RU2311020C1

RU2311020C1 - Water outlet for irrigation pipeline

Info

Publication number: RU2311020C1
Application number: RU2006118218/12A
Authority: RU
Inventors: Алексей Семенович Овчинников (RU); Алексей Семенович Овчинников; Виктор Владимирович Бородычев (RU); Виктор Владимирович Бородычев; Михаил Николаевич Лытов (RU); Михаил Николаевич Лытов; Алексей Владимирович Дементьев (RU); Алексей Владимирович Дементьев; Кирилл Владимирович Губер (RU); Кирилл Владимирович Губер; Екатерина Владимировна Шенцева (RU); Екатерина Владимировна Шенцева; Александр Макарович Салдаев (RU); Александр Макарович Салдаев
Priority date: 2006-05-26
Filing date: 2006-05-26
Publication date: 2007-11-27

Abstract

FIELD: agricultural amelioration, in particular, drop irrigation equipment.

SUBSTANCE: water outlet has water discharge openings provided through irrigation pipeline wall. Each water discharge opening in irrigation pipeline wall is hydraulically communicated with chamber shaped as body of rotation. Chamber is defined by rotation of asteroid branches around one of its axes of symmetry. Discharge opening directed into chamber and discharge opening leading from said chamber are arranged symmetrically with respect to axis of body of rotation and perpendicular to irrigation pipeline wall. Cavity in irrigation pipeline wall is filled with gas-expanded plastic.

EFFECT: enhanced reliability in operation of drop irrigation system and uniform discharge of irrigation norm along the entire length of irrigation pipeline.

5 dwg

Description

Изобретение относится к сельскохозяйственной мелиорации, в частности к капельному орошению.The invention relates to agricultural reclamation, in particular to drip irrigation.

Известен капельный водовыпуск, включающий корпус с верхней и нижней сообщающимися камерами, снабженными поплавковым клапаном, и впускное и выпускное отверстия, в котором верхняя и нижняя камеры разделены мембранами, образующими в корпусе полость, корпус снабжен поплавковым клапаном, выполненным в виде очерченного сферическими поверхностями геометрического тела с выпуклостью и впадиной в виде шаровых сегментов равного объема, поверхности выпуклости и впадины равноудалены, на пересечении внешней сферы и впадины поплавкового клапана выполнены прорези, мембраны снабжены комбинированными отверстиями, причем нижняя мембрана снабжена дополнительным центральным отверстием; периферийные кольцевые кромки мембран закреплены между торцами резьбовых крышек и корпусом; поплавковый клапан выполнен из материала с плотностью менее 0,25 т/м³, например из пробки (RU, патент №2240682. С1. МПК⁷ А01G 25/02. Капельный водовыпуск / А.Ф.Рогачев, A.M.Салдаев (RU), 27.11.2004).Known drip outlet, comprising a housing with upper and lower communicating chambers equipped with a float valve, and an inlet and outlet, in which the upper and lower chambers are separated by membranes forming a cavity in the housing, the housing is equipped with a float valve made in the form of a geometric body outlined by spherical surfaces with a bulge and a hollow in the form of spherical segments of equal volume, the convex and hollow surfaces are equidistant at the intersection of the outer sphere and the hollow of the float valve in Full slit diaphragm provided with combined holes, wherein the lower membrane is provided with an additional central opening; peripheral annular edges of the membranes are fixed between the ends of the threaded covers and the housing; the float valve is made of material with a density of less than 0.25 t / m ³ , for example, from a cork (RU, patent No. 2240682. C1. IPC ⁷ A01G 25/02. Drip outlet / A.F. Rogachev, AMSaldaev (RU), 27.11 .2004).

К недостаткам описанного капельного водовыпуска, несмотря на очень высокую степень равномерности выдачи поливных норм, относятся необходимость установки в строго вертикальном рабочем положении корпуса.The disadvantages of the described drip outlet, despite the very high degree of uniformity in the delivery of irrigation norms, include the need to install the housing in a strictly vertical working position.

Наиболее близким аналогом к заявленному объекту относится водовыпуск поливного трубопровода, содержащий корпус с водоотводящими патрубками, установленный в корпусе запарный элемент в виде шара, в котором с целью повышения надежности работы и расширения функциональных возможностей водовыпуск снабжен тройником-делителем, входной патрубок которого снабжен эластичной заслонкой, а выходные патрубки выполнены с зубчатыми выступами и снабжены направляющими, в которых установлен с возможностью перемещения и взаимодействия с зубчатыми выступами шаровый поплавковый клапан (SU, авторское свидетельство №1588331. А2. М. кл.⁵ А01G 25/06. Водовыпуск поливного трубопровода / Б.И.Калинин, М.И.Голубенке, Ю.П.Виноградов (СССР), 30.08.1990).The closest analogue to the claimed object includes a water outlet of an irrigation pipeline, comprising a body with drainage nozzles, a shut-off element installed in the body in the form of a ball, in which the water outlet is equipped with a tee divider, the inlet of which is equipped with an elastic damper, in order to increase the reliability and functionality and the outlet pipes are made with serrated protrusions and provided with guides in which it is mounted with the possibility of movement and interaction with the gear heights blunt ball float valve (SU, copyright certificate No. 1588331. A2. M. class ⁵ A01G 25/06. Water outlet of irrigation pipeline / B.I. Kalinin, M.I. Golubenke, Yu.P. Vinogradov (USSR), 30.08 .1990).

К недостаткам описанного поливного трубопровода относится то, что водовыпуски размещены в грунте и используются в системе для полива закрытых оросителей (внутрипочвенное орошение). Для нормального функционирования всей системы корпус водовыпуска должен быть установлен строго вертикально.The disadvantages of the described irrigation pipeline include the fact that the outlets are located in the ground and are used in the system for irrigation of indoor irrigators (subsurface irrigation). For the entire system to function properly, the outlet casing must be installed strictly vertically.

Сущность заявленного изобретения заключается в следующем.The essence of the claimed invention is as follows.

Задача, на решение которой направлено заявленное изобретение, - повышение эксплуатационной надежности водовыпуска поливного трубопровода.The problem to which the claimed invention is directed is to increase the operational reliability of a water outlet of an irrigation pipeline.

Технический результат - расширение функциональных возможностей и повышение качества капельного орошения.The technical result is the expansion of functionality and improving the quality of drip irrigation.

Указанный технический результат достигается тем, что в известном водовыпуске поливного трубопровода, содержащем водовыпускное отверстие в стенке трубопровода, согласно изобретению, каждое водовыпускное отверстие в стенке с полостью поливного трубопровода гидравлически связано с камерой, имеющей форму тела вращения, образованной ветвями астроиды, описываемой в прямоугольной системе координат уравнением вида х^2/3+y^2/3=R^2/3, где х - координата точки по оси абсцисс; у - координата точки по оси ординат; R - радиус направляющей окружности, при этом впускное отверстие в камеру и выпускное отверстие из камеры выполнены симметрично оси тела вращения и ортогонально к стенке поливного трубопровода, а полость камеры заполнена газонаполненным пластиком.The specified technical result is achieved by the fact that in the known water outlet of the irrigation pipeline containing a water outlet in the wall of the pipeline, according to the invention, each water outlet in the wall with a cavity of the irrigation pipe is hydraulically connected to a chamber having the shape of a body of revolution formed by the branches of the astroid described in a rectangular system coordinates by an equation of the form x ^2/3 + y ^2/3 = R ^2/3 , where x is the coordinate of the point along the abscissa; y is the coordinate of the point along the ordinate axis; R is the radius of the guide circle, while the inlet to the chamber and the outlet from the chamber are symmetrical to the axis of the body of revolution and orthogonal to the wall of the irrigation pipe, and the chamber cavity is filled with gas-filled plastic.

Изображение поясняется чертежами.The image is illustrated by drawings.

На фиг.1 изображено поперечно-вертикальное сечение поливного трубопровода с камерой, размещенной в нижней части стенки (впускное и выпускное отверстия камеры размещены вертикально по оси OY).Figure 1 shows a transverse vertical section of an irrigation pipe with a camera located in the lower part of the wall (the inlet and outlet of the camera are placed vertically along the OY axis).

На фиг.2 - то же, впускное и выпускное отверстия камеры ориентированы в бок по оси ОХ.Figure 2 is the same, the inlet and outlet openings of the camera are oriented sideways along the axis OX.

На фиг.3 - то же, впускное и выпускное отверстия камеры ориентированы под углом к горизонту (к оси ОХ).Figure 3 is the same, the inlet and outlet openings of the camera are oriented at an angle to the horizontal (to the axis OX).

На фиг.4 - то же, впускное и выпускное отверстия камеры ориентированы вертикально, причем выпускное отверстие находится наверху поливного трубопровода.Figure 4 - the same, the inlet and outlet openings of the camera are oriented vertically, and the outlet is located at the top of the irrigation pipe.

На фиг.5 - сечение А-А на фиг.1, диаметральный разрез стенки поливного трубопровода с выполненной в ней камерой для отвода воды через газонаполненный пластик в водовыпускное отверстие.In Fig.5 is a section aa in Fig.1, a diametrical section of the wall of an irrigation pipeline with a chamber made therein for draining water through a gas-filled plastic into a water outlet.

Сведения, подтверждающие возможность реализации заявленного изобретения, заключаются в следующем.Information confirming the possibility of implementing the claimed invention are as follows.

Водовыпуск поливного трубопровода содержит водовыпускное отверстие 1 в стенке 2 трубопровода 3. Каждое водовыпускное отверстие 1 в стенке 2 с полостью 4 поливного трубопровода 3 гидравлически связано камерой 5. Камера 5 имеет форму тела вращения. Камера 5 образована вращением ветвей астроиды вокруг оси OY в системе прямоугольных (Декартовых) координат OXY (см. фиг.5).The water outlet of the irrigation pipe contains a water outlet 1 in the wall 2 of the pipe 3. Each water outlet 1 in the wall 2 with a cavity 4 of the irrigation pipe 3 is hydraulically connected by a chamber 5. The chamber 5 has the shape of a body of revolution. The camera 5 is formed by the rotation of the branches of the astroid around the axis OY in the system of rectangular (Cartesian) coordinates OXY (see figure 5).

Ветви астроиды в прямоугольной системе координат описываются уравнением видаThe branches of an astroid in a rectangular coordinate system are described by an equation of the form

x^2/3+y^2/3=R^2/3 x ^2/3 + y ^2/3 = R ^2/3

гдеWhere

х - координата точки по оси абсцисс ОХ;x is the coordinate of the point along the x-axis;

у - координата точки по оси ординат OY;y is the coordinate of the point along the ordinate axis OY;

R - радиус направляющей окружности.R is the radius of the guide circle.

Впускное отверстие 6 в камеру 5 и водовыпускное отверстие 1 из камеры 5 выполнены симметрично оси OY - оси вращения и ортогонально к стенке 2 поливного трубопровода 3. Полость камеры 5 заполнена газонаполненным пластиком. Микропоры газонаполненного пластика обеспечивают строго дозированную выдачу поливной воды в виде капель. Диаметры d₁ и d₂ отверстий 1 и 6 выполнены равновеликими. Диаметр D основания камеры 5 относится к диаметрам d₁ и d₂ как 6:1...8:1. Выступающие части 7 и 8 камеры 5 над стенкой 2 сопряжены с ней по галтели радиусом r. Высота части 7(8) к толщине стенки 2 поливного трубопровода 3 относится как 1:4...1:6.The inlet 6 into the chamber 5 and the water outlet 1 from the chamber 5 are made symmetrically to the axis OY - the axis of rotation and orthogonal to the wall 2 of the irrigation pipe 3. The cavity of the chamber 5 is filled with gas-filled plastic. Micropores of gas-filled plastic provide a strictly dosed delivery of irrigation water in the form of drops. The diameters d ₁ and d _{2 of the} holes 1 and 6 are made equal. The diameter D of the base of the chamber 5 refers to the diameters d ₁ and d ₂ as 6: 1 ... 8: 1. The protruding parts 7 and 8 of the chamber 5 above the wall 2 are connected with it by a fillet of radius r. The height of part 7 (8) refers to the thickness of the wall 2 of the irrigation pipe 3 as 1: 4 ... 1: 6.

При подаче под давлением (до 0,2 МПа) воды из полости 4 поливного трубопровода 3 через отверстие 6 и поры в газонаполненном пластике в камере 5 поступает вода и заполняет ее пространство. По мере заполнения камеры 5 водой ее избыток из камеры 5 выдавливается в водовыпускное отверстие 1. Из отверстия 1, независимо как расположена камера 5 в стенке 2 поливного трубопровода 3 (см. фиг.1-4), капли воды по внешней стенке трубопровода 3 скатываются под действием силы гравитации на орошаемый участок. Расположенный на поверхности орошаемого поля поливной трубопровод 3 не требует строгой ориентации к вертикали. Отверстия 1 и 6 в пространстве могут быть ориентированы как угодно.When water is supplied under pressure (up to 0.2 MPa) from the cavity 4 of the irrigation pipe 3 through the hole 6 and the pores in the gas-filled plastic in the chamber 5, water enters and fills its space. As the chamber 5 is filled with water, its excess from the chamber 5 is squeezed out into the water outlet 1. From the hole 1, regardless of how the chamber 5 is located in the wall 2 of the irrigation pipeline 3 (see Figs. 1–4), water droplets roll down the outer wall of the pipeline 3 under the influence of gravity on the irrigated area. Irrigation pipe 3 located on the surface of the irrigated field does not require strict orientation to the vertical. Holes 1 and 6 in space can be oriented as you like.

Выполнение каждой камеры 5 в виде тела вращения, имеющей поверхность, образованной ветвями астроиды, нивелирует разницу давлений воды на входе в поливной трубопровод 3 и на его конечном участке.The execution of each chamber 5 in the form of a body of revolution, having a surface formed by the branches of the astroid, eliminates the difference in water pressures at the entrance to the irrigation pipeline 3 and at its final section.

При нарастании давления воды впускное отверстие 6 сужается, а при снижении давления его диаметр увеличивается. Этим достигается равномерность подачи воды.With increasing water pressure, the inlet 6 narrows, and with decreasing pressure, its diameter increases. This ensures a uniform water supply.

Взвеси и минеральный сор вместе с потоком воды огибают выступающую часть 7 камеры 5, и по этой причине не происходит засорение впускного отверстия 6. При работе системы капельного орошения в промывном режиме из полости 4 поливного трубопровода 3 удаляются наносы и сор. После завершения поливного сезона поливной трубопровод (до 400 м) сматывают в бобину и хранят на складе в осенне-зимний период.Suspensions and mineral litter together with the water flow round the protruding part 7 of the chamber 5, and for this reason the inlet 6 is not clogged. When the drip irrigation system is in the washing mode, sediment and litter are removed from the cavity 4 of the irrigation pipeline 3. After the end of the irrigation season, the irrigation pipeline (up to 400 m) is wound into a reel and stored in a warehouse in the autumn-winter period.

Описанная конструкция водовыпуска обеспечит высокую эксплуатационную надежность системы капельного орошения и равномерность выдачи поливных норм по длине поливного трубопровода.The described design of the water outlet will provide high operational reliability of the drip irrigation system and uniformity of irrigation rates along the length of the irrigation pipeline.

Claims

A water outlet of an irrigation pipeline containing water outlet in the wall of the pipeline, characterized in that each water outlet in the wall with a cavity of the irrigation pipeline is hydraulically connected to a chamber having the shape of a body of revolution formed by the branches of an astroid, described in a rectangular coordinate system by an equation of the form

where x is the coordinate of the point along the abscissa;

y is the coordinate of the point along the ordinate axis;

R is the radius of the guide circle,

wherein the inlet to the chamber and the water outlet from the chamber are symmetrical to the axis of the body of revolution and orthogonal to the wall of the irrigation pipe, and the chamber cavity is filled with gas-filled plastic.