RU2021700C1

RU2021700C1 - Subsoil moistener

Info

Publication number: RU2021700C1
Authority: RU
Inventors: Н.В. Уваров
Original assignee: Волгоградский сельскохозяйственный институт
Priority date: 1991-03-11
Filing date: 1991-03-11
Publication date: 1994-10-30

Abstract

FIELD: agricultural engineering. SUBSTANCE: moistener pipe has holes in its half which is nearer to the root system. Said holes are disposed on top of the pipe and at an angle of 30 and 45 deg for carrying water from sprinkler body. The lower half of pipe is provided with inflatable bags. Before filling of sprinkler with water the deflated bags lie on the moistener bottom. As water fills the moistener body to the holes arranged at 45 deg, its supply is discontinued and bags start to be filled with air. Expanding, the bags displace water towards the soil near the root system. To ensure uniform displacement of water throughout the moistener length, the bags have different elasticity which diminishes from the beginning to end. Inflatable bags always stay on the moistener bottom, being held there by T-shaped projection inserted into T-shaped cutout in body base. Inflated bags displace all water and occupy the entire internal space of moistener. The number of cycles depends on the moistening rate. On completion of watering the bags remain inflated and fill the entire moistener, thereby keeping the water and silt from penetrating back into body. EFFECT: delivery of water from moistener to soil at root system of plants with maximum utilization of moistener pipe volume. 2 cl, 5 dwg

Description

Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано для подпочвенного орошения в космическом корабле, оранжереях на Луне, в земных условиях, когда испытывается острый дефицит воды, а увлажняемый участок горизонтален. The invention relates to agriculture and can be used for subsoil irrigation in a spaceship, greenhouses on the moon, in terrestrial conditions, when there is an acute shortage of water, and the wetted area is horizontal.

Известен подпочвенный увлажнитель, содержащий корпуса с водовыпускными отверстиями, которые установлены последовательно и сообщены между собой. Внутри корпусов размещены воздушные камеры, образованные упругим элементом, присоединенным к внутренней стенке корпуса и сообщенные с источником сжатого воздуха. Known subsoil humidifier containing housing with water outlets that are installed in series and communicated with each other. Inside the housings there are air chambers formed by an elastic element attached to the inner wall of the housing and communicated with a source of compressed air.

Недостатки известного подпочвенного увлажнителя - низкая водосберегающая конструкция и недостаточная способность предохранения от заиления. The disadvantages of the well-known subsoil humidifier - low water-saving design and lack of protection against siltation.

Цель изобретения - повышение эффективности работы за счет максимального использования объема корпуса-трубы. The purpose of the invention is to increase work efficiency due to the maximum use of the volume of the pipe body.

Сущность изобретения заключается в том, что у трубы-улажнителя в ближней половине к корневой системе имеются отверстия, расположенные по верху трубы, а также под углом 30 и 45^о для пропуска воды из корпуса оросителя, а в нижней закреплены надувные баллоны. Перед началом заполнения оросителя водой баллоны находятся на дне увлажнителя в спущенном состоянии. По мере того, как вода заполнит корпус увлажнителя до отверстий, расположенных под углом 45^о, ее перекрывают, а в баллоны начинает нагнетаться воздух. Расширяясь, баллоны вытесняют воду в направлении к грунту у корневой системы, преодолевая стеклохолст, пропускающий воду, но предохраняющий увлажнитель от заиления в обратном направлении. Часть воды скатится по внешней поверхности корпуса-увлажнителя к основанию, оказавшись в разнозернистом заполнителе, по которому она капиллярным способом между подстилающей водонепроницаемой пленкой и сквозь окончание стеклохолста также устремится к корневой системе. Нагнетание воздуха будет производиться до полного заполнения внутреннего объема корпуса увлажнителя. Удерживаясь за Т-образное крепление у основания, расширяющиеся баллоны с воздухом всегда остаются внизу, а вода в стороне у отверстий до полного ее вытеснения. Через нужную паузу воздух из баллонов выпускается, они сжимаются и процесс повторяется.The invention consists in the fact that a pipe-ulazhnitelya proximal half of the root system has openings located on top of the tube, and at 30 and 45 for the passage ^of water from the sprinkler housing and the lower inflatable balloons secured. Before filling the sprinkler with water, the cylinders are at the bottom of the humidifier in a deflated state. As the water fills the humidifier housing to holes disposed at an angle of ^about 45, its cover, and the air cylinders begins to be injected. When expanding, the cylinders displace water towards the ground near the root system, overcoming fiberglass that allows water to pass through, but protects the humidifier from silting in the opposite direction. Part of the water will slide down the outer surface of the humidifier case to the base, being in a different-grained filler, through which it will capillary between the underlying waterproof film and through the end of the fiberglass to the root system. Air will be injected until the internal volume of the humidifier body is completely filled. Holding on to the T-shaped mount at the base, expanding air cylinders always remain below, and the water at the side of the holes until it is completely displaced. After the required pause, air is released from the cylinders, they are compressed and the process repeats.

На фиг. 1 показаны две секции подпочвенного увлажнителя с обрывами по длине; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг. 3 - то же (баллон в состоянии полного заполнения); на фиг. 4 - узел I на фиг.1; на фиг. 5 - разрез А-А на фиг. 1 (увлажнитель в сборе, баллон 4 в состоянии, когда он занял полный внутренний объем корпуса). In FIG. 1 shows two sections of a subsoil humidifier with cliffs along the length; in FIG. 2 - section aa in figure 1; in FIG. 3 - the same (cylinder in a state of full filling); in FIG. 4 - node I in figure 1; in FIG. 5 is a section AA in FIG. 1 (humidifier assembly, cylinder 4 in a state when it has occupied the full internal volume of the body).

Подпочвенный увлажнитель состоит из корпусов 1, в которых имеются удлиненные отверстия 2, расположенные вверху, а также под углом 30 и 45^о. Муфтами 3 корпуса 1 объединяются в многозвенный увлажнитель. Внутри корпусов 1 помещены надувные камеры 4' в спущенном состоянии и они же 4, заполненные воздухом и растянутые до полного внутреннего объема корпуса 1. На входной части увлажнителя имеются оголовок 5, в который ввернута насадка 6 для пропуска воды внутрь корпуса. Для соединения баллонов в единую систему на концы отходящих от них патрубков надеваются уплотнительные кольца 7 с углублениями по профилю, аналогичному выступам патрубка. Муфтой 8 свинчиваются в единую систему смежные баллоны 4, стягивая при этом уплотнительные кольца 7. В начале и конце надувных баллонов поставлены ниппели 9 для выпуска воздуха. В конце увлажнителя поставлена заглушка 10 с отверстием для воздуховода с ниппелем 9 на конце. Т-образная прорезь 11, исполненная у внутреннего основания корпуса 1, служит для пропуска через него аналогичного Т-образного выступа 12, выполненного у основания баллона с возможной опрессовкой более твердой пластины. В конце Т-образного выступа баллона 12 имеется монтажное отверстие 13, за которое крепится трос при протягивании Т-образного выступа 12 через Т-образную прорезь 11. На уложенный в грунт увлажнитель стелится стеклохолст 14, предохраняющий увлажнитель от заиления. Под увлажнитель ложится водонепроницаемая пленка 15, над стеклохолстом укладывается растительный грунт 16. Стрелками 17 показаны пути движения воды через отверстия 2 и у окончания стеклохолста. Позицией 18 обозначена граница участка увлажнения, 19 - культурные растения. Над поверхностью 20 грунта находятся надпочвенные части растений. В верхней части разнозернистого заполнителя пазух 21 размеры образований больше поперечного сечения отверстий, а в нижней от основания и до стыка стеклохолста с пленкой - более мелкий и способный капиллярным способом направить влагу к корневой системе растений. Устойчивое основание 22 выполняется из любого материала.The subsoil humidifier consists of housings 1, in which there are elongated holes 2 located at the top, as well as at an angle of 30 and 45 ^about . Clutches 3 of the housing 1 are combined into a multi-link humidifier. Inside the bodies 1, inflatable chambers 4 'are placed in a deflated state and they are 4, filled with air and stretched to the full internal volume of the housing 1. At the inlet of the humidifier there is a head 5 into which a nozzle 6 is screwed to pass water into the housing. To connect the cylinders into a single system, sealing rings 7 with recesses along a profile similar to the protrusions of the nozzle are put on the ends of the branch pipes departing from them. Clutch 8 is screwed into a single system of adjacent cylinders 4, while tightening the sealing rings 7. At the beginning and end of the inflatable cylinders are supplied nipples 9 for air discharge. At the end of the humidifier there is a plug 10 with an opening for the duct with a nipple 9 at the end. A T-shaped slot 11, made at the inner base of the housing 1, serves to pass through it a similar T-shaped protrusion 12, made at the base of the cylinder with the possibility of crimping a harder plate. At the end of the T-shaped protrusion of the cylinder 12 there is a mounting hole 13, for which the cable is attached when pulling the T-shaped protrusion 12 through the T-shaped slot 11. Fiberglass 14 is laid on the humidifier laid in the ground, which protects the humidifier from silting. A waterproof film 15 lies under the humidifier, plant soil 16 is laid over the fiberglass 16. Arrows 17 show the paths of water movement through the holes 2 and at the end of the fiberglass. Position 18 denotes the boundary of the wetting area, 19 - cultivated plants. Above the surface 20 of the soil are the subsoil parts of plants. In the upper part of the mixed-grain sinus filler 21, the sizes of the formations are larger than the cross section of the holes, and in the lower part, from the base and to the junction of the fiberglass with the film, it is smaller and able to direct moisture by the capillary method to the root system of plants. The stable base 22 is made of any material.

Перед запуском увлажнителя в работу надувные камеры находятся в сжатом состоянии 4'. Через насадку 6 вода поступает в корпус 1 до отверстий 2, расположенных под углом 45^о. Уровень заполнения корпуса увлажнителя водой может фиксироваться с помощью шкалы, расположенной на стержне поплавка в емкости, соединенной с ним в конце или нужном месте. При отсутствии поплавка подпочвенный увлажнитель будет работать и в том случае, если внутренний объем будет полностью занят водой. В этом случае будет наблюдаться увеличение влагонасыщения грунта от начала к концу. После заполнения корпуса 1 водой ее доступ прекращается. Начинает нагнетаться воздух в камеры 4, которые растягиваются одинаково по всей длине в силу того, что по упругости в звеньях они убывают от начала к концу. Во избежание утечки воздуха на окончания патрубков от смежных баллонов надеваются уплотнительные кольца 7 с углублениями, аналогичными выступам патрубков, стянутые муфтой 8. В начале и конце серии баллонов ставятся ниппели 9 для выпуска воздуха перед началом полива, а также в одном поливе между паузами. В конце последнего звена ставится заглушка 10 с отверстием для патрубка, спускающим воздух через ниппель 9. Внутри корпуса 1 имеется Т-образная прорезь 11, сквозь которую протягивается основание баллона 12 Т-образного профиля. Через отверстие 13 крепится монтажный трос, и с его помощью осуществляется стыковка Т-образного основания 12 с Т-образной прорезью 11. В результате надувной баллон с Т-образным основанием 12 закрепляется к корпусу подпочвенного увлажнителя с противоположной стороны от отверстий 2. Перед началом заполнения корпуса 1 водой баллоны для воздуха 4 занимали позицию 4' (фиг.3), а при нагнетании воздуха полностью заняли внутренний объем 4, вытеснив всю воду через отверстия 2 (фиг.1, 2 и 5). Вода преодолев стеклохолст, далее капиллярным способом устремилась в грунт 16 у корневой системы растений по направлению, указанному стрелками 17. Часть воды скатилась по внешней поверхности корпуса увлажнителя 1 к основанию, но, не преодолев водонепроницаемой пленки 15, расположенной под увлажнителем оказалась в разнородном заполнителе пазух 21, способных направить влагу в грунт у корневой системы отверстий, чему способствует и изогнутая поверхность пленки. Стеклохолст 14, предохраняющий увлажнитель от заиления, двигаясь в обратном направлении, работает надежнее при длинных паузах. По окончании полива баллоны 4 следует оставлять в состоянии полного воздушного заполнения корпусов 1, что препятствует проникновению ила внутрь.Before the humidifier is put into operation, the inflatable chambers are in a compressed state of 4 '. Through the nozzle 6, water enters the housing 1 to the holes 2 located at an angle of 45 ^about . The fill level of the humidifier body with water can be fixed using a scale located on the core of the float in a container connected to it at the end or the right place. In the absence of a float, the subsoil humidifier will work even if the internal volume is completely occupied by water. In this case, there will be an increase in soil moisture saturation from beginning to end. After filling the housing 1 with water, its access is terminated. Air begins to be blown into the chambers 4, which stretch equally over the entire length due to the fact that in terms of elasticity in the links they decrease from beginning to end. To avoid air leakage, sealing rings 7 with recesses similar to the protrusions of the pipes, tightened by sleeve 8 are put on the ends of the nozzles from adjacent cylinders. At the beginning and at the end of the series of cylinders, nipples 9 are placed to release air before the start of irrigation, and also in one irrigation between pauses. At the end of the last link there is a plug 10 with a hole for the nozzle, letting air through the nipple 9. Inside the housing 1 there is a T-shaped slot 11, through which the base of the cylinder 12 of the T-shaped profile is stretched. A mounting cable is attached through the hole 13, and with it, the T-shaped base 12 is docked with the T-shaped slot 11. As a result, the inflatable balloon with the T-shaped base 12 is fixed to the body of the subsoil humidifier on the opposite side from the holes 2. Before filling of the housing 1 with water, the air cylinders 4 occupied the position 4 '(Fig. 3), and when the air was injected, they completely occupied the internal volume 4, displacing all the water through the openings 2 (Figs. 1, 2, and 5). Water breaking through the fiberglass, then capillary rushed into the soil 16 near the root system of plants in the direction indicated by arrows 17. Some of the water slid along the outer surface of the humidifier 1 body to the base, but, not having overcome the waterproof film 15 located under the humidifier, was in a heterogeneous sinus filler 21, capable of directing moisture into the soil at the root of the hole system, which is facilitated by the curved surface of the film. Fiberglass 14, which protects the humidifier from silting, moving in the opposite direction, works more reliably with long pauses. At the end of irrigation, the cylinders 4 should be left in a state of complete air filling of the buildings 1, which prevents the penetration of sludge inside.

В отличие от прототипа предлагаемый подпочвенный увлажнитель обеспечивает нужное направление потока воды и позволяет максимально использовать ее объем, находящийся внутри увлажнителя. Unlike the prototype, the proposed subsoil humidifier provides the desired direction of water flow and allows maximum use of its volume inside the humidifier.

Claims

1. SUBSIDIARY HUMIDIFIER, comprising sequentially installed and interconnected bodies with water outlets, air chambers placed in the bodies, formed by an elastic element attached to the inner wall of the body, and communicated with a compressed air source, characterized in that, in order to increase the efficiency of work, the air chambers are made in the form of interconnected cylinders attached to the bottom of the bases, the elasticity of which increases towards the source of compressed air.

2. The humidifier according to claim 1, characterized in that the water outlets are located relative to the vertical axis of the housing in its upper part at angles of 30 and 45 ^o and have the shape of a slot.