RU2675475C1

RU2675475C1 - Device for automatic plant watering

Info

Publication number: RU2675475C1
Application number: RU2018104763A
Authority: RU
Inventors: Михаил Иванович Голубенко
Original assignee: Михаил Иванович Голубенко
Priority date: 2018-02-07
Filing date: 2018-02-07
Publication date: 2018-12-19

Abstract

FIELD: agriculture.SUBSTANCE: invention relates to the field of agriculture and can be used for watering greenhouses and gardens. Device for automatic irrigation of plants contains a dosing tank and a network of pipelines. Supply pipe is connected to the top of the water outlet of the discharge pipe. Horizontal supply pipe is located above the bottom of the tank. In the side wall there are parallel equal-equal outlet slots. Supply pipe is divided into two equal parts with three outlet slots. On the outer surface of each part of the supply pipe concentric rotary locking bodies are mounted. Locking bodies are made in the form of annular pipes with outlet slots and float actuators. Levers with rods are attached to the bodies of the rotary locking bodies. Upper ends of the bales are connected with adjustable floats. Rotation of the locking bodies in the lower position is limited by the emphasis of the levers with rods.EFFECT: regulation of the automatic irrigation process after a specified time is provided; design is simplified; increases the reliability of the device in operation.1 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к области растениеводства и может быть использовано для подземного орошения выращивания растений в закрытом грунте для полива теплиц и садов.The invention relates to the field of crop production and can be used for underground irrigation of growing plants in closed ground for irrigation of greenhouses and gardens.

Известна система капельного орошения, включающая источник водоснабжения, поводящую сеть, распределительную сеть и увлажнители с инъекторами, на входе в каждый инъектор установлено гидравлическое сопротивление, а под ним, в стенке инъектора, выполнено отверстие (Авторское свидетельство SU №545305, A01G 25/02 от 09.03.1971).A known drip irrigation system is provided, including a water supply source, a supply network, a distribution network and humidifiers with injectors, a hydraulic resistance is installed at the inlet of each injector, and a hole is made under it in the wall of the injector (Author's certificate SU No. 5445305, A01G 25/02 from 03/09/1971).

Эта система выполнена из труб-увлажнителей, из которых по инъекторам, выведенным концами в почву, вода поступает непосредственно к корневой системе растений, но для регулирования водного режима требуется специальная оросительная система, и является сложной, а регулирование по длине увлажнителя происходит через вставки различной длины и выбирается из условия получения на входе во все инъекторы одинаковых напоров, а также включает гидравлические сопротивления, что усложняет систему и делает ее неудобной в эксплуатации, и невысокое качество работы.This system is made of humidifier pipes, from which water flows directly to the root system of the plants via injectors brought out to the soil, but a special irrigation system is required to regulate the water regime, and it is complex, and regulation along the length of the humidifier occurs through inserts of various lengths and is selected from the condition of obtaining identical pressures at the entrance to all injectors, and also includes hydraulic resistance, which complicates the system and makes it inconvenient to operate, and low quality your work.

Известна установка автоматического полива растений, содержащая резервуар, питающий жидкости с регулируемой капельницей и резервуар-дозатор, закрепленный под капельницей, и резервуар-распределитель с системой трубопроводов (Авторское свидетельство SU №940708, A01G 27/00 от 07.07.1982).A well-known installation of automatic watering of plants, containing a tank that feeds liquids with an adjustable dropper and a metering tank fixed under the dropper, and a dispensing tank with a piping system (Copyright certificate SU No. 940708, A01G 27/00 of 07/07/1982).

Недостатком этой установки является отсутствие регулировки разовых доз питающей жидкости.The disadvantage of this installation is the lack of adjustment of single doses of the supply fluid.

Наиболее близким техническим решением является выбранная в качестве прототипа установка для автоматического полива растений, включающая резервуар-дозатор, смонтированное на его стенке посредством кронштейна регулировочное поплавкового типа, тягу, связанную одним концом через рычаг с поплавком, двухуровневый фиксатор,запорную арматуру с вентилем для подачи воды для перекрытия сливного отверстия и трубопроводы (Авторское свидетельство SU №1790349, F01G 27/00 от 23.01.1993).The closest technical solution is a plant for automatic irrigation of plants selected as a prototype, including a metering tank mounted on its wall by means of an arm for adjusting the float type, draft connected at one end through a lever with a float, a two-level latch, shut-off valves with a valve for supplying water for closing the drain hole and pipelines (Copyright certificate SU No. 1790349, F01G 27/00 of 01/23/1993).

Недостатками известного технического решения являются его сложность, а регулировка происходит с помощью рычага, связанного по всему объему тягами, что мешает сборке, ремонту и обслуживанию установки, а значит, снижает надежность эксплуатации. Кроме того, не обеспечиваются комфортные условия роста растений, что мешает получить гарантированный урожай при выращивании растений в закрытом грунте. Другим недостатком является то, что действие на устройство для перекрытия водовыпускного оголовка трубы гидростатических и гидродинамических сил потока воды, проходящего через него, создает в таком устройстве значительную нагрузку на исполнительный механизм при заданных горизонтах воды в резервуаре-дозаторе.The disadvantages of the known technical solution are its complexity, and the adjustment is carried out using a lever connected throughout the volume by rods, which interferes with the assembly, repair and maintenance of the installation, and thus reduces the reliability of operation. In addition, comfortable conditions for plant growth are not provided, which makes it difficult to obtain a guaranteed crop when growing plants in closed ground. Another disadvantage is that the action on the device for shutting off the water outlet head of the pipe of the hydrostatic and hydrodynamic forces of the water flow passing through it creates a significant load on the actuator in such a device for given water horizons in the metering tank.

Задачей, на которое направлено данное изобретение, является упрощение конструкции за счет выполнения регулировочного устройства компактным, эффективным, надежным в эксплуатации и при этом осуществляющим многократность дозирования. Кроме того, уменьшаются усилия на управление регулировочных устройств для перекрытия поворотным запорным органом при охвате горизонтальной подающей трубы.The task to which this invention is directed is to simplify the design by making the adjusting device compact, efficient, reliable in operation and at the same time carrying out multiple dosing. In addition, the efforts to control the adjusting devices for shutting off with a rotary locking member while covering the horizontal feed pipe are reduced.

Технический результат достигается тем, что устройство для автоматического полива растений, включающее резервуар-дозатор, регулировочное устройство поплавкового типа, тягу, связанную одним концом через рычаг с поплавком, запорную арматуру с вентилем для подачи воды, трубопровод с оголовком водовыпускного отверстия, устройство для перекрытия оголовка водовыпускного отверстия и трубопроводы, согласно изобретения трубопровод с оголовком водовыпускного отверстия снабжен горизонтальной подающей трубой и разделен на две равные части, каждую из которых выполняют с тремя параллельными равностоящими выпускными щелями, одну из которых располагают на верхней образующей, а остальные - симметрично ей, при этом концы горизонтальной подающей трубы закрыты заглушками, а затворы выполнены из концентрических поворотных наружных кольцевых труб с размещенными на них подобными выпускными щелями, причем ограничительные рычаги соединяют корпус каждой поворотной наружной кольцевой трубы с поплавковыми исполнительными механизмами при опущенных вниз в сторону резервуара-дозатора поплавках.The technical result is achieved by the fact that a device for automatic watering of plants, including a metering tank, a float-type adjusting device, traction connected at one end through a lever with a float, shut-off valves with a valve for supplying water, a pipeline with a head of a water outlet, a device for closing the head water outlet and pipelines, according to the invention, the pipeline with the head of the water outlet is provided with a horizontal feed pipe and is divided into two equal parts, each one of which is performed with three parallel equidistant outlet slots, one of which is located on the upper generatrix, and the rest is symmetrical to it, while the ends of the horizontal supply pipe are closed with plugs, and the closures are made of concentric rotary outer annular pipes with similar outlet slots placed on them moreover, the limiting levers connect the casing of each rotary outer annular pipe to the float actuators when pop down towards the dosing tank pop avkah.

Отмеченный технический результат обеспечивается тем, что вода под напором подается в горизонтальную подающую трубу, где поток поступает через параллельные равностоящие выпускные щели, пазы которых замкнуты, каждый из которых открыт свободно надетыми поворотными наружными кольцевым трубами на наружную поверхность подающей трубы, через выпускные щели, через которые поступает вода в соосные им выпускные щели при всплытии поплавков вверх за счет связи стержней с тягами, и соединенные с каждым поплавком и с поворотной наружной кольцевой трубой, и где происходит гашение и соединение трех потоков в один общий. В результате этого расход воды в подающей трубы увеличивается до максимального значения, за счет этого трубопроводы поливной воды становятся напорными, снабженными капельницами.The marked technical result is ensured by the fact that water under pressure is supplied to a horizontal supply pipe, where the flow enters through parallel equidistant outlet slots, the grooves of which are closed, each of which is open by freely worn rotary outer ring pipes to the outer surface of the supply pipe, through the outlet slots, through which water enters the coaxial outlet slots when the floats ascend due to the connection of the rods with rods, and connected to each float and with a rotary outer ring t Slaughter, and where the damping and connection of the three flows into one common. As a result of this, the flow rate of water in the supply pipe increases to the maximum value, due to this, irrigation water pipelines become pressure pipes equipped with droppers.

Такой способ позволяет автоматизировать процесс полива, например, теплиц через определенное заданное время. Все это в целом устраняет сложность конструкции, а значит, простота в монтаже и эксплуатации и высокой надежности, поскольку имеет минимально соединений, позволяет проводить полив без участия человека в течение нескольких дней.This method allows you to automate the process of watering, for example, greenhouses after a certain specified time. All this as a whole eliminates the complexity of the design, which means ease of installation and operation and high reliability, since it has minimal connections, allows watering without human intervention for several days.

Практическая работоспособность предлагаемого способа очевидна и устройство компактно вписывается в резервуар-дозатор для выращивания растений в закрытом грунте.The practical operability of the proposed method is obvious and the device fits compactly into the metering tank for growing plants in closed ground.

Итак, анализ выявленной информации о существующем уровне технике в данной области и сущность предлагаемого изобретения показали, что последнее отвечает критерию патентоспособности «новизна».So, the analysis of the revealed information about the current level of technology in this field and the essence of the invention have shown that the latter meets the patentability criterion of "novelty."

Таким образом, заявленная совокупность существенных признаков изобретения - технический результат во всех случаях, на которые распространяется испрашиваемый правовой охраны.Thus, the claimed combination of essential features of the invention is a technical result in all cases to which the claimed legal protection applies.

В ходе проведенного анализа заявителем поиска информации в области сельского хозяйства обнаружены отдельные отличительные признаки заявляемого изобретения среди известных объектов того же назначения. Однако совокупность существенных признаков предлагаемого изобретения, способствующая достижения нового технического результата, и ее влияние на последующий из существующего уровня техники, не обнаружена.In the course of the analysis by the applicant of the search for information in the field of agriculture, certain distinctive features of the claimed invention were discovered among well-known objects of the same purpose. However, the set of essential features of the invention, contributing to the achievement of a new technical result, and its effect on the subsequent from the existing level of technology, is not found.

Именно совокупность существенных признаков позволяет получить новый технический результат - упрощение способа устройства за счет выполнения регулировочного устройства компактным, эффективным в эксплуатации. Следовательно, предлагаемое изобретение обладает таким критерием патентоспособности, как «изобретательский уровень».It is the combination of essential features that allows you to get a new technical result - a simplification of the method of the device due to the implementation of the adjusting device compact, efficient in operation. Therefore, the present invention has such a patentability criterion as "inventive step".

На фиг. 1 представлена схема общего, вида способа для автоматического полива растений с горизонтальной подающей трубой, в которой выполнены выпускные щели; на фиг. 2 разрез А-А на фиг. 1.In FIG. 1 is a diagram of a general view of a method for automatic watering of plants with a horizontal feed pipe in which outlet slots are made; in FIG. 2, section AA in FIG. one.

Устройство для автоматического полива растений включает резервуар-дозатор 1 для накопления воды, горизонтальную подающую трубу 2, концы которой заглушены заглушками 3 и 4. Горизонтальную подающую трубу 2 подключают к оголовку водовыпускного отверстия 5 отводящей трубы 6, свободные концы которой через трубопроводы соединяют с системой 7 раздачи воды в теплицах или грядки и т.д. Горизонтальную подающую трубу 2 (водоотводную) располагают на некотором расстоянии выше дна 8 резервуара-дозатора 1. В боковой стенке горизонтальной подающей трубе 2 выполняют параллельные равностоящие выпускные щели 9 в стенках в виде замкнутых пазов и располагают их в одной горизонтальной плоскости. При этом регулировочное устройство выполняют в виде одного компактного смонтированных концентрических поворотных запорных органов 10 и 11 (труб - затворов, которые могут быть выполнены и на опорных закрытых подшипниках), т.е. кольцевых труб, свободно надетых на наружную поверхность горизонтальной подающей трубы 2 с подобными же выпускными щелями 12 и поплавковые исполнительные механизмы в виде жестко закрепленных рычагов 13 и 14 с ограничительными тягами 15 и 16. На тягах 15 и 16 размещают регулируемые по высоте поплавки 17 и 18. Тяги с поплавками могут быть регулируемыми в зависимости от требуемого уровня заполнения резервуара-дозатора. В зависимости от уровня воды в резервуаре-дозаторе автоматически поворачиваются поворотные запорные органы 10 и 11 одновременно (может быть случай выполнения и поочередного), что обеспечивает поворот за счет рычагов 13 и 14 с тягами 15 и 16, увеличивая или уменьшая, таким образом, выпускные сечения щелей 9, соответственно, и выпускные сечения щелей 12 горизонтальной подающей трубы 2, соосно выполненные на диаметрально противоположных их сторонах при опущенных вниз поплавков 17 и 18, ограничителями которых являются рычаги 13 и 14 нижним своим концом в виде ограничительных упоров у дна 6 резервуара-дозатора 1.A device for automatic watering of plants includes a metering tank 1 for accumulating water, a horizontal supply pipe 2, the ends of which are plugged with plugs 3 and 4. A horizontal supply pipe 2 is connected to the head of the water outlet 5 of the discharge pipe 6, the free ends of which are connected through the pipelines to the system 7 water distribution in greenhouses or beds, etc. The horizontal feed pipe 2 (drainage) is placed at a certain distance above the bottom 8 of the dispensing tank 1. In the side wall of the horizontal feed pipe 2, parallel equidistant outlet slots 9 are made in the walls in the form of closed grooves and are placed in one horizontal plane. At the same time, the adjusting device is made in the form of one compact mounted concentric rotary locking elements 10 and 11 (pipes - valves, which can also be performed on thrust closed bearings), i.e. annular pipes freely worn on the outer surface of the horizontal feed pipe 2 with similar outlet slots 12 and float actuators in the form of rigidly mounted levers 13 and 14 with restrictive rods 15 and 16. On rods 15 and 16 are placed height-adjustable floats 17 and 18 Rods with floats can be adjustable depending on the required filling level of the metering tank. Depending on the water level in the dispensing tank, the rotary locking elements 10 and 11 are automatically rotated simultaneously (there may be a case of execution and alternating), which ensures rotation due to levers 13 and 14 with rods 15 and 16, thus increasing or decreasing the outlet sections of slots 9, respectively, and outlet sections of slots 12 of the horizontal feed pipe 2, coaxially made on their diametrically opposite sides with the floats 17 and 18 lowered down, the limiters of which are levers 13 and 14 with their lower end in ide restrictive stops at the bottom of the reservoir 6 of the dispenser 1.

Для подачи воды в резервуар-дозатор 1 устанавливаются трубопровод 19, а для регулирования количества поступающей воды - вентиль 20.To supply water to the metering tank 1, a pipe 19 is installed, and to control the amount of incoming water, a valve 20 is installed.

Таким образом, запорные органы 10 и 11 (трубы-затворы) с поплавковыми исполнительными механизмами выполняют в виде кольцевых двух отдельных труб, их диаметр несколько больше диаметра горизонтальной подающей трубы 2. Размеры выпускных щелей 9 неподвижной горизонтальной подающей трубы 2 по длине должны быть равными выпускным щелям 12 запорных органов 10 и 11 (труб-затворов) свободно надетых на наружную поверхность горизонтальной подающей трубы 2.Thus, the locking elements 10 and 11 (pipe-valves) with float actuators are made in the form of two separate annular pipes, their diameter is slightly larger than the diameter of the horizontal supply pipe 2. The dimensions of the outlet slots 9 of the fixed horizontal supply pipe 2 must be equal in length to the outlet slots 12 of the locking elements 10 and 11 (shutter pipes) loosely worn on the outer surface of the horizontal feed pipe 2.

Работа для автоматического полива растений осуществляется в следующей последовательности.Work for automatic watering of plants is carried out in the following sequence.

Резервуар-дозатор 1 через вентиль 19 запорной арматуры заполняют водой, причем с помощью вентиля отрегулирована скорость поступления воды в резервуар 1. При подъеме уровня воды происходит подъем поплавков 17 и 18. При достижении уровня воды командной отметки в резервуаре 1 подъемная сила обеих поплавков 17 и 18 преодолевает сопротивление вращения запорных органов 10 и 11 вокруг неподвижной подающей трубы 2, происходит соосные совмещения выпускных щелей 9 и 12, за счет рычагов с тягами, связанными с поплавками 17 и 18, запорные органы 10 и 11 которые поворачиваются относительно горизонтальной подающей трубы 2. Вследствие этого расход воды увеличивается в подающей трубе 2 до максимального значения, который поступает в оголовок водовыпускного отверстия 5 отводящей трубы 6, далее в систему 7.The metering tank 1 is filled with water through the valve 19 of the shutoff valve, and with the help of the valve, the rate of water flow into the tank 1 is adjusted. When the water level rises, the floats 17 and 18 rise. When the water level reaches the command mark in the tank 1, the lifting force of both floats 17 and 18 overcomes the rotation resistance of the locking elements 10 and 11 around the stationary supply pipe 2, there is coaxial alignment of the outlet slots 9 and 12, due to levers with rods associated with floats 17 and 18, the locking elements 10 and 11 which turn achivayutsya about a horizontal supply pipe 2. As a consequence, the water flow rate increases in the feed pipe 2 to a maximum value, which enters the water outlet openings 5 headroom draft tube 6, then the system 7.

При понижении уровня воды в резервуаре 1 (в результате отбора воды систему 7) поплавки 17 и 18 опускаются, запорные органы 10 и 11 свободно вращаются и идут вниз, поплавки 17 и 18 опускаются вниз до ограничительных упоров в виде рычагов 13 и 14 на дно 6 резервуара 1, выпускные щели 9 закрываются в горизонтальной подающей трубе 2, благодаря чему обеспечивается прерывание стока воды в подающую трубу 2.When the water level in the tank 1 decreases (as a result of water withdrawal, system 7), the floats 17 and 18 lower, the locking bodies 10 and 11 freely rotate and go down, the floats 17 and 18 lower to the limit stops in the form of levers 13 and 14 on the bottom 6 reservoir 1, the outlet slots 9 are closed in the horizontal feed pipe 2, thereby interrupting the flow of water into the feed pipe 2.

В предлагаемом изобретении по сравнению с известным прототипом горизонтальная подающая труба закрыта с обоих концов, а запорные органы свободно охватывают ее с наружной поверхности, что упрощает конструкцию и при оборудовании такими автоматическими устройствами повышается надежность работы и снижаются затраты на его эксплуатацию. Кроме того, запорные органы не испытывают заметного статических и гидродинамических сил, эти силы воспринимаются практически только при повороте запорных органов (труб-затворов), выполненных кольцевыми короткими трубами с наружной стороны горизонтальной подающей трубы.In the present invention, in comparison with the known prototype, the horizontal feed pipe is closed at both ends, and the locking bodies freely cover it from the outer surface, which simplifies the design and when equipped with such automatic devices increases the reliability and reduces the cost of its operation. In addition, the locking bodies do not experience noticeable static and hydrodynamic forces, these forces are perceived almost only when the locking bodies (shutter pipes) are rotated, made by short annular pipes on the outside of the horizontal supply pipe.

Использование двух коаксиальных полых запорных органов с выпускными щелями и с поплавковыми механизмами позволяет сделать автоматический полив растений за счет компактного узла распределения воды, а также регулировать высотой подъема уровня воды в резервуаре без изменения конструкции механизма.The use of two coaxial hollow locking bodies with outlet slots and with float mechanisms allows automatic watering of plants due to the compact water distribution unit, as well as adjusting the height of the water level in the tank without changing the design of the mechanism.

Предлагаемый способ прост по конструкции и надежен, позволяет производить полив многократно, без участия человека несколько дней в автоматическом режиме в зависимости от высоты уровня наполнения воды в резервуаре.The proposed method is simple in design and reliable, allows you to water several times, without human intervention for several days in automatic mode, depending on the height of the level of water filling in the tank.

Claims

A device for automatic watering of plants, including a metering tank, a float-type adjusting device, a rod connected at one end through a lever with a float, shut-off valves with a valve for supplying water, a pipe with a head of a water outlet, a device for closing the head of a water outlet and pipelines, characterized the fact that the pipeline with the head of the water outlet is equipped with a horizontal feed pipe and is divided into two equal parts, each of which is performed with three parallel equidistant outlet slots, one of which is located on the upper generatrix, and the rest is symmetrical to it, while the ends of the horizontal supply pipe are closed with plugs, and the closures are made of concentric rotary outer annular pipes with similar outlet slots placed on them, and the limiting levers connect the housing each rotary outer annular pipe with float actuators with floats lowered down towards the dosing tank.