RU2552007C1 - System of subsoil irrigation - Google Patents
System of subsoil irrigation Download PDFInfo
- Publication number
- RU2552007C1 RU2552007C1 RU2014121415/13A RU2014121415A RU2552007C1 RU 2552007 C1 RU2552007 C1 RU 2552007C1 RU 2014121415/13 A RU2014121415/13 A RU 2014121415/13A RU 2014121415 A RU2014121415 A RU 2014121415A RU 2552007 C1 RU2552007 C1 RU 2552007C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- spool
- distributor
- water
- float
- valve
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Soil Working Implements (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к сельскохозяйственной мелиорации и может быть использовано при орошении сельскохозяйственных культур при поступлении воды из водозаборных узлов или из полевых распределителей для подачи воды в секционные распределители, работающих в режиме увлажнения.The invention relates to agricultural reclamation and can be used for irrigation of crops upon receipt of water from water intake nodes or from field distributors for supplying water to sectional distributors operating in the humidification mode.
Известна система подпочвенного орошения, включающая источник водоснабжения, полевые распределители, секционные распределители, регулятор подачи воды и увлажнители (Авторское свидетельство RU №429784, кл. A01G 25/06, 1974).A well-known system of subsoil irrigation, including a water supply, field distributors, sectional distributors, water flow regulator and humidifiers (Copyright certificate RU No. 429784, class A01G 25/06, 1974).
Однако в известной системе подпочвенного орошения автоматизировано только отключение подачи воды в момент насыщения почвы влагой, включение системы в работу осуществляется вручную, что также требует применения ручного труда при проведении полива. Кроме того, перестройка системы на другой уровень расположения увлажнителей, зависящих от строения почвогрунтов заданной климатической зоны, также увеличивает трудоемкость.However, in the well-known subsoil irrigation system, only the water supply is shut off when the soil is saturated with moisture, the system is turned on manually, which also requires the use of manual labor during irrigation. In addition, the restructuring of the system to a different level of location of humidifiers, depending on the structure of the soil in a given climate zone, also increases the complexity.
Известна также система подпочвенного орошения, включающая источник водоснабжения, полевой и секционные распределители, накопительный резервуар с поплавковым регулятором, увлажнители и устройство для автоматической подачи воды (Авторское свидетельство RU №657791, кл. A01G 25/06, 1979).Also known is a subsurface irrigation system including a water supply, field and sectional distributors, a storage tank with a float regulator, humidifiers and a device for automatic water supply (Author's certificate RU No. 657791, class A01G 25/06, 1979).
Недостатком такого устройства является сложность конструкции, материалоемкость и регулирование расхода происходит с большим тяговым усилием, а это - пониженная точность и низкое действие в работе. Кроме того, оно не обеспечивает потребности растений в воде и воздухе в различные периоды вегетации и не связано с различным строением почвогрунтов и их влагопроницаемостью, что зависит от высотного расположения увлажнителей.The disadvantage of this device is the design complexity, material consumption and flow control occurs with great traction, and this is a reduced accuracy and low effect in operation. In addition, it does not meet the needs of plants in water and air during different periods of vegetation and is not related to the different structure of soils and their moisture permeability, which depends on the height arrangement of humidifiers.
Задачей данного решения является упрощение конструкции, снижение материалоемкости и создание оптимального режима увлажнения и аэрации почвы после прекращения подачи воды в распределитель, таким образом, исключение переувлажнения почвы при капиллярном подпитывании.The objective of this solution is to simplify the design, reduce material consumption and create the optimal regime of soil moisture and aeration after the water supply to the distributor is cut off, thus eliminating soil waterlogging during capillary feeding.
Технический результат достигается тем, что система подпочвенного орошения включает источник воды, накопительный резервуар с поплавковым регулятором, полевой и секционный распределители, увлажнители и устройство для автоматической подачи воды, согласно изобретению в поплавковый регулятор введен вертикальный направляющий распределитель с установленным внутри него золотником, который соединен с поплавковой камерой, гидравлически связанной посредством трубки с перфорированными трубками-накопителями, причем распределитель снабжен входным и выходным отверстиями, перекрываемыми заслонкой, который снабжен механизмом изменения положения золотника.The technical result is achieved by the fact that the subsoil irrigation system includes a water source, a storage tank with a float regulator, field and section distributors, humidifiers and a device for automatic water supply, according to the invention, a vertical guide distributor with a spool installed inside it, which is connected to a float chamber hydraulically connected by means of a tube with perforated storage tubes, the distributor being provided with odnym and outlet overlap flap which is provided with a mechanism changing the position of the spool.
Кроме того, механизм изменения положения золотника выполнен в виде жестко установленного в верхней части штока, имеющего свободно перемещающиеся фиксаторы.In addition, the mechanism for changing the position of the spool is made in the form of a rigidly installed in the upper part of the stem having freely moving clamps.
При этом механизм изменения положения золотника, с целью перестройки на ручной режим, снабжен подъемником, взаимодействующим со штоком с перемещающимися фиксаторами.At the same time, the mechanism for changing the position of the spool, with the aim of adjusting to manual mode, is equipped with a lift that interacts with the rod with moving clamps.
Предлагаемая система подпочвенного орошения направлена на устранение недостатков за счет конструкции поплавкового датчика, соответственно и расположения золотника, связанного с поплавком, а также расположения золотника в направляющем распределителе, снабженного входным и выходным отверстиями, перекрываемыми заслонкой золотника. В результате этого возможно полностью автоматизировать процесс полива, обеспечить необходимый режим увлажнения и аэрации почвы в результате создания оптимальных межполивных периодов в различные фазы вегетации растений, снизить эксплуатационные затраты путем исключения затрат ручного труда при проведении поливов и экономии оросительной воды. Кроме того, позволяет снизить материалоемкость системы путем устранения из устройства автоматической подачи воды промежуточного и исполнительного бака подпитывающего резервуара.The proposed system of subsoil irrigation is aimed at eliminating the disadvantages due to the design of the float sensor, respectively, and the location of the spool associated with the float, as well as the location of the spool in the directional distributor, equipped with inlet and outlet openings blocked by the valve spool. As a result of this, it is possible to fully automate the irrigation process, provide the necessary regime of soil moisture and aeration as a result of creating optimal inter-irrigation periods during various phases of plant vegetation, reduce operating costs by eliminating manual labor costs during irrigation and saving irrigation water. In addition, it allows to reduce the material consumption of the system by eliminating the intermediate and executive tank of the feed tank from the automatic water supply device.
Сопоставительный анализ заявляемого технического решения и прототипа показывает, что в заявляемой совокупности признаков часть существенных признаков является новой, следовательно, заявляемое решение соответствует критерию «новизна».A comparative analysis of the claimed technical solution and the prototype shows that in the claimed combination of features, some of the essential features are new, therefore, the claimed solution meets the criterion of "novelty."
На фиг. 1 показана компоновочная схема системы подпочвенного орошения; на фиг. 2 - схема автоматического водовыпуска с поплавковой камерой.In FIG. 1 shows a layout diagram of a subsoil irrigation system; in FIG. 2 is a diagram of an automatic water outlet with a float chamber.
Система подпочвенного орошения включает полевой распределитель 1 для подачи воды в секционный распределитель 2 (количество их может быть увеличено для поля) и увлажнители 3. Для перекрытия потока воды из полевого распределителя 1 в секционный распределитель 2 имеется автоматический водовыпуск 4, состоящий из корпуса 5, мембранного исполнительного механизма, состоящего из камеры 6 давления, клапана 7 со штоком 8, жестко связанным с мембраной 9 и пропущенным через направляющие 10 в крышке 11, причем клапан 7 перекрывает выпускное отверстие 12, сообщающее выходной патрубок 13, который соединяет трубчатый переход 14 и диафрагму 15, создающую необходимый перепад давления, с секционным распределителем 2. Надмембранная полость автоматического водовыпуска гидравлически связана трубкой 16 с вентилем 17 и гидравлически связана трубкой 18 с вентилем 19.The subsurface irrigation system includes a field distributor 1 for supplying water to a sectional distributor 2 (their quantity can be increased for a field) and humidifiers 3. To shut off the water flow from a field distributor 1 to a
Распределитель 20 выполнен в виде направляющей втулки, в стенках которой выполнены сквозные симметричные отверстия 21 и 22. Сквозное симметричное отверстие 22 связано трубкой 23 с вентилем 24 и с патрубком 25 полевого распределителя 1. В полости распределителя 20 расположена заслонка 26 золотника 27, который также имеет сквозное отверстие 28. Распределитель 20 закреплен жестко к устоям 29, а золотник 27 одним концом через нижний шток 30 соединен с поплавком 31, установленным в поплавковой камере 32, дополнительный шток 33 выше золотника 27 имеет свободно перемещающиеся фиксаторы 34 и 35, обеспечивающие изменение положения золотника 27 в полости распределителя 20.The
Подъем уровня воды в поплавковой камере 32 осуществляется посредством связывающей трубки 36, в которую вода поступает из перфорированных труб-накопителей 37, в которые фильтруется оросительная вода в период проведения поливов, через слой непромокаемых материалов 38, в частности песка, гравия, шлака или синтетических отходов легкой промышленности.The water level in the
В режиме ручного изменения положения золотника 27 необходимо подъемник 39 с фиксатором 40, шток 33 переместить на заданное высотное положение.In the mode of manual change of position of the
Система подпочвенного орошения работает следующим образом.The subsoil irrigation system operates as follows.
Из источника водоснабжения (на чертеже не показано) вода подается в полевой распределитель 1, а поплавок 31 под действием массы и положения фиксатора 35 расположен в нижнем положении, причем сквозные отверстия 21, 22, 28 расположены одно против другого и соединены через трубку 23 с секционным распределителем 2. Одновременно вода поступает в корпус 5 автоматического водовыпуска через выпускное отверстие 12, приподнимает клапан 7 и через шток 8 выгибает мембрану 9 в камере 6 вверх, в полости которой значительно снижается давление, затем поступает в патрубок 13, трубчатый переход 14 и через диафрагму 15, создающую необходимый перепад давления с секционным распределителем 2, и далее в секционный распределитель 2 и в увлажнители 3. В результате через определенный промежуток времени полива уровень воды, профильтровавшийся через слой непромокаемых материалов 38, в частности песка, гравия, шлака или синтетических отходов легкой промышленности, в перфорированные трубы-накопители 37, расположенные на границе соприкосновения с зоной полного насыщения, и соответствующий ему уровень воды в поплавковой камере 32 и положения фиксатора 34, достигает определенного положения, что соответствует достижению почвой верхнего предела увлажнения, наименьшей влагоемкости (НВ). При фиксированном в верхнем положении поплавка 31 (до значения рабочей отметки, на которую настроен золотник 27), происходит перемещение также вверх золотника 27 в полости распределителя 20 и заслонка 26 прикрывает проходное сечение сквозных отверстий 21 и 22, что повышает давление воды в камере 6, воздействующее на мембрану 9, и перемещает ее вниз. Усилие от мембраны 9 передается через шток 8 на клапан 7, который прикрывает поперечное сечение выпускного отверстия 12 в корпусе 5, тем самым полностью прекращается поступление воды в секционный распределитель 2.From a water supply source (not shown in the drawing), water is supplied to the field distributor 1, and the
Закрытие заслонки 26 сквозных отверстий 21 и 22 в распределителе 20 определяется продолжительностью полива, при котором почва достигает верхнего предела увлажнения - наименьшей влагоемкости. Достижение верхнего предела влажности почвы при оптимальных условиях будет зависеть от водно-физических свойств почвогрунтов для различного региона.Closing the shutter 26 through
При достижении почвы состояния нижнего порога влажности уровень воды в перфорированных трубах-накопителях 37 и соответственно уровень в поплавковой камере 32 опустится до определенного минимума. В результате происходит опускание поплавка 31 в поплавковой камере 32 под действием массы поплавка 31 и штока 33 с фиксаторами 34 и 35, которые настроены на рабочий режим автоматического водовыпуска, при этом заслонка 26 откроет сквозные отверстия 21 и 22 в распределителе 20 и цикл повторяется. Время заполнения и слива камеры 6 давления можно регулировать также вентилями 17 и 19, этим самым делают настройку устройства водовыпуска на соответствующий временной режим подачи воды в секционный распределитель 2, т.е. расход воды будет поступать меньшего количества в распределитель 2. Вследствие взаимной гидравлической связи мембранного привода, распределителя, поплавковой камеры с поплавком и двумя ограничителями на штоке повышается чувствительность и надежность переходных процессов межполивного периода в различные фазы вегетации растений, что позволяет полностью автоматизировать процесс полива, обеспечить необходимый режим и аэрацию почвы. Уровень в поплавковой камере задается перемещением золотника, связанного с поплавком в поплавковой камере, по вертикали, и этот уровень будет поддерживаться, пока влажность почвы не достигнет заданной за счет капиллярного подпитывания.When the soil reaches the state of the lower moisture threshold, the water level in the perforated storage tubes 37 and, accordingly, the level in the
Сечение соединительных трубок и их диаметр определяет время заполнения рабочей камеры давления водой автоматического водовыпуска, следовательно, и время закрытия его, которое должно быть достаточно для предотвращения прямого гидравлического удара в полевом распределителе. Дополнительно вентиль 19 может быть закрыт до упора в тех случаях, когда необходимо освободить поплавковую камеру 32 от воды и произвести настройку, например, перемещающихся фиксаторов 34 и 35 вверх или вниз, связанных со штоком 33 по отношению к заслонке 26 золотника 27 в полости распределителя 20, а вентиль 17 обеспечивает, наоборот, разгруженность полости камеры 6, когда не требуется стабилизировать расход воды в секционном распределителе 2 вследствие полного забора воды из полевого распределителя 1 из источника при минимальных расходах. Регулирование в автоматическом режиме в системе подпочвенного орошения имеет простую систему узлов и пониженную чувствительность к мелким взвешенным наносам.The cross-section of the connecting tubes and their diameter determines the time of filling the working pressure chamber with water of the automatic outlet, and therefore, its closing time, which should be sufficient to prevent direct water hammer in the field distributor. Additionally, the
Кроме того, техническое решение механизма изменения положения золотника 27, с целью перестройки на ручной режим, имеет подъемник 39 с фиксатором 40, т.е. устройство может работать и в ручном режиме.In addition, the technical solution of the mechanism for changing the position of the
Степень открытия клапана 7 и расход через водовыпуск зависят от соотношения сил, действующих на мембрану 9 (сверху) и со стороны корпуса (снизу). Силу гидродинамического давления на клапан определяют по формуле: F=ρVQp, где ρ - плотность воды, кг/м3; V - средняя скорость потока в корпусе, м/с; Qp - расход через водовыпуск, м3/с. Таким образом, рабочий клапан водовыпуска перемещается в результате перемещения поплавка и изменения давления в рабочей камере. Объем поплавка и его размеры (диаметр и высоту) определяют из условия надежного перекрытия заслонкой золотника в распределителе отверстия слива и допустимой статической ошибки, т.е. hп=0,3Dп. Таким образом, это позволяет оперативно менять расход воды в секционный распределитель или полностью отключать.The degree of opening of
Подобное исполнение автоматического водовыпуска, по мнению автора ранее не было известно и отвечает критерию «новизна».According to the author, such a performance of an automatic water outlet was not previously known and meets the criterion of "novelty."
Таким образом, по сравнению с прототипом система подпочвенного орошения позволяет повысить точность регулирования и поддерживать правильный баланс влажности в почве в результате создания оптимальных межполивных периодов в различные фазы вегетации растений, снизить эксплуатационные затраты, экономию оросительной воды, а также снизить материалоемкость системы, и снижает величину управляющих усилий при работе конструкции, уменьшает перестановочные усилия, что также обеспечивает плавную установку регулирования расхода воды.Thus, in comparison with the prototype, the subsoil irrigation system allows to increase the accuracy of regulation and maintain the correct moisture balance in the soil as a result of creating optimal inter-irrigation periods in various phases of plant vegetation, reduce operating costs, save irrigation water, and reduce the material consumption of the system, and reduces the value control efforts during the construction, reduces the permutation forces, which also provides a smooth installation of regulation of water flow.
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014121415/13A RU2552007C1 (en) | 2014-05-27 | 2014-05-27 | System of subsoil irrigation |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014121415/13A RU2552007C1 (en) | 2014-05-27 | 2014-05-27 | System of subsoil irrigation |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2552007C1 true RU2552007C1 (en) | 2015-06-10 |
Family
ID=53294742
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2014121415/13A RU2552007C1 (en) | 2014-05-27 | 2014-05-27 | System of subsoil irrigation |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2552007C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111096219A (en) * | 2018-10-26 | 2020-05-05 | 陈羡琼 | Water dispenser |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4158441A (en) * | 1976-08-16 | 1979-06-19 | William Stan | Automatic irrigation system for control valve assembly |
SU1041997A1 (en) * | 1982-02-22 | 1983-09-15 | Kovshevatskij Vladimir B | Liquid metering device |
SU1069716A1 (en) * | 1982-08-10 | 1984-01-30 | Южный научно-исследовательский институт гидротехники и мелиорации | Pipe-line coverer |
SU1117020A1 (en) * | 1982-12-09 | 1984-10-07 | Алма-Атинский Комплексный Отдел Казахского Научно-Исследовательского Института Водного Хозяйства | Command pulse generator for closed irrigation system |
SU1296056A2 (en) * | 1985-06-03 | 1987-03-15 | Волжский Научно-Исследовательский Институт Гидротехники И Мелиорации | Subterranean irrigation system |
SU1558343A1 (en) * | 1988-06-08 | 1990-04-23 | Волжский Научно-Исследовательский Институт Гидротехники И Мелиорации | Automated irrigation system |
-
2014
- 2014-05-27 RU RU2014121415/13A patent/RU2552007C1/en active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4158441A (en) * | 1976-08-16 | 1979-06-19 | William Stan | Automatic irrigation system for control valve assembly |
SU1041997A1 (en) * | 1982-02-22 | 1983-09-15 | Kovshevatskij Vladimir B | Liquid metering device |
SU1069716A1 (en) * | 1982-08-10 | 1984-01-30 | Южный научно-исследовательский институт гидротехники и мелиорации | Pipe-line coverer |
SU1117020A1 (en) * | 1982-12-09 | 1984-10-07 | Алма-Атинский Комплексный Отдел Казахского Научно-Исследовательского Института Водного Хозяйства | Command pulse generator for closed irrigation system |
SU1296056A2 (en) * | 1985-06-03 | 1987-03-15 | Волжский Научно-Исследовательский Институт Гидротехники И Мелиорации | Subterranean irrigation system |
SU1558343A1 (en) * | 1988-06-08 | 1990-04-23 | Волжский Научно-Исследовательский Институт Гидротехники И Мелиорации | Automated irrigation system |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111096219A (en) * | 2018-10-26 | 2020-05-05 | 陈羡琼 | Water dispenser |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9681612B2 (en) | Watering system for plants | |
US6132139A (en) | Water level regulating device for paddy field | |
RU2530527C1 (en) | Controller of groundwater level | |
RU2622911C1 (en) | Installation for multiple automatic watering of plants | |
RU2538811C1 (en) | Mouth of drain manifold | |
KR101549189B1 (en) | hydroponics cultivation device | |
RU2552007C1 (en) | System of subsoil irrigation | |
RU2642095C1 (en) | Combined irrigation system | |
CN102747718B (en) | Open trench control drainage device | |
CN205266517U (en) | Automatic drainage system that irrigates in flower nursery | |
US20130180929A1 (en) | Stormwater filtration systems and related methods | |
RU2770486C1 (en) | Drainage device | |
JPH0247415A (en) | Automatically irrigating method for paddy field irrigation water | |
RU2593530C1 (en) | Combined irrigation system | |
RU2554390C1 (en) | System for differential control of ground water level | |
RU2584313C1 (en) | Two-level drainage system | |
RU2580123C1 (en) | Drain manifold head | |
RU2557186C1 (en) | Drainage system | |
JP4008188B2 (en) | Wastewater management system for paddy fields | |
RU2458203C2 (en) | System of differential regulation of subsoil water level | |
TWM551403U (en) | Floating automatic irrigation system for saving water and anti-blocking | |
JP3699986B2 (en) | Underdrain drainage device | |
RU2671140C1 (en) | Installation for automatic plant watering | |
RU2636319C1 (en) | Drainage runoff regulator | |
JP3671373B2 (en) | Underground irrigation system |