RU2579468C1

RU2579468C1 - Water outlet of irrigation pipeline

Info

Publication number: RU2579468C1
Application number: RU2014152754/13A
Authority: RU
Inventors: Михаил Иванович Голубенко
Original assignee: Михаил Иванович Голубенко
Priority date: 2014-12-24
Filing date: 2014-12-24
Publication date: 2016-04-10

Abstract

FIELD: manufacturing technology.

SUBSTANCE: drainage of outlet irrigation pipeline includes hole in pipeline wall, water outlet, elastic diaphragm as mesh filter, spring, housing, and outlet openings. Each water outlet comprises rod and body with water outlet holes, and float arranged in chamber. Upper and lower layers of float represent equal-sized flat rings, between them there is porous permeable material. Rod is rigidly connected to bottom of housing. Concentrically to rod there is float to displace in guide made at surface of rod in spiral groove with which contact pin is fixed on float. Float can be shaped to trapezoid.

EFFECT: high reliability.

2 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к технике полива сельскохозяйственных культур капельным способом с помощью гибких поливных трубопроводов.The invention relates to techniques for irrigation of crops using the drip method using flexible irrigation pipelines.

Известна капельница, установленная поперек поливного трубопровода и содержащая подвижный патрубок и соосно связанный с ним трубчатый пористый мягкий элемент, второй конец которого укреплен внутри поливного трубопровода, в который с целью повышения эффективности работы подвижный патрубок снабжен коаксиально установленной в нем перфорированной трубкой, одним концом зафиксированной с возможностью изменения своего сечения посредством подвижного патрубка; снабжена фиксатором положения подвижного патрубка (Авторское свидетельство SU №1516061, кл. A01G 25/02 от 23.10.1989).Known dropper mounted across the irrigation pipe and containing a movable pipe and coaxially connected with it a tubular porous soft element, the second end of which is fixed inside the irrigation pipe, in which, in order to increase the efficiency of the work, the mobile pipe is equipped with a perforated tube coaxially installed in it, one end fixed with the ability to change its cross section by means of a movable pipe; equipped with a position lock for the movable pipe (Copyright Certificate SU No. 1516061, class A01G 25/02 of 10.23.1989).

К недостаткам описанной капельницы применительно к решаемой нами проблеме относятся забивание водорослями и микроорганизмами пористого элемента и перфорированной трубы из-за наличия воды в поливном трубопроводе после ее подачи насосной установки, высокая степень неравномерности поливных норм при перепадах давления воды, высокая степень очистки воды фильтрами, утечки воды через кольцевые уплотнения.The disadvantages of the dropper described in relation to the problem we are solving include clogging of the porous element and the perforated pipe due to the presence of water in the irrigation pipe after the pumping unit has been supplied with algae and microorganisms, a high degree of irregularity of the irrigation norms with water pressure drops, a high degree of water purification by filters, leaks water through o-rings.

Известен водовыпуск поливного трубопровода, включающий корпус со сливным отверстием и крепежный элемент, соединяющий корпус с трубопроводом, при этом корпус образован двумя боковинами, соединенными сводом, состоящим из передней горизонтальной части, плавно сопряженной с ней задней криволинейной горизонтальной части, направленной выпуклостью наружу, при этом выпускное отверстие корпуса размещено в нем напротив задней криволинейной части свода, и крепежные элементы выполнены в виде пластины, размещенной с внутренней стороны трубопровода и соединенной с последним ее корпусом посредством винтов, выполненных впотай, при этом пластина снабжена выступом с косым срезом, расположенным за впускным отверстием (Авторское свидетельство SU №1501981, кл. А01G 25/02 от 23.08.1989).A water outlet of an irrigation pipeline is known, including a housing with a drain hole and a fastener connecting the housing to the pipeline, the housing being formed by two sidewalls connected by a vault consisting of a front horizontal part smoothly conjugated to it by a rear curvilinear horizontal part directed outwardly by convexity, while the outlet hole of the housing is placed therein opposite the rear curvilinear part of the arch, and the fasteners are made in the form of a plate placed on the inside of the pipeline the ode and connected to its last body by means of screws made flush, while the plate is equipped with a protrusion with an oblique cut located behind the inlet (Copyright certificate SU No. 1501981, class A01G 25/02 of 08.23.1989).

Недостатками водовыпуска являются ограниченные функциональные возможности, трудность монтажа, низкое качество полива.Disadvantages of the water outlet are limited functionality, difficulty of installation, poor quality of irrigation.

Известен водовыпуск, выполненный в виде установленного в отверстие трубопровода пистона, снабженного пористым элементом, перекрывающим отверстие трубопровода и прижатым к пистону, например, при помощи жесткой связанной с ним пластины (Авторское свидетельство SU №471094 кл. А01G 25/02, В05В 1/20 от 15.051975).There is a known water outlet made in the form of a piston installed in a pipeline hole, provided with a porous element overlapping the pipeline hole and pressed to the piston, for example, using a rigid plate connected with it (Copyright certificate SU No. 471094 class A01G 25/02, B05B 1/20 from 05.151975).

Недостатками данного водовыпуска являются ограниченные функциональные возможности, низкая эксплуатационная надежность, отсутствие возможности регулирования подачи воды. Кроме того, забивание пористого элемента почвой и пожнивными остатками, нетехнологичность изготовления.The disadvantages of this outlet are limited functionality, low operational reliability, lack of ability to control the water supply. In addition, clogging of the porous element with soil and crop residues, low-tech manufacturing.

Известен водовыпуск (патент RU №2314676, кл. А01G 25/02 от 20.01.2008), а также клапан водовыпуска поливного трубопровода (патент RU №2295233, кл. А01G 25/02 от 20.03.2007).A known water outlet (patent RU No. 2314676, class A01G 25/02 of 01/20/2008), as well as a valve of a water outlet of an irrigation pipeline (patent RU No. 2295233, class A01G 25/02 of 03/20/2007).

Однако известные водовыпуски также являются ограниченными по своим функциональным возможностям, низкая эксплуатационная надежность, высокие требования к качеству оросительной воды и к диапазону рабочего давления в поливных трубопроводах.However, known water outlets are also limited in their functionality, low operational reliability, high requirements for the quality of irrigation water and the range of working pressure in irrigation pipelines.

Наиболее близким объектом к заявляемому водовыпуску поливного трубопровода по своей сущности и количеству существенных признаков является водовыпуск поливного трубопровода, включающий отверстия в стенке трубопровода и водовыпуск, каждый водовыпуск выполнен в виде подвижного клапана, состоящего из запорной головки, выполненной в виде конуса, закрепленного к упругоэластичной диафрагме и имеющего у наружной поверхности трубопровода ограничительную головку, зафиксированную пружиной, размещенной в корпусе, который закреплен к наружной стенке трубопровода и имеет водовыпускные окна, а в стенке трубопровода выполнены водовыпускные отверстия, упругоэластичная диафрагма имеет опору на внутренней стенке трубопровода с помощью выступов, выполненных по наружному периметру (патент RU №23375527, кл. A01G 25/02 от 10.01.2008).The closest object to the claimed water outlet of the irrigation pipeline in its essence and the number of essential features is the water outlet of the irrigation pipeline, including holes in the wall of the pipeline and the water outlet, each water outlet is made in the form of a movable valve, consisting of a shut-off head made in the form of a cone fixed to an elastic elastic diaphragm and having at the outer surface of the pipeline a restrictive head fixed by a spring placed in a housing that is fixed to the externally wall of the pipe and has a water-discharge box, and in the pipe wall are made water-discharge hole elastic diaphragm has a support on the internal wall of the pipeline via projections formed on the outer periphery (patent RU №23375527, A01G 25/02 cl. on 10.01.2008).

К недостаткам этого водовыпуска поливного трубопровода относятся низкая эксплуатационная надежность, ограниченная производительность, высоки требования к качеству оросительной воды и к диапазону рабочего давления в поливных трубопроводах. Все эти недостатки связаны с тем, что возможно заклинивание конической запорной головки в выпускных отверстиях при попадании мелких водорослей и микроорганизмов между стенками, и с изменением напора в поливном трубопроводе, регулировка величины расхода может прекратиться, что затруднит разжатие пружины. Упругоэластичная пластина то сжимается, то разжимается, происходит смещение ее в сторону, для чего необходимо иметь надежную опору на концах, при этом возникают большие трения концов ее о стенки трубопровода, соответственно автоматическое регулирование нарушается, а это связано также с изменением напора воды в самом поливном трубопроводе по длине.The disadvantages of this outlet of the irrigation pipeline include low operational reliability, limited productivity, high requirements for the quality of irrigation water and the range of working pressure in irrigation pipelines. All these drawbacks are connected with the fact that jamming of the conical locking head in the outlet openings when small algae and microorganisms get between the walls, and with a change in the pressure in the irrigation pipe, the flow rate adjustment can stop, which makes it difficult to open the spring. The elastic-elastic plate is either compressed or expanded, it is shifted to the side, for which it is necessary to have reliable support at the ends, while there are large frictions of its ends against the pipe walls, accordingly, automatic regulation is violated, and this is also associated with a change in the water pressure in the irrigation itself pipeline length.

Задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение, повышение эксплуатационной надежности работы капельницы.The problem to which the invention is directed, increasing the operational reliability of the dropper.

Технический результат при рабочих различных давлениях в трубопроводе обеспечивает гарантированную подачу оросительной воды в заданном количестве.The technical result at various working pressures in the pipeline provides a guaranteed supply of irrigation water in a predetermined quantity.

Указанный технический результат достигается тем, что в известном водовыпуске поливного трубопровода, включающего отверстие в стенке трубопровода, водовыпуск, упругая диафрагма играет некоторую роль сетчатого фильтра, пружину, корпус, выпускные окна, каждый водовыпуск содержит шток и размещенный в нем корпус с водопропускными отверстиями, размещенный в камере поплавок, верхний и нижний слои его образованы в виде равновеликих плоских колец, а между ними размещен пористый водопроницаемый материал, шток жестко соединен с дном корпуса, концентрично штоку установлен поплавок с возможностью перемещения по направляющей, выполненной по поверхности штока в спиралеобразной канавке, с которой контактно связан палец, закрепленный на поплавке.The specified technical result is achieved by the fact that in the known water outlet of the irrigation pipeline, including a hole in the wall of the pipeline, the water outlet, the elastic diaphragm plays a role of a strainer, a spring, a housing, exhaust windows, each water outlet contains a rod and a housing with culvert holes located therein, in the chamber, the float, its upper and lower layers are formed in the form of isometric flat rings, and between them there is a porous permeable material, the rod is rigidly connected to the bottom of the body, entrichno float rod installed movably along a guide formed on the stem surface a helical groove, with which is associated a contact finger fixed to the float.

Кроме того, поплавку придана форма трапеции со стороны водопропускных отверстий корпуса, а стенки его выполнены водопроницаемыми, вписанными относительно окружности штока.In addition, the float is shaped like a trapezoid from the side of the culvert holes of the body, and its walls are permeable, inscribed relative to the circumference of the rod.

Таким образом, подаваемая в трубопровод вода, проходит через сетчатый фильтр, далее через водопропускные отверстия в корпусе, вода, соответственно давит на верхнее плоское кольцо, дно и на боковые стенки, последние являются пористым водопроницаемым материалом, что приводит поплавок к постепенному опусканию вниз. При движении воды в трубопроводе и в зависимости от действующего напора поплавок занимает определенное положение относительно водовыпускных отверстий в камере. Скорость воды гасится, и часть воды начинает просачиваться через пористый водопроницаемый материал. Водовыпуск работает по заданной программе. По мере повышения действующего напора в поливном трубопроводе поплавок, преодолевая усилие пружины, опускается по спиралеобразной канавке по кругу, в которой расположен направляющий палец.Thus, the water supplied to the pipeline passes through a strainer, then through the culvert holes in the housing, water accordingly presses on the upper flat ring, the bottom and side walls, the latter being a porous permeable material, which leads the float to gradually lower down. When water moves in the pipeline and depending on the current pressure, the float occupies a certain position relative to the water outlets in the chamber. The speed of the water is quenched, and part of the water begins to seep through the porous permeable material. The water outlet works according to a given program. As the effective pressure increases in the irrigation pipeline, the float, overcoming the force of the spring, is lowered along a spiral groove in a circle in which the guide pin is located.

Автором не выявлены технические решения с признаками, сходными с признаками, отличающими заявленное решение от прототипа, следовательно, заявленное решение отвечает критерию «существенные отличия».The author did not identify technical solutions with features similar to those that distinguish the claimed solution from the prototype, therefore, the claimed solution meets the criterion of "significant differences".

Изобретение поясняется чертежом, где изображен диаметральный разрез водовыпуска в рабочем положении.The invention is illustrated by the drawing, which shows a diametrical section of the outlet in the working position.

Водовыпуск поливного трубопровода включает магистральную часть, имеющую замкнутую по цилиндрической поверхности стенку 1, в которой через заданное расстояние выполнены водопропускные отверстия 2 в корпусе 3. Корпус 3 сверху закрыт сетчатым фильтром 4. Водовыпуск содержит цилиндрическую камеру 5, закрепленную к корпусу 3, в которой размещен поплавок 6. Верхний слой 7 и нижний слой 8 образованы в виде равновеликих плоских колец, например, поливинилхлоридная смола с композиционными наполнителями известных марок. Толщина каждого слоя имеет толщину менее 1 мм. Материал 9 между слоями 7 и 8 выполнен пористым водопроницаемым с ориентированными в нем ячейками; может также использоваться другой пористый водопроницаемый материал. Поплавок 6 внутренней частью 10 выполнен в форме трапеции с боковыми стенками 11 и дном 12 со стороны водопропускных отверстий 2 (окон), и направляющая втулка 13 с пальцем 14, закрепленные на штоке 15, в котором выполнена направляющая перемещения поплавка 6 в виде спиралеобразной канавки 16, с которой контактно связан палец 14. Шток 15 жестко крепится к дну корпуса 3 с водопропускными отверстиями 2. Поплавок 6 подпружинен относительно водовыпускных отверстий 17 в нижней части цилиндрической камеры 5, пружиной 18, закрепленной одним торцом к шайбе 19, соединенной с направляющей втулкой 13, а другим - к ввинчиваемой зафиксированной втулке 20.The water outlet of the irrigation pipeline includes a main part having a wall 1 closed on a cylindrical surface, in which culverts 2 in the housing 3 are made after a predetermined distance. The housing 3 is closed from above by a strainer 4. The water outlet comprises a cylindrical chamber 5 fixed to the housing 3, in which float 6. The upper layer 7 and the lower layer 8 are formed in the form of isometric flat rings, for example, polyvinyl chloride resin with composite fillers of famous brands. The thickness of each layer has a thickness of less than 1 mm. The material 9 between the layers 7 and 8 is made porous permeable with oriented cells in it; other porous permeable material may also be used. The float 6 with the inner part 10 is made in the form of a trapezoid with side walls 11 and a bottom 12 from the side of the culverts 2 (windows), and a guide sleeve 13 with a finger 14, mounted on the rod 15, in which the guide for moving the float 6 in the form of a spiral groove 16 is made with which pin 14 is contacted. The rod 15 is rigidly fixed to the bottom of the housing 3 with culverts 2. The float 6 is spring-loaded relative to the water outlets 17 in the lower part of the cylindrical chamber 5, with a spring 18 fixed at one end to the washer 19, connected to the guide sleeve 13, and the other to the screwed fixed sleeve 20.

Водовыпуск поливного трубопровода работает следующим образом.The water outlet of the irrigation pipeline works as follows.

В процессе эксплуатации при установившемся истечении оросительной воды, подаваемой из магистрального или распределительного трубопровода в поливной трубопровод через сетчатый фильтр 4 и далее в водопропускные отверстия 2 корпуса 3, вода, соответственно, давит на верхнее плоское кольцо 7, дно 12 и на боковые стенки 11, последние являются водопроницаемым материалом 9, что приводит к постепенному опусканию вниз поплавка 6. При движении воды в трубопроводе и в зависимости от действующего напора поплавок 6 занимает определенное положение относительно водовыпускных отверстий 17. Кроме того, по мере повышения действующего напора в поливном трубопроводе поплавок 6, преодолевая усилие пружины 18, опускается по спиралеобразной канавке 16, в которой расположен палец 14 против часовой стрелки, обеспечивая создание пружиной 18 противодавления, уравновешивающего давление над поплавком 6 в камере 5. Вода из пористого водопроницаемого материала 9 в дне цилиндрической камеры 5 подается в почву.During operation, with a steady flow of irrigation water supplied from the main or distribution pipeline to the irrigation pipe through the strainer 4 and then into the culverts 2 of the housing 3, the water, accordingly, presses on the upper flat ring 7, the bottom 12 and on the side walls 11, the latter are water-permeable material 9, which leads to a gradual lowering down of the float 6. When the water moves in the pipeline and depending on the pressure head, the float 6 occupies a certain position water-outlet openings 17. In addition, as the effective pressure in the irrigation pipe increases, the float 6, overcoming the force of the spring 18, is lowered along the spiral groove 16, in which the pin 14 is located counterclockwise, ensuring that the spring 18 creates a counter-pressure balancing the pressure over the float 6 in the chamber 5. Water from the porous permeable material 9 in the bottom of the cylindrical chamber 5 is fed into the soil.

В режиме повышения давления в корпусе 3 это приводит к дальнейшему повороту поплавка 6 по окружности вокруг штока 15, перемещению вдоль его вниз и сжатию пружины 18. При расширении потока сверху в камере 5 над поплавком 6 давление будет несколько меньше, чем в поливном трубопроводе в результате резкого изменения сечений сетчатого фильтра 4 и водопропускных отверстий 2 в корпусе 3.In the mode of increasing pressure in the housing 3, this leads to a further rotation of the float 6 around the stem 15, moving along it downward and compression of the spring 18. When the flow increases from above in the chamber 5 above the float 6, the pressure will be slightly less than in the irrigation pipeline as a result a sharp change in the cross sections of the strainer 4 and culverts 2 in the housing 3.

При максимальном давлении и расширении потока воды над поплавком 6, живое сечение увеличивается, и по этой причине поток воды давит на верхнее кольцо 7 пористого водопроницаемого материала 9 и за счет давления смещаются в сторону нижнего кольца 8, которое перекрывает водовыпускные отверстия 17 в дне камеры 5. Таким образом, в зависимости от действующего напора производится автоматическая регулировка расхода через водопропускные отверстия 2 корпуса 3 по всей длине трубопровода.At maximum pressure and expansion of the water flow over the float 6, the living cross section increases, and for this reason, the water flow presses on the upper ring 7 of the porous permeable material 9 and due to the pressure are shifted towards the lower ring 8, which closes the water outlet 17 in the bottom of the chamber 5 Thus, depending on the current pressure, the flow rate is automatically adjusted through the culvert holes 2 of the housing 3 along the entire length of the pipeline.

При больших перепадах рабочего давления вода поступает в строго дозированном количестве через пористый водопроницаемый материал 9 и через кольцевые зазоры между верхним 7 и нижним 8 кольцами.At large differences in operating pressure, water enters in a strictly metered amount through porous water-permeable material 9 and through annular gaps between the upper 7 and lower 8 rings.

При понижении напора в поливном трубопроводе под действием пружины 18 поплавок 6 перемещается вверх, палец 14 перемещается по спиралеобразной канавке 16, поплавок 6 поворачивается по часовой стрелке, сохраняя тем самым напор в верхней части камеры 5 над поплавком 6. С изменением напора в камере 5 над поплавком 6, который зависит от поступления воды через сетчатый фильтр 4, отверстий 2 в корпусе 3, процесс работы продолжается. Регулировка величины напора выполняется изменением сжатия пружины 18 при помощи ввинчиваемой гайки 20.When the pressure in the irrigation pipeline decreases under the action of the spring 18, the float 6 moves up, the pin 14 moves along the spiral groove 16, the float 6 rotates clockwise, thereby preserving the pressure in the upper part of the chamber 5 above the float 6. With a change in the pressure in the chamber 5 above float 6, which depends on the flow of water through the strainer 4, holes 2 in the housing 3, the process continues. The pressure value is adjusted by changing the compression of the spring 18 using a screw-in nut 20.

Описываемый водовыпуск поливного трубопровода обеспечивает дифференцированную подачу воды в почву, очищает ее от мелких примесей, повышает качество полива за счет равномерности выдачи поливной нормы в системе капельного орошения и обеспечивает требуемую эксплуатационную надежность.The described water outlet of the irrigation pipeline provides a differential supply of water to the soil, cleans it of fine impurities, improves the quality of irrigation due to the uniformity of irrigation rate in the drip irrigation system and ensures the required operational reliability.

Claims

1. The water outlet of the irrigation pipeline, including an opening in the wall of the pipeline, a water outlet, an elastic diaphragm plays a role of a strainer, a spring, a housing, and exhaust windows, characterized in that each water outlet contains a rod and a housing with culvert holes located therein, a float placed in the chamber , the upper and lower layers are formed in the form of isometric flat rings, a porous water-permeable material is placed between them, the rod is rigidly connected to the bottom of the body, a float is installed concentrically to the rod with the possibility of movement along a guide made on the surface of the rod in a spiral groove with which a finger fixed to the float is contacted.

2. The outlet according to claim 1, characterized in that the float is shaped like a trapezoid from the side of the culvert holes of the body, and its walls are permeable, inscribed relative to the circumference of the stem.