Поливное устройство

 

1. ПОЛИВНОЕ УСТРОЙСТВО, подключенное к подводящей сети и содержащее секционный поливной трубопровод с водовыпусками и запорными клапанами, источник давления и механизм управления групповой работой водовыпусков, отличающееся тем, что, с целью снижения строительной стоимости и повышения эксплуатационной надежности, источник давления выполнен в виде пневмонапорной емкости, разделенной на пнбвмосекции и сообщенной с поливным трубопроводом и через сифон - с подводящей сетью, а механизм управления групповой работой водовыпусков выполнен в виде управляющих пневмопрово:дов , соединенных с пневмосекциями, и снабжен задатчиками полива, связанными с запорными клапанами и водовыпусками. 2.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что один из пневмопроводов механизма управления снабжен пневмоколлектором, имеющим воздуховпускные щтуцера, снабженные электрорелейньши двухпозиционными клапанами для подключения к слаботочным линиям связи. 3.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что задатчики полива выполнены в виде зо- g лотниковых переключателей, снабженных (Л подпружиненными сильфонами, сообщенными с управляющими пневмопроводами и связанными с золотниками переключателей, при этом пружины сильфонов имеют различные коэффициент жесткости и высоту. Н

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК з(5 .А 01 G 25/16

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Ю

С

4й

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3343184/30-15 (22) 09.07.81 (46) 07.12.84. Бюл. № 45 (72) В. А. Глазьев, В. С. Кривощеков и А. О. Билик (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт комплексной автоматизации мелиоративных систем (53) 631.347.1 (088.8) (56) 1 Авторское свидетельство СССР № 728791, кл. А 01 G 25/06, 1980.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке № 3278967/15, кл. А 01 G 25/06, 1981. (54) (57) 1. ПОЛИВНОЕ УСТРОЙСТВО, подключенное к подводящей сети и содержащее секционный поливной трубопровод с водовыпусками и запорными клапанами, источник давления и механизм управления групповой работой водовыпусков, отличающееся тем, что, с целью снижения строительной стоимости и повышения эксплуатационной надежности, источник давления выполнен в виде пневмонапорной емкости, разде-SU, 1127548 А ленной на пневмосекции и сообщенной с поливным трубопроводом и через сифон с подводящей сетью, а механизм управления групповой работой водовыпусков выполнен в виде управляющих пневмопрово.дов, соединенных с пневмосекциями, и снаб. жен задатчиками полива, связанными с запорными клапанами и водовыпусками.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что один из пневмопроводов механизма управления снабжен пневмоколлектором, имеющим воздуховпускные штуцера, снабженные электрорелейными двухпозиционными клапанами для подключения к слаботочным линиям связи.

3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что задатчики полива выполнены в виде зо- Я лотниковых переключателей, снабженных подпружиненными снльфонамн, сообШенны- Щ ми с управляющими пневмопроводами и связанными с золотниками переключателей, (. при этом пружины сильфонов имеют различные коэффициент жесткости и высоту.

1127548

Изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно к устройствам полива по бороздам сельскохозяйственных культур.

Известно поливное устройство, вклк)ча)ощее поливной трубопровод с водовы пусками напротив каждой поливной борозды, которые расположены в шахматном порядке и соединены с поливным трубопроводом водопроводящими трубками. При этом каждый водовыпуск имеет мембранный привод с регул и рующи м элементом, полость которого сверху соединена с водопроводящим элементом и снизу с трубопроводом гидравлической .связи, сообщенным через механизм управления групповой работой водовыпусков с напорной водопроводящсй )5 сетью (11.

Недостатками этого поливного устройстВ3 яв.)як>тся Относите. Ihllo низкая эксплуатационная надежность и сравнительно большая строительная стоимость.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является поливное устройство, подключенное к подводя п)сй сети и содержащее поливной секционный трубопровод с водовыпусками для подачи воды в выводные борозды и запорными клана- 25 нами, источник давления и механизм управления групповой работой водовыпусков (2).

Недостатками известного поливного устройства я Вл я)отся относительно бол ьш а я строительная стоили>сть из-за густоты напорной сети, равной числу секций поливного трубопровода, и бол)иного количества транспортирующих трубопроводов, невысокие надежность и опсратив)юсть управления.

Цель изобретения — снижение строительной стоимости и ПОВы!!! HHE эксплу3тациопной надежности.

Поставленная цель достигается тем, что в поливном устройстве, подклк>чснном к подводящей сети и содержащем секционный поливной трубопровод с водовьп)усками и запорными клапанами, источник давления 4О и механизм управления групповой работой водовыпусков, источник давления выполнен в виде пневмонапорной емкости, разделенной на пневмосекции и сообщенной с поливным трубопроводом и через сифон-с под45 водящей сетью, а механизм управления групповой работой водовыпусков выполнен в виде управляю)цих пневмопроводов, соединенных с пневмосекциями, и снабжен задатчиками полива, связанными с запорными клапанами и водовыпусками. 50

Кроме того, один из пневмопроводов механизма управления снабжен пневмоколлектором, имен>щим воздуховпускные штуцера, снабженные электрорелей ными двух пози ционными клапанами для подключения к слаботочным линиям связи.

Задатчики полива выполнены в виде золотниковых переключателей, снабженных подпружиненными сильфонами, сообщенными с управляющими пневмопроводами и связанными с золотниками переключателей, при этом пружины сильфонов имеют различные коэффициент жесткости и высоту.

На. фиг. 1 приведена схема расположения поливных устройств н3 орошаемом поле, план; на фиг. 2 — поливное устройство, вид сбоку; на фиг. 3 — водораспределительное сооружение поливного устройства, продольнb)й разрез; на фиг. 4 — механизм управления групповой работой водовыпусК(>В. (1оливн.>с устройство содержит транспортирук>щий трубопровод 1 подводящей сети, нодораспределительное сооружение 2, поливной трубопровод 3, разделенный на секции одновременного полива запорными клапанами 4, водовыпуски 5 в распределительные бс>розды и поливные борозды, механизм 6 управления групповой работой водовыпусков и механизм управления работой сооружения в виде зарядной трубки 7 и воздухоразрядного штуцера 8 с электрорелейным двухпозиционным клапаном 9.

Водораспределительное сооружение 2 выполнено в виде возвышающейся t)33, поВер хин>стью- поля на расчетнук> величину из условий обеспечения командования емкости О, которая разделена перегородкой

11 на приемную 12 и отводящую 13 камеры, с которыми соединены соответственно подводящий и отводящий участки транспортиру)О)цего трубопровода 1. Обе камеры сообщены одна с другой через стабилизатор уровня воды в верхнем бьефе, выполненный в виде транзитного сифона 14 с верхом треугольного воздуховпускного отверстия 15 на отметке требуемого уровня в приемной камере 12. В перегородке 11 предусмотрено водовыпускное отверстие 16 и в одной из стенок ел!Кости — Boaocливное отверстие 17.

В приемной камере 12 размещена входная труба поливного сифона 18 с воздухоВпускным отверстием 19, причем его отводящая труба оборудована источником давл HHH в виде пневмонапорной емкости 20, разделенной перегородками 21 на герметично изолированные одна;>т другой трп пневмосекции 22 и сообщенной с поливным трубопроводом 3 через сопрягающий трубопровод 23.

Запорные клапаны 4 выполнены каждыЙ в виде патрубка 24, имеющего внутри герметичный по периметру гибкий рабочий орган 25 и соединенного с поливным трубопроводом 3 муфтами и резиновыми кольцами 26.

Подземный водовыпуск 5 представляет собой патрубок диаметром 50 — 60 мм Верх которого расположен ниже пахотного горизонта, а низ снабжен имеющим расчетнь>й диаметр отверстия жиклером 27 и герметично соединен с tlo11IBIlhl.;I трубопрс>в!>1127548 божденную уровнем воды часть треугольного выреза отверстия !5. При подаче расхода воды по трубопроводу 1 в расчете на одно поливное устройство сифон 14 отключается из работы.

При работе поливного сифона 18 через воздуховпускное отверстие 19 под его капор вместе с водой поступает воздух из атмосферы, при этом диаметр отверстия 19 подбирают таким образом, что его величи о на практически не сиижает коэффициент расхода поливного сифона.

Атмосферный воздух вместе с водой поступает в пневмонапорную емкость 20 и скапливается в изолированных одна от другой пневмосекциях 22, а вода через сопрягающий трубопровод 23 поступает в поливной трубопровод 3. В пневмосекциях 22 при этом создаются замкнутые воздушные полости, давление в которых определено разностью отметок уровня воды в приемной ка20 мере и уровнем воды в пневмосекции. Так как две пневмосекции сообщены с пневмопроводами 30 и 31, полость которых совместно с полостью между гибкими элемен- тами и патрубками запорных клапанов 4 и водовыпусков 5 представляет замкнутое пространство, давление скопившегося в них воздуха максимально и равно требуемому, а поступающий из поливного сифона 18 воздух уносится вместе с потоком воды в поливной трубопровод 3. Требуемое давО ление воздуха в полости пневмоколлектора

35 устанавливается в зависимости от того

7 какои необходимо поливать участок под поливным трубопроводом, причем при закрытых штуцерах 36 в пневмосекции 22 также устанавливается максимальное давление, которое по управляющему пневмопроводу 29 передается в сильфон 40, корпус которого растягивается и сжимает пружину 41, перемещая золотник 42 до совпадения пневмоканала 44 с пневмопроводом 33, что .обеспечивает поступление воздуха к запорному клапану 4, гибкий рабочий орган которого растягивается и перекрывает поливной трубопровод в конце первой секции. При этом корпус 39 золотника 42 перекрывает пневмопровод 34, препятствуя поступлению воздуха к водовыпускам первого участка поливного трубопровода. В результате на первой секции поливного трубопровода формируется расчетная кривая пьезометрического напора, что обуславливает при расчетных диаметрах жиклеров 27 требуемые расходы воды через водовыпуски 5 в распределительные борозды и далее в поливные борозды.

При необходимости полива следующего участка открывают соответствующий воздуховпускной штуцер 36 электрорелейным двухпозиционным клапаном 37 по сигналу, передаваемому по слаботочной линии 38 связи. В этом случае часть расхода воздом 3 через устроенное в нем отверстие, причем патрубок обеспечен гибким запорным органом 28 по типу клапана 4. Подземный водовыпуск 5 расположен напротив распределительной, борозды и обеспечивает водой 15 — 30 поливных борозд.

Механизм 6 управления групповой работой водовыпусков имеет управляющий пневмопровод 29, рабочий пневмопровод 30 и общий пневмопровод 31, соединенные с соответствующими пневмосекциями 27 пневмонапорной емкости 20 и через задатчик 32 . полива пневмопроводами 33 запорных клапанов 4 и пневмопроводами 34 водовыпус ков 5 — с запорными клапанами 4 и водовыпусками 5, причем управляющий пневмопровод 29 сообщен с первой пневмосекцией 22 через пневмоколлектор 35, имеющий воздуховпускные штуцера 36 с расчетным диаметром отверстий, которые снабжены электрорелейными двухпозиционными клапанами 37, подключенными к слаботочным линиям 38 связи.

Задатчик 32 полива представляет собой золотниковый переключатель, имеющий корпус 39, внутри которого расположен сильфон 40, сообщенный с управляющим пневмопроводом 29 и подпружиненный с расчетным коэффициентом жесткости и высотой пружиной 41, при этом сильфон соединен с золотником 42, имеющим пневмоканалы

43 — 45 связи, расположенные по высоте на требуемых расстояниях один от другого. 3

Корпус 39 герметично соединен с пневмопроводами 33 и 34 в точках, определенных расположением входов в пневмоканалы 43—

45.

Распределительная борозда в границах обслуживания водовыпуском 5 поливных борозд, имеет земляные перемычки.

Устройство работает следующим образом, При поступлении воды по транспортирующему трубопроводу 1 подают сигналы по слаботочным линиям 38 связи на закры- 4 тие электрорелейными двухпозиционными клапанами 9 и 37 воздухоразрядного штуцера 8 и соответствующих воздуховпускных штуцеров 36. По мере поступления воды в приемную камеру 12 водораспределительного сооружения 2 уровень в ней растет 4 и вода переливается через гребни транзитного сифона 14 и поливного 18, которые заряжаются, в результате. чего расчетную часть расхода цоды забирает поливное устройство, а оставшаяся часть поступает к

5 нижерасположенным поливным устройствам. При этом уровень в камере снижается и устанавливается на стабилизируемой отметке, близкой к верхней точке воздуховпускного треугольного отверстия 15. Уровень воды в приемной камере поддерживает 55 ся на расчетной отметке благодаря поступлению одновременно с водой атмосферного воздуха под капор сифона 14 через осво1127548 духа из пневмоколлектора 35 поступает в атмосферу и в его полости устанавливается расчетной величины давление менее первоначального, при этом сильфон 40 задатчика 32 полива первого участка перемещается вниз под действием пружины 41, в результате чего обеспечивается совпадение пневмопровода 34 с пневмоканалом 43, перекрытие пневмопровода 33 со стороны пневмосекции 22 и совмещение его с пневмоканалом 45 со стороны запорного клапана 4. В результате воздух из полости baпорного клапана вытекает в атмосферу под действием давления воды на гибкий рабочий орган 25, который открывается и обеспечивает проход оросительной воды в следующую секцию поливного трубопровода.

Одновременно с этим воздух из пневмосекции 22 по пневмопроводам 31 и 34 и пневмоканалу 43 нагнетается под гибкие запорные органы водовыпусков 5, которые перекрывают поступление воды в распределительные борозды при сформировавшейся пьезометрической линии от перекрытия второй секции поливного трубопровода.

При последующих снижениях давления в пневмоколлекторе 35 золотник 42 задатчика 32 полива первого участка занимает .фиксированное нижнее положение, из которого он. перемещается в крайнее верхнее положение только при создании в сильфоне

40 расчетного маКсимального давления в слу чае необходимости подачи воды на первый поливной участок.

Для обеспечения отмеченных алгоритмов работ задатчиков 32 полива их пружины 41 имеют равные один другому коэффициенты жесткости, но различные коэффициенты сжатия за счет равной расчетной высоты при одинаковых размерах сильфона 40 и золотника 42.

Все отмеченные факторы повышают эксплуатационную надежность предлагаемого устройства по сравнению с известными.

При строительстве предлагаемых полив5 ных устройств потребуется в 3 — 4 раза меньше тра нспортирующих трубопроводов на орошаемом массиве, во столько же раз уменьшается количество водораспределительных сооружений по сравнению с известными, что обуславливает снижение строительной стоимости и ликвидирует помехи для высокопроизводительных почвообрабатываюших и других механизмов.

Предлагаемое поливное устройство имеет существенно большую область применения, так как позволяет подавать большие расходы воды в борозду из-за возможности уменьшения длины участков одновременного полива из поливного трубопровода до 50 — 100 м и может использоваться на полях с уклоном 0 001 и более, в то

20 время как известные поливные устройства могут быть применимы при уклонах не менее 0.010.

Предлагаемое устройство имеет относительно простую схему сопряжения с управляющей техникой (УВМ), так как она

25 основана на применении двухпозиционных электроуправляемых миниатюрных клапанов, диаметры которых незначительны (8 — 10 мм), требуемое усилие для их управления невелико (0,050 — 0,10 кгс) .

При применении устройства в автоматизированных системах полива по бороздам существенно снижается протяженность линий связи и количество точек управления из-за прокладки линий связи только вдоль транспортирующего водовода и обеспечи35 вает возможность управления при трехчетырех сигналах ТУ и ТС у водораспределительного сооружения с 9 — 17 поливными участками.

1127548

1127548

IIо754Ь

Редактор С. Саенко

Заказ 8772/!

Составитель Т. Кукос

Техред И. Верее Корректор .А. Зпмокосов

Тираж 72l Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР ло делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент>, г. Ужгород. ул. Проектная, 4