RU2664569C1

RU2664569C1 - Device for liquid fertilizer injection in irrigation water

Info

Publication number: RU2664569C1
Application number: RU2017109827A
Authority: RU
Inventors: Сережа Андраникович Асцатрян; Геннадий Владимирович Ольгаренко; Сергей Сергеевич Турапин
Priority date: 2017-03-24
Filing date: 2017-03-24
Publication date: 2018-08-21

Abstract

FIELD: agriculture.

SUBSTANCE: invention relates to agriculture, in particular to devices for the application of agrochemicals with irrigation water, and can be used on sprinkling and irrigation machines, various irrigation installations and pressure irrigation pipelines for the introduction of liquid fertilizers, herbicides and other working compounds of pesticides with irrigation water. Device contains a container for liquid fertilizers, a pressure pipeline with a latch, a perforated pipeline, hydraulic communication channels, ejector, stop valves, filters, a metering pump connected through check valves to an ejector, and a hydraulic motor with working cavities and a piston kinematically connected through a rod, on the one hand with a metering pump, and on the other side via a spring-loaded switch with a hydraulic distributor. Hydraulic distributor is made in the form of a casing with radial inlet and outlet channels on one side and two working channels on the other side, end caps with elastic washers and a rod with seats, travel stop and stop. Inlet channel is connected through a filter with a pressure pipe up to the gate. Output channel is configured to communicate with a perforated conduit or ejector. Working channels are communicated with the working cavities of the hydraulic motor.

EFFECT: with this performance, the reliability of the device increases and the range of its application is extended by ensuring the operation of the device, both with the discharge and without the discharge of water exhausted by the hydraulic motor into the atmosphere.

1 cl, 8 dwg

Description

Устройство для введения жидких удобрений в поливную воду относится к сельскому хозяйству, в частности к устройствам для внесения агрохимикатов с поливной водой, и может быть использовано на дождевальных и поливных машинах, различных ирригационных установках и напорных оросительных трубопроводах для внесения жидких удобрений, гербицидов и других рабочих составов пестицидов с поливной водой.A device for introducing liquid fertilizers into irrigation water relates to agriculture, in particular to devices for applying agrochemicals with irrigation water, and can be used on irrigation and irrigation machines, various irrigation plants and pressure irrigation pipelines for applying liquid fertilizers, herbicides and other working formulations of pesticides with irrigation water.

Известно устройство для внесения жидких удобрений с поливной водой, содержащее емкость для жидких удобрений, имеющее рабочие полости, мембранный насос-дозатор, кинематически связанный с гидродвигателем, сообщенным через имеющий сливную линию распределитель с напорным трубопроводом и блок обратных клапанов, при этом для обеспечения непрерывности дозирования жидких удобрений, на напорном трубопроводе установлена трубка Вентури, минимальное проходное сечение которой гидравлически соединено с рабочими полостями насоса-дозатора и со сливной линией распределителя. [Авторское свидетельство SU №1445599, кл. А01С 23/04, F04B 43/00, опубл. в бюл. №47 от 23.12.1988].A device for applying liquid fertilizers with irrigation water, containing a container for liquid fertilizers, having working cavities, a membrane metering pump kinematically connected to a hydraulic motor communicated through a dispenser with a pressure line and a check valve block, while ensuring dosing continuity liquid fertilizers, a venturi pipe is installed on the pressure pipe, the minimum flow area of which is hydraulically connected to the working cavities of the metering pump and Distributor line. [Copyright certificate SU No. 1445599, cl. A01C 23/04, F04B 43/00, publ. in bull. No. 47 dated 12/23/1988].

Недостатками этого устройства являются сложность конструкции и большие энергетические потери на сопле Вентури, особенно при необходимости равномерного ввода небольших объемов жидких удобрений в напорный трубопровод с большим расходом.The disadvantages of this device are the design complexity and large energy losses at the venturi nozzle, especially if it is necessary to uniformly introduce small volumes of liquid fertilizer into the pressure pipe with a high flow rate.

Известно устройство для введения жидких удобрений в поливную воду, содержащее соединенный с насосами-дозаторами поршень гидродвигателя с напорным и сливным клапанами, кинематически связанную, с водилом переключающую рамку, один конец которой присоединен к поршню гидродвигателя, а другой - через установленные на горизонтальной оси пружины, емкость для удобрений, трубопроводы, блок обратных клапанов и соединительную арматуру, при этом для повышения эксплуатационной надежности и увеличения КПД гидродвигателя, оно снабжено дополнительной переключающей рамкой, установленной с противоположной стороны поршня гидродвигателя и кинематически связанной с водилом, при этом переключающие рамки снабжены упорами и установлены с возможностью поочередного взаимодействия с симметричными торцами клапанов, а корпус гидродвигателя снабжен упорами, установленными с возможностью ограничения угла отклонения переключающих рамок от нейтрального положения в пределах 5-7°, кроме того, отношение расстояния между опорами пружин в нейтральном положении к расстоянию от оси, переключающей рамки до горизонтальной оси крепления пружин, равно 1,1-2,5 [Авторское свидетельство SU №1716995, кл. А01С 23/04, опубл. в бюл. №9 от 07.03.1992, прототип].A device is known for introducing liquid fertilizers into irrigation water, comprising a hydraulic motor piston connected to metering pumps with pressure and drain valves, kinematically coupled to a carrier, a switching frame, one end of which is connected to the hydraulic motor piston and the other through springs mounted on the horizontal axis, fertilizer tank, pipelines, check valve block and connecting fittings, while to increase operational reliability and increase the efficiency of the hydraulic motor, it is additionally equipped a switching frame mounted on the opposite side of the hydraulic piston and kinematically connected to the carrier, while the switching frames are equipped with stops and are arranged to alternately interact with the symmetrical ends of the valves, and the hydraulic motor housing is equipped with stops installed to limit the angle of deviation of the switching frames from the neutral position within 5-7 °, in addition, the ratio of the distance between the spring supports in the neutral position to the distance from the axis switching mki to the horizontal axis of attachment of the springs, equal to 1.1-2.5 [Copyright certificate SU No. 1716995, class. A01C 23/04, publ. in bull. No. 9 dated 03/07/1992, prototype].

Недостатками этого устройства являются сложность конструкции и невозможность работы в режиме без сброса отработанной гидродвигателем воды в атмосферу. Установка насосов дозаторов с разных сторон гидродвигателя и сброс отработанной гидродвигателем воды в атмосферу приводят к усложнению конструкции и ограничению диапазона применимости.The disadvantages of this device are the complexity of the design and the inability to work in mode without dumping the waste water by the hydraulic motor into the atmosphere. The installation of metering pumps on different sides of the hydraulic motor and the discharge of the water spent by the hydraulic motor into the atmosphere leads to a complication of design and limitation of the range of applicability.

Целью предлагаемого изобретения является упрощение конструкции устройства, повышение его надежности и расширения диапазона применимости путем создания нового гидрораспределителя и обеспечения работы устройства, как со сбросом, так и без сброса отработанной гидродвигателем воды в атмосферу.The aim of the invention is to simplify the design of the device, increasing its reliability and expanding the range of applicability by creating a new valve and ensuring the operation of the device, both with discharge and without discharge of the spent hydraulic water into the atmosphere.

Указанная цель достигается тем, что в устройстве для введения жидких удобрений в поливную воду, содержащем емкость для жидких удобрений, напорный трубопровод с задвижкой, перфорированный трубопровод, гидравлические каналы связи, эжектор, запорные арматуры, фильтры, насос-дозатор, соединенный через обратные клапана с эжектором, и гидродвигатель с рабочими полостями и поршнем, кинематический связанный через шток; с одной стороны с насосом-дозатором, а с другой стороны через подпружиненный переключатель с гидрораспределителем, гидрораспределитель выполнен в виде корпуса с радиальными входным и выходными каналами с одной стороны и два рабочими каналами с другой стороны, торцевых крышек с эластичными шайбами и штока с ограничителем хода и упором, причем входной канал сообщен через фильтр с напорным трубопроводом до задвижки, выходной канал выполнен с возможностью сообщения с перфорированным трубопроводом или эжектором, а рабочие каналы сообщены с рабочими полостями гидродвигателя, кроме того, корпус гидрораспределителя выполнен полым, с седлами обеих сторон оси выходного канала, а шток выполнен в центре полым с радиальными отверстиями со сторон концов полого участка, снабжен эластичными шайбами и ограничен в ходе посредством торцевой крышки и седла в корпусе.This goal is achieved by the fact that in a device for introducing liquid fertilizers into irrigation water containing a container for liquid fertilizers, a pressure pipe with a valve, a perforated pipe, hydraulic communication channels, an ejector, shut-off valves, filters, a metering pump connected via check valves to an ejector, and a hydraulic motor with working cavities and a piston, kinematic connected through a rod; on the one hand with a metering pump, and on the other hand, through a spring-loaded switch with a directional control valve, the directional control valve is made in the form of a housing with radial inlet and outlet channels on the one hand and two working channels on the other hand, end caps with elastic washers and a rod with stroke limiter and focus, and the input channel is communicated through a filter with a pressure pipe to the valve, the output channel is configured to communicate with a perforated pipe or ejector, and the working channels are in communication with the working cavities of the hydraulic motor, in addition, the valve body is hollow, with saddles on both sides of the axis of the output channel, and the rod is hollow in the center with radial holes on the sides of the ends of the hollow section, is equipped with elastic washers and is limited in the course by the end cap and seat in the body.

На Фиг. 1 изображена принципиальная схема Устройства для введения жидких удобрений в поливную воду; на Фиг. 2 Вид - А на Фиг. 1; на Фиг. 3 Вид - Б на Фиг. 2; на Фиг. 4 Конструкция гидрораспределителя в частичном разрезе; на Фиг. 5 Конструкция гидрораспределителя с полном разрезом корпуса и торцевых крышек; на Фиг. 6 Конструкция штока гидрораспределителя в разрезе; на Фиг. 7 и Фиг. 8 приведены фото экспериментального образца с разных положений.In FIG. 1 shows a schematic diagram of a device for introducing liquid fertilizers into irrigation water; in FIG. 2 View - A in FIG. one; in FIG. 3 View - B in FIG. 2; in FIG. 4 Design of the control valve in partial section; in FIG. 5 The design of the valve with a complete cut of the housing and end caps; in FIG. 6 The design of the stem of the control valve in the context; in FIG. 7 and FIG. Figure 8 shows photos of the experimental sample from different positions.

Устройство для введения жидких удобрений в поливную воду состоит из гидродвигателя 1, кинематический связанного с одной стороны через подпружиненный переключатель 2 с гидрораспределителем 3, а с другой стороны - с насосом-дозатором 4 с блоком обратных клапанов 5, напорного 6 с задвижкой 7 и перфорированного 8 трубопроводов и емкости для жидких удобрений 9. Гидродвигатель 1 имеет рабочие полости 10 и 11, поршень 12 и шток 13 жестко закрепленные между собой. На левом конце штока закреплен рычаг 14 с толкателями 15 и 16 для взаимодействия с переключателем 2, а на правом конце установлен поршень 17 насоса-дозатора 4 с рабочими полостями 18 и 19. Гидрораспределитель 3 имеет входной 20, выходной (сливной) 21 и рабочие 22 и 23 гидравлические каналы. Входной канал 20 посредством гидравлических каналов связи 24 и 25 сообщен с напорным трубопроводом 6 через фильтр 26 и кран 27, сливной канал 21 имеет возможность сообщения с перфорированным трубопроводом 8 через гидравлические каналы связи 28, 29, 30 и кран 31 или с эжектором 32 через гидравлические каналы связи 33, 34, 35 и кран 36, а рабочие 22 и 23 каналы связи сообщены, соответственно, с рабочими полостями 10 и 11. Вход эжектора 32 сообщен с напорным трубопроводом 6 до задвижки 7 через гидравлические каналы связи 37, кран 38, выход - с напорным трубопроводом после задвижки 6 через гидравлический канал связи 39 и кран 40, а всасывающая часть соединена с нагнетательной частью 41 блоком обратных клапанов 5 через гидравлические каналы связи 35 и 42 и со сливным выходом 21 через гидравлические каналы связи 35, 34, 33, 28 и кран 36. Для приготовления раствора удобрений емкость 9 через гидравлический канал связи 43 и кран 44 сообщен с напорным трубопроводом 6. Всасывающая часть 45 блока обратных клапанов 5 через гидравлический канал связи 46 и фильтр 47 сообщена с емкостью 9. Блок обратных клапанов 5 содержит всасывающие 48, 49 и нагнетательные 50, 51 обратные клапана. Крышка 52 и перегородка 53 гидродвигателя 1 снабжены, соответственно, уплотнительными муфтами 54 и 55.A device for introducing liquid fertilizers into irrigation water consists of a hydraulic motor 1, kinematic connected on the one hand through a spring-loaded switch 2 with a control valve 3, and on the other hand, with a metering pump 4 with a check valve block 5, a pressure pump 6 with a valve 7 and a perforated 8 pipelines and containers for liquid fertilizers 9. The hydraulic motor 1 has a working cavity 10 and 11, a piston 12 and a rod 13 are rigidly fixed to each other. A lever 14 with pushers 15 and 16 is fixed on the left end of the rod for interaction with switch 2, and on the right end there is a piston 17 of the metering pump 4 with working cavities 18 and 19. The control valve 3 has an inlet 20, an outlet (drain) 21, and a working 22 and 23 hydraulic channels. The input channel 20 through hydraulic communication channels 24 and 25 is in communication with the pressure pipe 6 through the filter 26 and the valve 27, the drain channel 21 is able to communicate with the perforated pipe 8 through the hydraulic communication channels 28, 29, 30 and the valve 31 or with the ejector 32 through the hydraulic communication channels 33, 34, 35 and crane 36, and working channels 22 and 23 are connected, respectively, with working cavities 10 and 11. The input of the ejector 32 is connected to the pressure pipe 6 to the valve 7 through hydraulic communication channels 37, valve 38, the output - with pressure pipe after s sliders 6 through the hydraulic communication channel 39 and the valve 40, and the suction part is connected to the discharge part 41 by the check valve block 5 through the hydraulic communication channels 35 and 42 and with the drain outlet 21 through the hydraulic communication channels 35, 34, 33, 28 and the valve 36. To prepare the fertilizer solution, the container 9 through the hydraulic communication channel 43 and the valve 44 is in communication with the pressure pipe 6. The suction portion 45 of the check valve block 5 is connected to the container 9 through the hydraulic communication channel 46 and the filter 47. The check valve block 5 contains suction 48, 49 and on netatelnye 50, check valves 51. The cover 52 and the partition 53 of the hydraulic motor 1 are equipped, respectively, with sealing couplings 54 and 55.

Гидрораспределителя 3 содержит полый корпус 56, с седлами 57, 58 и полостями 59, 60, торцевые крышки 61, 62 с полостями 63, 64 и эластичными шайбами 65, 66 и шток 67 с ограничителем хода 68, седлами 69, 70 и упором 71. Шток 67 выполнен в центре полым с радиальными отверстиями 72, 73, снабжен эластичными шайбами 74, 75 и ограничен в ходе посредством торцевой крышки 62, ограничителя хода 68 и седла 58. К корпусу 56 приварены болты 76, 77 с гайками 78, 79 для неподвижного крепления гидрораспределителя 3 к подпружиненному переключателю 2.The valve 3 comprises a hollow body 56, with seats 57, 58 and cavities 59, 60, end caps 61, 62 with cavities 63, 64 and elastic washers 65, 66 and a stem 67 with a travel stop 68, seats 69, 70 and a stop 71. The rod 67 is hollow in the center with radial holes 72, 73, provided with elastic washers 74, 75 and is limited in the course by means of the end cap 62, the travel stop 68 and the seat 58. Bolts 76, 77 with nuts 78, 79 are welded to the housing 56 for stationary mounting the control valve 3 to the spring-loaded switch 2.

Стрелки (

) на Фиг. 1 и на Фиг. 3 показывают направления движения воды в напорном трубопроводе 6.Arrows (

) in FIG. 1 and in FIG. 3 show the directions of water movement in the pressure pipe 6.

Устройство для введения жидких удобрений в поливную воду работает в двух режимах.A device for introducing liquid fertilizers into irrigation water operates in two modes.

Режим 1. Вода, отработанная гидродвигателем 1, подается обратно в напорный трубопровод 6.Mode 1. The water spent by the hydraulic motor 1 is fed back to the pressure pipe 6.

Режим 2. Вода, отработанная гидродвигателем 1, сливается через перфорированный трубопровод 8 в атмосферу.Mode 2. The water spent by the hydraulic motor 1 is discharged through the perforated pipe 8 into the atmosphere.

Рассмотрим работу устройства в режиме 1, так как этот режим боле приемлем как на системах орошения в сельском хозяйстве, так и в системах водоснабжения в целом.Consider the operation of the device in mode 1, since this mode is more acceptable both on irrigation systems in agriculture and in water supply systems in general.

Для работы в режиме 1 необходимо выполнить следующие действия:To work in mode 1, you must perform the following steps:

- в емкость 9 загружать растворимые удобрения, открыть кран 44 и через гидравлический канал связи 43 заполнить емкость водой до получения необходимой концентрации раствора жидких удобрений, после чего закрыть кран 44;- load soluble fertilizers into the container 9, open the valve 44 and fill the container with water through the hydraulic communication channel 43 until the required concentration of liquid fertilizer solution is obtained, and then close the valve 44;

- закрыть кран 31 и открыть краны 36, 38 и 40;- close the tap 31 and open the taps 36, 38 and 40;

- посредством задвижки 7 (с помощью перекрывания) создать до и после задвижки, соответственно, давления P₁ и P₂ таким образом, чтобы эжектор 32 развивал пониженное давление в гидравлическом канале связи 35.- by means of the gate valve 7 (using the shutoff) to create before and after the valve, respectively, the pressure P ₁ and P ₂ so that the ejector 32 develops a reduced pressure in the hydraulic communication channel 35.

Чтобы привести в движение насос-дозатор 4 с блоком обратных клапанов 5 и начинать подачу раствора удобрений из емкости 9 в напорный трубопровод 6, открывают краны 27. При этом вода под давлением P₁ из напорного трубопровода 6 до задвижки 7 через кран 27, гидравлический канал связи 25, фильтр 26, гидравлический канал связи 24, входной гидравлический канал 20, гидрораспределитель 3, неподвижно закрепленный на корпусе подпружиненного переключателя 2 посредством болтов 76, 77 и гаек 78, 79 и рабочий канал связи 22 поступает в рабочую полость 10 гидродвигателя 1. Поршень 13 со штоком 12 начинают движение влево, (Фиг. 1) вытесняя воду из рабочей полости 11 в напорный трубопровод 6 после задвижки 7, через рабочий канал связи 23, гидрораспределитель 3, выходной (сливной) канал связи 21, гидравлические каналы связи 28, 33, 34, 35 и 39, краны 36, эжектор 32 и кран 40 (начало цикла). При этом перемещается влево также поршень 17 насоса-дозатора 4, заполняя рабочую полость 19 жидким раствором удобрений из емкости 9 через фильтр 47, гидравлический канал связи 46, всасывающую часть 45 блок обратных клапанов 5 и обратный клапан 48 и вытесняя раствор удобрений из полости 18 в напорный трубопровод 6 после задвижки 7 через обратный клапан 51, напорную часть блока обратных клапанов 41, гидравлические каналы связи 42, 35, 39, эжектор 32 и кран 40.To move the metering pump 4 with the check valve block 5 and start supplying the fertilizer solution from the tank 9 to the pressure pipe 6, open the taps 27. In this case, water under pressure P ₁ from the pressure pipe 6 to the valve 7 through the valve 27, the hydraulic channel connection 25, filter 26, hydraulic communication channel 24, hydraulic input channel 20, control valve 3, fixedly mounted on the spring-loaded switch housing 2 by means of bolts 76, 77 and nuts 78, 79 and the working communication channel 22 enters the working cavity 10 of the hydraulic motor 1. the piston 13 with the rod 12 begin to move to the left, (Fig. 1) displacing water from the working cavity 11 into the pressure pipe 6 after the valve 7, through the working communication channel 23, valve 3, output (drain) communication channel 21, hydraulic communication channels 28, 33, 34, 35 and 39, valves 36, ejector 32 and valve 40 (start of cycle). At the same time, the piston 17 of the metering pump 4 also moves to the left, filling the working cavity 19 with the liquid fertilizer solution from the tank 9 through the filter 47, the hydraulic communication channel 46, the suction portion 45 of the check valve block 5 and the check valve 48 and forcing the fertilizer solution out of the cavity 18 into the pressure pipe 6 after the valve 7 through the check valve 51, the pressure part of the check valve block 41, hydraulic communication channels 42, 35, 39, the ejector 32 and the valve 40.

При перемещении поршня 13 в крайне левое положение толкатель 16 рычага 14, контактируя с подпружиненным переключателем 2, релейно переводит шток 67 гидрораспределителя 3 в крайнее правое положение (Фиг. 5), сообщая входной канал связи 20 с рабочим каналом связи 23, а сливной канал связи 21 - с рабочим каналом связи 22. Начинается перемещение поршня 12, поршня 17 и штока 13 вправо и вытеснение воды из полости 10 в напорный трубопровод 6 после задвижки 7, через рабочий канал связи 23, гидрораспределитель 3, выходной (сливной) канал связи 21, гидравлические каналы связи 28, 33, 34, 35 и 39, краны 36, эжектор 32 и кран 40, вытеснение раствора удобрений из рабочей полости 19 в напорный трубопровод 6 после задвижки 7 через обратный клапан 50, напорную часть блока обратных клапанов 41, гидравлические каналы связи 42, 35, 39, эжектор 32 и кран 40 и заполнение раствором удобрения рабочую полость 18 жидким раствором удобрений из емкости 9 через фильтр 47, гидравлический канал связи 46, всасывающую часть 45 блок обратных клапанов 5 и обратный клапан 49. При достижении поршня 17 крайнего правого положения (Фиг. 1), толкатель 15, контактируя с подпружиненным переключателем 2, релейно переводит шток 67 гидрораспределителя 3 в крайнее левое положение (Фиг. 4), сообщая входной канал связи 20 с рабочим каналом связи 22, а сливной канал связи 21 - с рабочим каналом связи 23 (конец цикла). Далее циклы повторяются, гидродвигатель 1 совершает возвратно-поступательные движения посредством взаимодействия переключателя 2 и гидрораспределителя 3, и благодаря разнице давления P₁ и P₂ и создания эжектором 32 пониженного давления в гидравлическом канале связи 35, отработанная гидродвигателем 1 вода подается обратно в напорный трубопровод 6 после задвижки 7 и непрерывно закачивает насосом-дозатором 4 раствор удобрения из емкости 9 в напорный трубопровод 6 после задвижки 7.When moving the piston 13 to the extreme left position, the pusher 16 of the lever 14, in contact with the spring-loaded switch 2, relays translates the stem 67 of the control valve 3 to the extreme right position (Fig. 5), communicating the input communication channel 20 with the working communication channel 23, and the drain communication channel 21 - with a working communication channel 22. The movement of the piston 12, the piston 17 and the rod 13 to the right begins and the water is displaced from the cavity 10 into the pressure pipe 6 after the valve 7, through the working communication channel 23, the control valve 3, the output (drain) communication channel 21, hydraulic channels ligature 28, 33, 34, 35 and 39, valves 36, ejector 32 and valve 40, displacement of the fertilizer solution from the working cavity 19 into the pressure pipe 6 after the valve 7 through the check valve 50, the pressure part of the check valve block 41, hydraulic communication channels 42 , 35, 39, ejector 32 and valve 40 and filling the fertilizer solution with the working cavity 18 with the liquid fertilizer solution from the container 9 through the filter 47, the hydraulic communication channel 46, the suction part 45, the check valve block 5 and the check valve 49. When the piston 17 reaches the far right position (FIG. 1), the pusher 15, in contact with the spring-loaded switch 2, relays translates the valve stem 67 of the control valve 3 to the leftmost position (Fig. 4), communicating the input communication channel 20 with the working communication channel 22, and the drain communication channel 21 with the working communication channel 23 (end of cycle). Next, the cycles are repeated, the hydraulic motor 1 makes a reciprocating motion through the interaction of the switch 2 and the valve 3, and due to the pressure difference P ₁ and P ₂ and the ejector 32 creating a reduced pressure in the hydraulic communication channel 35, the water spent by the hydraulic motor 1 is fed back to the pressure pipe 6 after the valve 7 and continuously pumps the metering solution 4 the fertilizer solution from the tank 9 into the pressure pipe 6 after the valve 7.

Гидрораспределитель 3 работает следующим образом. В крайнем правом положении поршня 12 (Фиг. 1), шток 67 гидрораспределителя 3 посредством взаимодействия упора 71 и переключателя 2 автоматически переводится в крайнее левое положение (Фиг. 4). Начинается движение поршня 17 насоса-дозатора 4 влево (начало цикла), так как давление P₁ напорного трубопровода 6 до задвижки 7 сообщается с рабочей полостью 10 через кран 27, гидравлические каналы связи 24, 25, фильтр 26, входной канал 20, полость 63 торцевой крышки 61, полость 59, отверстие в корпусе 56 и рабочий канал связи 22, а рабочая полость 11 сообщается с давлением Р₂ напорного трубопровода 6 после задвижки 7 через рабочий канал связи 23, отверстие в корпусе 56, полость 60, проходное сечение седла 58, сливной канал 21, гидравлические каналы связи 28, 33, 34, 35, 39, эжектор 32 и краны 36 и 40, поскольку проходные сечения седел 57 и 70 закрыты, соответственно, эластичными шайбами 74 и 66.The valve 3 works as follows. In the extreme right position of the piston 12 (Fig. 1), the stem 67 of the control valve 3 by the interaction of the stop 71 and the switch 2 is automatically transferred to the extreme left position (Fig. 4). The movement of the piston 17 of the metering pump 4 to the left begins (the beginning of the cycle), since the pressure P _{1 of the} pressure pipe 6 to the valve 7 communicates with the working cavity 10 through the valve 27, hydraulic communication channels 24, 25, filter 26, input channel 20, cavity 63 end cover 61, cavity 59, the hole in the housing 56 and the working communication channel 22, and the working cavity 11 communicates with the pressure P _{2 of the} pressure pipe 6 after the valve 7 through the working communication channel 23, the hole in the housing 56, the cavity 60, the passage section of the seat 58 , drain channel 21, hydraulic communication channels 28, 33, 34, 35, 39, zhektor 32 and valves 36 and 40, since the communicating section 57 and the seats 70 are closed, respectively, by elastic washers 74 and 66.

В крайнем левом положении поршня 17 насоса-дозатора 4, шток 67 посредством взаимодействия упора 71 и переключателя 2 автоматический переводится в крайне правое положение (Фиг. 5). Начинается движение поршня 17 вправо, так как давление P₁ напорного трубопровода 6 до задвижки 7 сообщается с рабочей полостью 11 через кран 27, гидравлические каналы связи 24, 25, фильтр 26, входной канал 20, полость 63 торцевой крышки 61, радиальные отверстия 72 и 73, полую центральную часть штока 67 (Фиг. 6), полость 60, отверстие в корпусе 56 и рабочий канал связи 23, а рабочая полость 10 сообщается с давлением Р₂ напорного трубопровода 6 после задвижки 7 через рабочий канал связи 22, отверстие в корпусе 56, полость 59, открытое проходное сечение седла 57, сливной канал 21, гидравлические каналы связи 28, 33, 34, 35, 39, эжектор 32 и краны 36 и 40, поскольку проходные сечения седел 58 и 69 закрыты, соответственно, эластичными шайбами 75 и 65. При достижении поршня 12 к крайнему правому положению (Фиг. 1), шток 67 гидрораспределителя 3 посредством взаимодействия упора 71 и переключателя 2 автоматически переводится в крайнее левое положение (конец цикла).In the extreme left position of the piston 17 of the metering pump 4, the rod 67 through the interaction of the stop 71 and the switch 2 is automatically transferred to the extreme right position (Fig. 5). The movement of the piston 17 to the right begins, since the pressure P _{1 of the} pressure pipe 6 to the valve 7 communicates with the working cavity 11 through the valve 27, hydraulic communication channels 24, 25, filter 26, inlet channel 20, cavity 63 of the end cover 61, radial holes 72 and 73, the hollow central part of the rod 67 (Fig. 6), the cavity 60, the hole in the housing 56 and the working communication channel 23, and the working cavity 10 communicates with the pressure P _{2 of the} pressure pipe 6 after the valve 7 through the working communication channel 22, the hole in the housing 56, cavity 59, open passage section of the seat 57, drain channel al 21, hydraulic communication channels 28, 33, 34, 35, 39, ejector 32 and cranes 36 and 40, since the passage sections of the seats 58 and 69 are closed, respectively, with elastic washers 75 and 65. When the piston 12 reaches the extreme right position ( Fig. 1), the stem 67 of the control valve 3 through the interaction of the stop 71 and the switch 2 is automatically transferred to the extreme left position (end of cycle).

В режиме 2 устройство работает аналогичном образом режима 1. Для работы в режиме 2 необходимо выполнить следующие действия:In mode 2, the device operates in a similar way to mode 1. To work in mode 2, you must perform the following steps:

- открыть задвижку 7 полностью (P₁=P₂).- open the valve 7 completely (P ₁ = P ₂ ).

- закрыть кран 36 и открыть краны 38 и 40;- close the tap 36 and open the taps 38 and 40;

В режиме 2 также из емкости 9 раствор удобрений подается в напорный трубопровод 6 посредством насоса-дозатора 4 с блоком обратных клапанов 5. Чтобы привести в движение насос-дозатор 4, открывают краны 27. При этом вода из напорного трубопровода 6 поступает в гидродвигатель 1, передает поршням 12 и 17 возвратно-поступательное движение и выбрасывается в атмосферу через каналы связи 28, 29, 30, кран 31 и перфорированный трубопровод 8. Из перфорированного трубопровода 8 отработанная вода утилизируется по прилагающей к нему территории. Подача удобрения из емкости 9 в напорный трубопровод 6 обеспечивается за счет разницы давлений в напорном (Р₂) и перфорированном (Р_атм.) трубопроводе и разницы площадей поршней 12 и 17.In mode 2, also from the tank 9, the fertilizer solution is fed into the pressure pipe 6 by means of a metering pump 4 with a check valve block 5. To set the metering pump 4 in motion, the taps 27 are opened. In this case, water from the pressure pipe 6 enters the hydraulic motor 1, transfers reciprocating motion to pistons 12 and 17 and is discharged into the atmosphere through communication channels 28, 29, 30, valve 31 and perforated pipe 8. From the perforated pipe 8, the waste water is disposed of in the territory enclosing it. The supply of fertilizer from the tank 9 to the pressure pipe 6 is provided due to the pressure difference in the pressure (P ₂ ) and perforated (P _atm. ) Pipe and the difference in the area of the pistons 12 and 17.

Уплотнительные муфты 54 и 55, установленные на крышке 52 и перегородке 53, предотвращают утечку воды, соответственно, из полости 11 в атмосферу и из полости 10 в полость 18 и обратно.Sealing couplings 54 and 55 mounted on the cover 52 and the baffle 53 prevent leakage of water, respectively, from the cavity 11 into the atmosphere and from the cavity 10 into the cavity 18 and vice versa.

Таким образом, выполнение корпуса гидрораспределителя 3 полым с неподвижными седлами 57, 58, - штока 67 с подвижными седлами 69, 70, эластичными шайбами 74, 75 и полым участком в центре с радиальными отверстиями 72, 73 и - торцевых крышек 61, 62, соответственно, с эластичными шайбами 65, 66 позволило получить требуемые проходные сечения седел при незначительном ходе (6 мм) штока 67. Незначительный ход штока 67 и возможность торцевого уплотнения седел 57, 58, 69, 70, соответственно, эластичными шайбами 74, 75, 65, 66 позволили упростить конструкцию гидрораспределителя 3, повысить пропускную способность и его надежность. Соединение напорной части 41 блока обратных клапанов 5 к всасывающей части эжектора 32 и сливного выхода 21 к перфорированному трубопроводу 8 или к эжектору 32 позволило подавать раствор жидких удобрений из емкости 9 в напорный трубопровод 6, как со сбросом, так и без сброса отработанной гидродвигателем 1 воды в атмосферу, что значительно расширило диапазон его применимости. Уплотнительные муфты 54 и 55, установленные на крышке 52 и перегородке 53, позволили снизить эксплуатационные затраты устройства, путем обеспечения легкодоступности рабочих элементов при ремонтных работах.Thus, the execution of the valve body 3 is hollow with fixed saddles 57, 58, of the stem 67 with movable saddles 69, 70, elastic washers 74, 75 and a hollow section in the center with radial holes 72, 73 and end caps 61, 62, respectively , with elastic washers 65, 66 made it possible to obtain the required passage sections of the seats with a slight stroke (6 mm) of the rod 67. A slight stroke of the rod 67 and the possibility of mechanical sealing of the seats 57, 58, 69, 70, respectively, with elastic washers 74, 75, 65, 66 allowed to simplify the design of the valve 3, by to increase throughput and its reliability. The connection of the pressure part 41 of the check valve block 5 to the suction part of the ejector 32 and the drain outlet 21 to the perforated pipe 8 or to the ejector 32 made it possible to feed the liquid fertilizer solution from the tank 9 into the pressure pipe 6, both with discharge and without discharge of the water spent by the hydraulic motor 1 into the atmosphere, which greatly expanded the range of its applicability. Sealing couplings 54 and 55 mounted on the cover 52 and the partition 53, allowed to reduce the operating costs of the device, by ensuring the easy accessibility of the working elements during repair work.

В 2017 г. в условиях мастерских ФГБНУ ВНИИ «Радуга» был изготовлен экспериментальный образец устройства для введения жидких удобрений в поливную воду. Лабораторные испытания показали его работоспособность, высокую надежность и удобство в эксплуатации. При диаметре поршня гидродвигателя 120 мм и поршня насоса-дозатора 80 мм устройство работает устойчиво в диапазоне изменения давления в напорном трубопроводе 6 0,15…0,95 МПа (Фиг. 7 и Фиг. 8).In 2017, in the conditions of the workshops of the Federal State Budget Scientific Institution Research Institute "Rainbow", an experimental model of a device for introducing liquid fertilizers into irrigation water was manufactured. Laboratory tests have shown its performance, high reliability and ease of use. With a diameter of the piston of the hydraulic motor 120 mm and the piston of the metering pump 80 mm, the device operates stably in the pressure range in the pressure pipe 6 0.15 ... 0.95 MPa (Fig. 7 and Fig. 8).

Применение предлагаемого изобретения в сельском хозяйстве повысит надежность систем орошения сельскохозяйственных культур и производительность производства сельскохозяйственной продукции.The application of the invention in agriculture will increase the reliability of crop irrigation systems and agricultural production productivity.

Claims

1. A device for introducing liquid fertilizer into irrigation water containing a liquid fertilizer tank, a pressure pipe with a valve, a perforated pipe, hydraulic communication channels, an ejector, shut-off valves, filters, a metering pump connected through a non-return valve to the ejector, and a hydraulic motor with working cavities and a piston kinematically connected through the rod, on the one hand with a metering pump, and on the other hand through a spring-loaded switch with a directional valve, characterized in that the directional valve in the form of a housing with radial inlet and outlet channels on the one hand and two working channels on the other hand, end caps with elastic washers and a stem with seats, a travel stop and an emphasis, the input channel being communicated through a filter with a pressure pipe to the valve, the output channel made with the possibility of communication with a perforated pipe or ejector, and the working channels are in communication with the working cavities of the hydraulic motor.

2. The device according to p. 1, characterized in that the valve body is made hollow, with seats on both sides of the axis of the output channel, and the rod is made hollow in the center with radial holes on the sides of the ends of the hollow section, is equipped with elastic washers and is limited by end covers and saddles in the body.