SU1727717A1 - Автоматизированна самонапорна оросительна система - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к системам дл  полипа с/х культур и может быть использовано при автоматизации поверхностного полива. Цель - снижение материалоемкости и расширение функциональных возможностей системы. Автоматизированна  самонапорна  оросительна  система содержит водозаборное сооружение, распределительный водовод в виде секционного поли

Description

вного лотка, поливные трубопроводы и водораспределительные устройства в местах отвода из распределительного водовода в поливные. Распределительные устройства выполнены в виде камеры с размещенными в ней поливным и транзитным сифонами. Напоры сифонов сообщены вакуумными трубками 18 и 20 с атмосферой через гидропрограмматор . На выходе вакуумные трубки 18 и 20 имеют клапаны 43 и 47, периодически приводимые посредством зубчатой передачи с симметричными кулачками 40 и 44, св занными с поплавком 30, расположен- ... , , : .

ным в емкости 28, гидравлически св занной через трубку 26 с вентилем 27 с источником расхода и через сливной сифон 29 - с нижерасположенным участком водовода. Вакуумна  трубка 20 транзитного сифона снабжена внутренним клапаном 56 и имеет на выходе вместе с вакуумной трубкой 18 поливного сифона дополнительные отводы, к которым подключен спаренный клапан 53. Кулачок 51 управлени  клапаном 53 св зан с кулачком 54 управлени  внутренним клапаном 56 вакуумной трубки 19 транзитного сифона. 6 ил.

Изобретение относитс  к системам дл  полива сельскохоз йственных культур и может быть использовано при автоматизации поверхностного полива.

Цель изобретени  - снижение материалоемкости системы и расширение функциональных возможностей.

На фиг. 1 показана обща  схема автоматизированной самонапорной оросительной системы; на фиг.2 - водораспределительное устройство между секци ми поливного лотка; вид сверху; на фиг.З - разрез А-А на фиг.2; на фиг.4 - лоток с поливным гидрантом , поперечный разрез; на фиг.5 - концева  часть секции лотка с эжекторами-гидрантами, поперечный разрез; на фиг.6 - конструкци  гидравлического программатора дл  управлени  водораспределением.

Автоматизированна  самонапорна  оросительна  система состоит из источника 1 орошени , водозаборного сооружени  2, обеспечивающего забор и подачу в подвод щий лоток 3 расчетного расхода воды, водораспределительных устройств 4 с гидравлическими программаторами 5 управлени  водораспределением на системе и импульсным поливом по бороздам. Распределительный водовод выполнен из секций - железобетонных лотков 6 с встроенными в их стенку поливными гидрантами 7 и двум  . эжекторами-гидрантами 8 в конце каждой секции. Нижние участки поливной сети соединены с водораспределительными устройствами 4 трубопроводами 9 и представл ют собой закрытые трубопроводы 10с подземными микрогидрантами 11, подающими воду в поливные борозды с направлением 12 полива. Оросительна  система размещаетс  в границах 13 орошаемого пол .

Водораспределительные устройства 4 располагаютс  между поливными секци ми лотка вдоль верхней границы 13 пол  и полевой дороги в направлении поперечного

уклона пол  на рассто нии фронта одновременного полива друг от друга. Водораспределительные устройства 4 однотипны и состо т из сопр женной с концевой частью;

секции лотка 6 железобетонной камеры 14, установленной на перепаде между секци ми . Внутри камеры 14 размещены поливной сифон 15, подающий воду в импульсном режиме через трубопровод 9 в поливной трубопровод 10 дл  полива нижней части пол , и такой же транзитный сифон 16, первоначально подающий воду в импульсном режиме в поливную секцию лотка 6 дл  полива верхней части пол , а затем подающий воду

в тот же лоток 6 дл  транзитной водоподачи к нижерасполож енному водораспределительному устройству. Сверху водораспределительное устройство 4 накрыто крышкой с двум  герметичными капорами 17, капорподивного сифона 15 соединен вакуумной трубкой 18 управлени  с гидравлическим программатором 5 и вакуумной трубкой 19 с одним из эжекторов-гидрантов 8. Аналогично капор транзитного сифона 16 соединен с гидропрограмматором 5 вакуумной трубкой 20 управлени , а вакуумной трубкой 21 - с другим эжектором-гидрантом 8. Гребни сифонов 15 и 16 располагаютс  выше максимального уровн  воды в сопр женной

секции лотка 6. Сифон 15 соединен с трубопроводом 9 через водобойный колодец 22, сифон 16 через водобойной колодец 23 - с нижележащей секцией поливного лотка 6. Патрубки поливных гидрантов 7 устанавливаютс  относительно рабочего уровн  воды в лотке б так, чтобы входные отверсти  их колен располагались на отметке, обеспечивающей равномерное распределение воды в поливные борозды, а при транзитной подаче через лоток были выше уровн  воды в лотке 6.

Эжекторы-гидранты 8  вл ютс  одновременно и поливными устройствами дл  двух крайних борозд у водораспределительного устройства А. и зар дными эжекторами дл  сифонов 15 и 16. Они состо т из патрубков 24 с калиброванным входным отверстием , рассчитанным на пропуск расчетного расхода воды в борозду при поливе из верхнего  руса, вакуумных трубок 20 и 21, соедин ющих зону образовани  вакуума в патрубках 24 с капором сифонов 15 и 16 водораспределительного устройства 4, Патрубки 24 закреплены в стенке лотка 6 с помощью фланца, уплотнительных прокладок, шайбы и расширительных колен 25,

Гидравлический программатор 5 управлени  водораспределением и импульсным поливом содержит водозаборную трубку 26 с расположенным на ней вентилем 27, обеспечивающим регулирование времени за-, полнени  емкости 28 водой. В емкости установлены сливной сифон 29, отвод щий воду в нижний бьеф, и поплавок 30, св занный рычагом 31 и толкателем 32 с собачкой 33, сопр женной с храповым колесом 34, жестко закрепленным на оси 35. На этой же оси жестко закреплена планка 36 с цевками 37, через которые планка 36 взаимодействует с шестерней 38, жестко закрепленной на оси 39, на которой также жестко установлен съемный кулачок 40. задающий своими выступами 41 продолжительность тактов работы поливного сифона 15. Кулачок 40 сопр жен через шток 42 с клапаном 43, закрывающим и открывающим доступ атмосферного воздуха в вакуумный патрубок 18 поливного сифона 15. На оси 39 также жестко установлен съемный кулачок 44, аналогичный кулачку 40, с выступами 45, задающими продолжительность тактов работы транзитного сифона 16 в импульсном поливном режиме. Кулачок 44 сопр жен через шток 46 с клапаном 47, закрывающим и открывающим доступ воздуха в вакуумный патрубок 19 транзитного сифона 16. По периметру шестерни 38 расположены цевки 48, через которые шестерн  38 взаимодействует с шестерней 49. жестко закрепленной на оси 50, на: которой также жестко установлен съемный кулачок 51 с одним выступом , сопр женный через шток 52 со спаренным клапаном 53 блокировки включени  сифонов 15 и 16. На оси 50 также жестко установлен второй съемный кулачок 54 с одним выступом, задающий продолжительность полива участков под нижерасположенными водораспределительными устройствами 4. Кулачок 54 сопр жен через шток 55 с дополнительным клапаном 56, управл ющим доступом воздуха в вакуумную трубку 20 транзитного сифона 16. Каждый из штоков 42, 46, 52 и 55 имеет отжимную пружину 57. Клапан 56 при перекрытии вакуумной трубки 20 упираетс  в

седло 58, размещенное внутри этой трубки.

Автоматизированна  самонапорна 

оросительна  система работает следующим

5 образом.

До начала полива на каждом гидравлическом программаторе 5 устанавливают требуемый режим водораспределени  и полива, Это осуществл етс  соответствую0 щим открытием вентил  27, регулирующим врем  заполнени  емкости 28, и установкой необходимых кулачков 40 и 44 задани  продолжительности импульсов водоподачи. Дл  реализации программы полива не5 обходимо произвести пуск расчетного расхода воды на водозаборном сооружении 2. Поданный расход воды заполн ет подвод щий лоток 3 и часть расхода начинает посту- пать через два эжектора-гидранта 8.

0 установленных перед первым водораспределительным устройством 4. Ввиду того, что при движении воды через эжекторы-гидранты на их входах имеет место вакуум, из-под капоров 17 обоих сифонов 15 и 16 через

5 вакуумные трубки 19 и 21 происходит вынос воздуха, в результате чего включаетс  транзитный сифон 16 первого водораспределительного устройства 4, у которого вакуумна  трубка 20 управлени  перекрыта клапаном

0 47 от доступа атмосферного воздуха. Е&КЛЮ- чившийс  сифон 16 понижает уровень воды в подвод щем лотке 3 и в камере 14 водораспределительного устройства,что приводит к прекращению перелива через

5 эжекторы-гидранты 8, так как их входные отверсти  расположены выше уровн  воды в лотке 3 при транзитной водоотдаче. При этом под капор 17 транзитного сифона 16 имеет место небольшой подсос воздуха по

0 вакуумной трубке 21, который не преп тствует устойчивой работе сифона 16 ввиду малого диаметра вакуумной трубки 21. Вода, поступа  в лоток 6, за первым водораспределительным устройством заполн ет лоток

5 до рабочего уровн  и начинает поступать через поливные гидранты 7 и эжекторы-гид- ранты 8 в борозды. Эжекторы-гидранты 8 перед вторым водораспределительным устройством вынос т воздух из-под капоров 17

0 сифонов 15 и 16, но так как на втором гидропрограмматоре через открытый спаренный клапан 53 блокировки капоры 17 сифонов 15 и 16 св заны с атмосферой, то эти сифоны не включаютс .

5 Вода по трубке 26 заполн ет емкость 28 гидравлического программатора и начинает вытекать через сливной сифон 29, что приводит к его включению на полную производительность , большую, чем поступающий по трубке 26 расход, и приводит к опорожнению емкости 28; после чего сливной сифон выключаетс . Равномерно поступающа  малым расходом вода вновь заполн ет емкость 28. Такты заполнени -опорожнени  происход т ритмично до тех пор, пока в емкость 28 поступает вода. Длительность такта регулируетс  изменением расхода с помощью вентил  27. Соответственно установленному такту движутс  поплавок 30, рычаг 31 и толкатель 32 с собачкой 33. привод  в движение храповое колесо 34 и соединенную с ним планку 36, котора  своими цевками 37 поворачивает шестерню 38. Медленно враща сь, шестерн  38 вращает жестко соединенную с ней ось 39 с асимметрично установленными кулачками 40 и 44, которые своими выступами 41 и 45 через штоки 42 и 46 воздействуют на клапаны 43 и 47, поочередно открыва  и закрыва  доступ атмосферного воздуха в вакуумные трубки 18 и 20 сифонов 15 и 16, что приводит к их поочередному включению и выключению и, соответственно, к осуществлению импульсной подачи воды в лоток бив трубопровод 9.

При подаче воды в лоток 6 последний заполн етс , так как сифоны в конце секции лотка не включаютс , уровень воды в лотке достигает рабочего горизонта и вода через поливные гидранты 7 поступает в поливные борозды в верхней части пол  и движетс  по направлению 12 полива.

При подаче воды в трубопровод 9 и далее в закрытый поливной трубопровод 10, он заполн етс  и вода начинает поступать в подземные микрогидранты 11 и через них в воронки размыва и далее в поливные борозды нижней части пол . Таким образом осуществлен импульсный полив первого участка на всю длину пол  и ширину, равную рассто нию между смежными водораспределительными устройствами 4.

На прот жении полива участка шестерн  38, враща сь, своими цевками поворачивает шестерню 49, котора  вращаетс  вместе с жестко соединенной с ней осью 50, с установленными на этой оси кулачком 51 с одним выступом, задающим продолжительность блокировки включени  сифонов 15 и 16,.и кулачком 54 с одним выступом, задающим продолжительность включени  сифона 16 дл  транзитной водоподачи к нижерасположенным водораспределительным устройствам. Подбором длины выступа кулачка 51 устанавливаетс  необходима  суммарна  продолжительность полива участка , непосредственно подкомандного данному водораспределительному устройству. При нахождении нижнего конца штока 52 на выступе кулачка 51 пружина 57 сжата и

сдвоенный клапан 53 закрывает вакуумные трубки 18 и 20 от доступа атмосферного воздуха, т.е. блокировки включени  сифонов 15 и 16 не происходит, Подбором длины

выступа кулачка 54 устанавливаетс  необходима  продолжительность полива всех нижерасположенных участков данного пол .

Продолжительность импульсов водоподачи определ етс  временем такта заполнени  и опорожнени  емкости 28, числом зубьев храпового колеса 34, количеством. цевок 37, числом зубьев шестерни 38 и количеством выступов кулачков 40 и 44. При

продолжительности такта от 2 до 6 мин продолжительность импульса водоподачи может устанавливатьс  в диапазоне от 15 мин до 3 ч...

После окончани  полива первого участка нижний конец штока 52 сходит с-выступа кулачка 51 и под действием пружины 57 спаренный клапан 53 блокировки выключает сифоны. Одновременно нижний конец штока 55 поднимаетс  на выступ кулачка 54

диска, сжима  пружину 57, и дополнительный клапан 56, упира сь в седло 58, перекрывает доступ воздуха в вакуумную трубку 20 транзитного сифона 16, который включаетс  на посто нную подачу расхода системы

к нижерасположенному водораспределительному устройству 4.

Работа последующих водораспределительных устройств и орошение участков происходит аналогично. К моменту завершени  полива на последнем участке шестерни 38 и 49 завершают полные обороты и вс  система управлени  возвращаетс  в исходное положение. При этом, если на водозаборном сооружении 2 не отключена

-водоподача, то система продолжает свою работу, начина  новый цикл полива всех участков сверху вниз. Если в процессе полива по каким-либо причинам временно прекращена водоподача в систему, то после

восстановлени  водоподачи система автоматически продолжает свою работу, начина  с прерванного момента..

50

Claims (1)

1. Формула изобр е т е и и  

   Автоматизированна  самонапорна  оросительна  система, содержаща  водозаборное сооружение, распределительный водовод в виде секционного поливного лотка, 5 поливные трубопроводы и водораспределительные устройства в местах отвода из распределительного водовода в поливные, выполненные о виде камеры с размещенными в ней поливным и транзитным сифонами, капоры которых сообщены вакуумными

   трубками с атмосферой через гидропрограмматор , имеющий клапаны,-пёрй 1диче- ски приводимые посредством зубчатой кулачковой передачи и поплавка, помещенного в емкость, гидравлически св занную через регулируемый вентиль с источником расхода и через сливной сифон с нижерасположенным участком водовода, о т л и ч а ю щ а   с   тем, что, с целью снижени  материалоемкости системы и расширени 

   0

   ее функциональных возможностей, вакуумна  трубка транзитного сифона снабжена внутреннимхклапаном с кулачком управлени , при atoM вакуумные рубки транзитного и поливного сифонов снабжены отводами с клапанами, имеющими общий шток с кулачком управлени , который установлен на одной оси с кулачком управлени  внутренним клапаном вакуумной трубки транзитного сифона.

   ФигЛ

   Фие.З

   Фиг. 5