры, расположенных в сетчатых оболочках 8. Аэростаты состоят из отдельных ячеек-шаров 9, наполненных легким газом, и снабжены балластными емкостями 10, которые имеют впускные отверстия 11 для сообщения с полостью трубопровода 3 и сливные отверстия 12 с клапаном 13. Клапан 13 соединен тросовой тягой 14 с датчиком высоты 15. Тросовая тяга 14 проходит через направляющее кольцо 16. Трубопровод 3 имеет реактивные дождевые насадки 17, имеющие автоматические клапаны 18 и установленные на водовыпусках 19.

Между гидрошарниром 2 и первой секцией трубопровода установлен механизм поворота 20 трубопровода вокруг своей оси.

Дождевальная установка работает следующим образом.

Из-за одностороннего крепления к насосной станции 1 трубопровод 3 располагается по ветру. Под давлением вода поступает от насосной станции через гидрошарнйр 2 в трубопровод 3 ,и через водовыпуски 19, автоматически клапаны 18 и дождевальные насадки 17 орЬшает растения . Одновременно через впускное отверстие И вода поступает в балластную емкость 10, наполняя и утяжеляя ее. Как только вес трубопровода превысит подъемную силу аэростата 7, начнется уменьшение высоты до тех пор, пока датчик высоты , 15 не коснется почвы. Натяжение тросовой тяги 14 уменьшается, открывается сливной клапан 13, и вода из балластной емкости 10 через сливное отверстие 12 сливается, уменьшая вес.

Q Облегченный трубопровод 3 поднимается, при этом датчик высоты 15 перестает касаться почвы, натягивает тросовую тягу 14 и закрывает сливной клапан 13. Так как вода в балластную емкость поступает через отверстие

5 11 постоянно, то процесс повторяется. Утяжеление трубопровода вызывает его опускание, срабатывает сливной клапан, снова подъем и т.д. Соотношение площадей отверстий 11 и 12 играет

0 большую роль в динамике поддержа-tния постоянной высоты. В данной конструкции площадь впускного отверстия 11 меньше площади сливного отверстия 12. Этим обеспечивается медленное

5 опускание и быстрый подъем трубопровода 3. При перемещении станции 1 вдоль канала, проложенного перпендикулярно господствующим ветрам, второй конец трубопровода переносится

Q ветром.

После окончания полива, при выключении насосной станции, закрывается обратный клапан на водозаборном устройстве и автоматические клапаны

- 18 на водовыпусках 19. Этим обеспечиваются постоянный объем балластной воды ипостоянная высота трубопровода 3 над полем при неработающей насосной станции.

Вертикальный гидрошарнир позволяет трактору маневрировать при переезде с канала на канал и осуществлять позиционный полив.

При малых скоростях ветра и даже безветрии полив в движении и позици5 онно можно осуществлять с помощью реакции струи воды, вытекающей из дождевальных насадков.

Специальный механизм поворота 20 поворачивает весь трубопровод 3 вмеQ сте с аэростатами вокруг оси. Горизонтальная составляющая реактивной силы водяных струй вызывает перемещение трубопровода в нужном направлении .

Экономический эффект от использования дождевальной установки 7900 руб/год на 1 машине.

Формула изобретения

1. Дождевальная установка, содержащая передвижную насосную станцию и подсоединенный к ней консольно Tffyбопровод,поддерживаемый в воздухе (J5 i|аэростатами с балластными емкостями и

снабженный механизмом поворота и реактивными насадками, отличающаяся тем, что, с целью уменьшения влияния ветровой нагрузки и повышения экономичности, трубопровод выполнен из шарнирно сочлененных секций и помещен внутри аэростатов, которые имеют ячеистую структуру и заключены в сетчатую оболочку.

2. Установка по п. 1, отливод снабжен датчиками высоты, связанными со сливными каналами балластных емкостей, сообщенных с трубопроводом ,

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Беляев В.В. и др. Дождевальные машины. М., 1957, с.181.

2.Авторское свидетельство СССР

7

.S..

8

L/

,/

ff

S

Iff л

15

.

8g

f2

V

п

ffg.