RU2814267C1

RU2814267C1 - Fine drip irrigation system

Info

Publication number: RU2814267C1
Application number: RU2023123306A
Authority: RU
Inventors: Павел Александрович Михеев; Валерий Вильгельмович Петрашкевич; Николай Николаевич Дубенок; Дмитрий Михайлович Бенин; Александр Валерьевич Петрашкевич
Filing date: 2023-09-07
Publication date: 2024-02-28

Abstract

FIELD: agriculture; melioration.

SUBSTANCE: invention relates to land reclamation. System comprises a pump station connected to a water source, an irrigation network in the form of irrigation pipelines with droppers-sprayers. Irrigation pipeline is additionally equipped with an unmanned aerial vehicle and is made of round plates, representing a flexible truss. In the centre of the plates there are holes for placement of a flexible pipe. Flexible truss is fixed by means of ropes passing through holes made along perimeter of round plates. Lower ends of the ropes are fixed on a round plate attached to a hinged joint arranged on a hydrant with a concrete base. Upper ends of ropes are fixed on round plate with bracket, to which unmanned aerial vehicle is attached by means of cable.

EFFECT: simplification of the fine-drip irrigation system is ensured.

3 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к области мелиорации и предназначено для мелкодисперсно-капельного орошения сельскохозяйственных культур.The invention relates to the field of land reclamation and is intended for fine-drip irrigation of agricultural crops.

Известно устройство капельного полива, содержащее магистраль в форме трубы для подачи воды, имеющей отверстия, расположенные в магистрали диаметрально противоположно относительно друг друга, снабженное гибкими трубчатыми элементами и стойками, отличающееся тем, что гибкие трубчатые элементы пропущены сквозь каждую пару расположенных диаметрально отверстий магистрали и герметично соединены с магистралью, причем внешний диаметр поперечного сечения каждого гибкого трубчатого элемента меньше внутреннего диаметра поперечного сечения магистрали, а в стенке гибкого трубчатого элемента на его участке, находящемся внутри магистрали, имеется отверстие, длина которого не превышает внутреннего диаметра магистрали, а ширина не превышает внутреннего диаметра гибкого трубчатого элемента, при этом водовыпускающий участок гибкого трубчатого элемента срезан по плоскости, которая образует с продольной осью гибкого трубчатого элемента угол, находящийся в диапазоне от 10° до 90° включительно (RU 141048, A01G 25/02, 2014).A drip irrigation device is known, containing a pipeline in the form of a pipe for supplying water with holes located in the pipeline diametrically opposite to each other, equipped with flexible tubular elements and stands, characterized in that the flexible tubular elements are passed through each pair of diametrically located holes in the pipeline and sealed are connected to the main line, and the outer diameter of the cross section of each flexible tubular element is less than the internal diameter of the cross section of the main line, and in the wall of the flexible tubular element in its section located inside the main line, there is a hole, the length of which does not exceed the internal diameter of the main line, and the width does not exceed the internal diameter of the flexible tubular element, while the water-discharging section of the flexible tubular element is cut along a plane that forms an angle with the longitudinal axis of the flexible tubular element ranging from 10° to 90° inclusive (RU 141048, A01G 25/02, 2014).

Недостаток аналога - громоздкая конструкция, включающая стационарную магистраль с ответвлениями.The disadvantage of the analogue is its bulky design, which includes a stationary main line with branches.

Наиболее близким к предлагаемому устройству является система капельного орошения, включающая водоисточник, насосную станцию с фильтрами и оросительную сеть в виде поливных трубопроводов с капельницами, причем по крайней мере один поливной трубопровод с капельницами снабжен насадками для мелкодисперсного распыла растворенных в воде макро- и микроэлементов, гербицидов, фунгицидов и кислот, причем насадки размещены на телескопических штангах с возможностью изменения положения по высоте над уровнем почвы, при этом каждая насадка с поливным трубопроводом соединена посредством рукава и тройника и имеет диффузор, выполненный единой деталью с корпусом, мембрану из упругоэластичного материала, регулировочный винт с иглой на конце и гайку с ребром жесткости, соединенную с корпусом, причем мембрана смонтирована на игле регулировочного винта с возможностью сопряжения с конической полостью диффузора (RU 2322047, A01G 25/02, 2008).The closest to the proposed device is a drip irrigation system, including a water source, a pumping station with filters and an irrigation network in the form of irrigation pipelines with droppers, and at least one irrigation pipeline with droppers is equipped with nozzles for fine spray of macro- and microelements and herbicides dissolved in water , fungicides and acids, and the nozzles are placed on telescopic rods with the ability to change the position in height above the soil level, with each nozzle connected to the irrigation pipeline by means of a sleeve and a tee and has a diffuser made as a single part with the body, a membrane made of elastic material, and an adjusting screw with a needle at the end and a nut with a stiffener connected to the body, and the membrane is mounted on the needle of the adjusting screw with the ability to mate with the conical cavity of the diffuser (RU 2322047, A01G 25/02, 2008).

Недостаток прототипа - громоздкая сложная конструкция, включающая стационарные поливные трубопроводы с капельницами.The disadvantage of the prototype is its bulky, complex design, which includes stationary irrigation pipelines with drippers.

Техническая проблема заключается в создании простой конструкции поливных трубопроводов с капельницами-распылителями.The technical problem is to create a simple design of irrigation pipelines with drippers and sprayers.

Технический результат, на достижение которого направлено заявленное техническое решение, заключается в упрощении системы мелкодисперсно-капельного дождевания, конструкции поливных трубопроводов с капельницами-распылителями и использовании беспилотного летательного аппарата.The technical result to be achieved by the stated technical solution is to simplify the fine-drip sprinkling system, the design of irrigation pipelines with spray drippers and the use of an unmanned aerial vehicle.

Для достижения указанного технического результата в системе мелкодисперсно-капельного дождевания, содержащей водоисточник, насосную станцию оросительную сеть в виде поливных трубопроводов с капельницами-распылителями, причем она дополнительно снабжена беспилотным летательным аппаратом, поливной трубопровод с капельницами-распылителями, смонтированными равномерно по всей длине гибкой трубы, выполнен в виде гибкой фермы из круглых пластин с центральным отверстием, в котором проходит гибкая труба и отверстиями по периметру, в которых пропущены капроновые канаты, нижние концы канатов крепятся к нижней круглой пластине, прикрепленной к шарнирному соединению, размещенному на гидранте с бетонным основанием, а верхние концы канатов крепятся к верхней круглой пластине с кронштейном, к которому присоединен трос от беспилотного летательного аппарата.To achieve the specified technical result in a fine-drip irrigation system containing a water source, a pumping station, and an irrigation network in the form of irrigation pipelines with drippers-sprayers, and it is additionally equipped with an unmanned aerial vehicle, an irrigation pipeline with drippers-sprayers mounted evenly along the entire length of the flexible pipe , made in the form of a flexible truss made of round plates with a central hole through which a flexible pipe passes and holes around the perimeter through which nylon ropes are passed, the lower ends of the ropes are attached to the lower round plate attached to a swivel joint placed on a hydrant with a concrete base, and the upper ends of the ropes are attached to the upper circular plate with a bracket to which the cable from the unmanned aerial vehicle is attached.

Кроме того, заявляемое техническое решение имеет факультативные признаки, характеризующие его частные случаи, а именно:In addition, the claimed technical solution has optional features that characterize its special cases, namely:

- гибкая труба изготовлена из легкого, высоконапорного материала;- flexible pipe is made of lightweight, high-pressure material;

- капельницы-распылители выполнены по принципу эжектора, выполненного в виде отрезка трубы, в которую коаксиально с зазором врезана насадка-труба, присоединенная поливному трубопроводу, причем с фронтального торца расположено отверстие для поступления воздуха, а тыльный конец отрезка трубы открыт для выхода с большой скоростью водовоздушной смеси и смонтированными равномерно по всей длине гибкой трубы на поливном трубопроводе;- drippers-sprayers are made according to the principle of an ejector, made in the form of a piece of pipe, into which a pipe nozzle is embedded coaxially with a gap, connected to the irrigation pipeline, and at the front end there is a hole for air intake, and the rear end of the pipe section is open for exit at high speed water-air mixture and mounted evenly along the entire length of the flexible pipe on the irrigation pipeline;

- круглые пластины изготовлены из легкого и прочного пластика, например, базальтопластика.- round plates are made of light and durable plastic, for example, basalt plastic.

Отличительными признаками предлагаемого устройства от указанного выше, наиболее близкого к нему, является то, что поливной трубопровод с капельницами-распылителями, смонтированными равномерно по всей длине гибкой трубы, дополнительно оснащен беспилотным летательным аппаратом и выполнен в виде гибкой фермы из круглых пластин с центральным отверстием, в котором проходит гибкая труба и отверстиями по периметру, в которых пропущены капроновые канаты, нижние концы канатов крепятся к нижней круглой пластине, прикрепленной к шарнирному соединению, размещенному на гидранте с бетонным основанием, а верхние концы канатов крепятся к верхней круглой пластине с кронштейном, к которому присоединен трос от беспилотного летательного аппарата.The distinctive features of the proposed device from the one mentioned above, which is closest to it, is that the irrigation pipeline with drippers-sprayers mounted evenly along the entire length of the flexible pipe is additionally equipped with an unmanned aerial vehicle and is made in the form of a flexible truss made of round plates with a central hole, in which a flexible pipe passes and holes around the perimeter in which nylon ropes are passed, the lower ends of the ropes are attached to the lower round plate attached to the swivel joint placed on the hydrant with a concrete base, and the upper ends of the ropes are attached to the upper round plate with a bracket, to to which a cable from an unmanned aerial vehicle is attached.

Благодаря наличию этих признаков применение предлагаемого устройства позволит упростить систему мелкодисперсно-капельного орошения с использованием конструкции поливного трубопровода с капельницами-распылителями оснащенного беспилотным летательным аппаратом.Due to the presence of these features, the use of the proposed device will simplify the fine-drip irrigation system using the design of an irrigation pipeline with dropper-sprayers equipped with an unmanned aerial vehicle.

Предлагаемая система мелкодисперсно-капельного дождевания иллюстрируется чертежами, представленными на фиг. 1, 2, 3 и 4.The proposed fine-drip irrigation system is illustrated by the drawings shown in Fig. 1, 2, 3 and 4.

На фиг. 1 показан план системы мелкодисперсно-капельного дождевания.In fig. Figure 1 shows a plan of a fine-drip irrigation system.

На фиг. 2 - продольный разрез А-А системы мелкодисперсно-капельного дождевания.In fig. 2 - longitudinal section A-A of the fine-drip irrigation system.

На фиг. 3 - узел Б, капельница-распылитель.In fig. 3 - node B, dropper-spray.

На фиг. 4 - поперечный разрез Б-Б гибкой фермы.In fig. 4 - cross section B-B of a flexible truss.

Система мелкодисперсно-капельного дождевания содержит водоисточник, насосную станцию 1, напорный водовод 2 с распределительными трубами 3 с задвижками 4. Оросительная сеть выполнена в виде поливных трубопроводов с капельницами-распылителями, смонтированными равномерно по всей длине гибкой трубы. Поливной трубопровод выполнен в виде гибкой фермы из круглых пластин 5 с центральным отверстием 6 и отверстиями 7 по периметру, в которых пропущены капроновые канаты 8, нижние концы канатов крепятся к нижней круглой пластине 9, прикрепленной к шарнирному соединению 10, размещенному на гидранте 11 с бетонным основанием 12, а верхние концы канатов крепятся к верхней круглой пластине 13 с кронштейном 14, к которому присоединен трос 15 беспилотного летательного аппарата 16. В центре гибкой фермы размещена гибкая труба 17 из легкого, высоконапорного материала с капельницами-распылителями 18, выполненных по принципу эжектора в виде отрезка трубы 19, в которую коаксиально с зазором врезана насадка-труба 20, присоединенная к гибкой трубе 17, причем с фронтального торца расположено отверстие для поступления воздуха 21, а тыльный конец отрезка трубы открыт для выхода с большой скоростью водовоздушной смеси и смонтированных равномерно по всей длине гибкой трубы 17. Круглые пластины 5 изготовлены из легкого и прочного пластика, например, базальтопластика.The fine-drip irrigation system contains a water source, a pumping station 1, a pressure water conduit 2 with distribution pipes 3 with valves 4. The irrigation network is made in the form of irrigation pipelines with drippers-sprayers mounted evenly along the entire length of the flexible pipe. The irrigation pipeline is made in the form of a flexible truss made of round plates 5 with a central hole 6 and holes 7 around the perimeter, through which nylon ropes 8 are passed, the lower ends of the ropes are attached to the lower round plate 9, attached to a swivel joint 10, placed on a hydrant 11 with concrete base 12, and the upper ends of the ropes are attached to the upper round plate 13 with a bracket 14, to which the cable 15 of the unmanned aerial vehicle 16 is attached. In the center of the flexible truss there is a flexible pipe 17 made of light, high-pressure material with dropper sprays 18, made according to the ejector principle in the form of a piece of pipe 19, into which a nozzle-pipe 20 is embedded coaxially with a gap, connected to a flexible pipe 17, and at the front end there is an opening for air intake 21, and the rear end of the pipe section is open for the exit of a water-air mixture at high speed and mounted evenly along the entire length of the flexible pipe 17. Round plates 5 are made of light and durable plastic, for example, basalt plastic.

Работа системы мелкодисперсно-капельного дождевания осуществляется следующим образом.The operation of the fine-drip irrigation system is carried out as follows.

Вода под высоким давлением от насосной станции 1 поступает в напорный водовод 2 и по распределительной трубе 3 к гидранту 11, при открытой задвижке 4 поступает в гибкую трубу 17, размещенную в гибкой ферме из круглых пластин 5 с центральным отверстием 6 и отверстиями 7 по периметру, в которых пропущены капроновые канаты 8, нижние концы которых крепятся к нижней круглой пластине 9, прикрепленной к шарнирному соединению 10, размещенному на гидранте 11 с бетонным основанием 12, а верхние концы крепятся к верхней круглой пластине 13 с кронштейном 14, к которому присоединен трос 15 от беспилотного летательного аппарата 16. Из гибкой трубы 17 вода поступает в насадку 18 отрезка трубы 19 и смешивается с атмосферным воздухом, который поступает через отверстие 21. Водовоздушный поток с большой скоростью вытекая из капельницы-распылителя, создает мелкодисперсное водное облако, орошая сельскохозяйственные культуры 22. Беспилотный летательный аппарат 16 осуществляет удержание в рабочем положении и круговое перемещение гибкой трубы 17 с капельницами-распылителями 18, обеспечивая непрерывный процесс мелкодисперсно-капельного орошения растений.Water under high pressure from the pumping station 1 enters the pressure conduit 2 and through the distribution pipe 3 to the hydrant 11; when the valve 4 is open, it enters the flexible pipe 17, placed in a flexible truss made of round plates 5 with a central hole 6 and holes 7 around the perimeter, in which nylon ropes 8 are passed, the lower ends of which are attached to the lower round plate 9, attached to the swivel joint 10, located on the hydrant 11 with a concrete base 12, and the upper ends are attached to the upper round plate 13 with a bracket 14, to which the cable 15 is attached from an unmanned aerial vehicle 16. From a flexible pipe 17, water enters the nozzle 18 of a pipe section 19 and mixes with atmospheric air, which enters through the hole 21. The water-air flow flowing at high speed from the spray dropper creates a fine water cloud, irrigating agricultural crops 22 The unmanned aerial vehicle 16 holds in the working position and moves the flexible pipe 17 with dropper sprayers 18 in a circular motion, providing a continuous process of fine-drip irrigation of plants.

Внедрение системы мелкодисперсно-капельного дождевания позволит упростить конструкцию системы за счет использования конструкции поливного трубопровода с капельницами-распылителями и беспилотного летательного аппарата.The introduction of a fine-drip irrigation system will simplify the design of the system by using the design of an irrigation pipeline with spray drippers and an unmanned aerial vehicle.

Claims

1. A fine-drip irrigation system, including a pumping station connected to a water source, an irrigation network in the form of irrigation pipelines with drippers, characterized in that the irrigation pipeline is additionally equipped with an unmanned aerial vehicle and is made of round plates, representing a flexible truss, in in the center of the plates there are holes for placing a flexible pipe, and the flexible truss is fixed by means of ropes passing through holes made along the perimeter of the round plates, while the lower ends of the ropes are fixed on a round plate attached to a swivel joint placed on a hydrant with a concrete base, and the upper ends the ends of the ropes are fixed to a round plate with a bracket, to which an unmanned aerial vehicle is attached via a cable.

2. The system according to claim 1, characterized in that the dropper-sprayers are made according to the ejector principle and represent a piece of pipe into which a pipe nozzle connected to the irrigation pipeline is embedded coaxially with a gap, and a hole is made at the front end for air intake, and the rear end of the pipe section ensures the release of the water-air mixture at high speed, while the spray droppers on the irrigation pipeline are mounted evenly along the entire length of the flexible pipe.

3. The system according to claim 1, characterized in that the flexible pipe is made of lightweight, high-pressure material, and the round plates are made of lightweight, durable plastic.