Система подпочвенного орошения

 

1. СИСТЕМА ПОДПОЧВЕННОГО ОРС)ШЕНИЯ, включающая питающий резервуар , транспортирующий трубопровод, полевые распределители, секционные распределители с трехходовым краном и увлажнители, отличающаяся тем, что, с целью повышения эффективности работы путем автоматизации последовательного полива в пределах орошаемого массива, транспортирующий трубопровод в точках подключения полевых распределителей снабжен запорно-распределительным органом, выполненным в виде камеры с расположенным в ней поворотным диском с отверстием, причем диск снабжен приводом с мембранным гидроусилителем, связанным с приводом передаточным механизмом . (Л со о ю

СОЮЗ СОВЕТСКИХ, СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК зйц А 01 G 25 06

Г 1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21 3574750/30-15 (22) 07. 04.83 (46) 23.12.84. Бюл. № 47 (72) Н. П. Яковлев, И. С. Блохин, В. С. Разуваев и В. Н. Шарай (71) Волжский научно-исследовательский институт гидротехники и мелиорации (53) 631.347.1 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 906454, кл. А 01 G 25/16, 1980.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке № 3260968/30-15, кл. А 01 G 25/06, 1981. (54) (57) 1. СИСТЕМА ПОДПОЧВЕННОГО

ОРОШЕНИЯ, включающая питающий резер„„SU„„1130271 А вуар, транспортируюгций трубопровод, полевые распределители, секционные распределители с трехходовым краном и увлажнители, отличающаяся тем, что, с целью повышения эффективности работы путем автоматизации последовательного полива в пределах орошаемого массива, транспортирующий трубопровод в точках подключения полевых распределителей снабжен запорно-распределительным органом, выполненным в виде камеры с расположенным в ней поворотным диском с отверстием, причем диск снабжен приводом с мембранным гидроусилителем, связанным с приводом передаточным механизмом.

1130271

2. Система по п. 1, отличающаяся тем, что, с целью включения системы в новый цикл полива, первый запорно-распределительный орган снабжен дополнительными передаточным механизмом и мембранным гидроусилителем, гидравлически связанным с камерой первого запорно-распределительного органа, соединительной трубой с рас1

Изобретение относится к сельскохозяйственной мелиорации и может быть использовано при орошении сельскохозяйственных культур.

Известна автоматизированная напорная оросительная система, содержащая источник орошения, транспортирующий и поливные трубопроводы, водораспределительные узлы, включающие два переключателя водоподачи, имеющих между собой гидравлическую связь через управляющие клапаны, связанные с программным устройством, причем головные переключатели выполнены в виде запорных органов, имеющих гидроусилители, полости которых, содержащие обратные клапаны, соединены через управляющие клапаны поливных переключателей с напорной частью транспортирующего трубопровода и так же — с трубопроводом обратного переключения 11).

Однако эта автоматическая система предназначена для средненапорных и высоконапорных оросительных систем. Применение ее в системах подпочвенного орошения, где максимальный напор увлажнителя не превышает 0,8 м, требует увеличения в несколько раз конструктивных элементов почти всех углов автоматического водораспределения.

Известна система подпочвенного орошения, включающая питающий резервуар, транспортирующий трубопровод, полевые распределители, секционные распределители с запорным органом в виде трехходового крана, снабженного гидрореле, увлажнители (2) .

Однако в известной системе подпочвенного орошения саморегулирование водоподачи происходит в пределах одного полевого распределителя и связанных с ним секционных распределителей. Включение и переключение работы полевых распределителей не автоматизировано и требует затрат ручного труда. Кроме этого, известная система подпочвенного орошения не обладает информацией о состоянии увлажнения орошаемого участка, включение в работу полевого распределителя осуществляется вручную ио временному циклу.

1О

2О

25 зо

4О положенным на ней командным краном, имеющим поплавковый привод, установленный в поплавковой камере, и гидравлически соединенные с камерой датчики влажности, выполненные в виде перфорированных трубнакопителей, расположенных на участке первоочередной по заданной программе поливаемой секции.

Целью изобретения является повышение эффективности работы путем автоматизации последовательного полива в пределах орошаемого массива.

Зта цель достигается тем, что в системе подпочвенного орошения, включающей питающий резервуар, транспортирующий трубопровод, полевые распределители, секционные распределители с трехходовым краном и увлажнители, транспортирующий трубопровод в точках подключения полевых распределителей снабжен запорно-распределительным органом, выполненным в виде камеры с расположенным в ней поворотным диском с отверстием, причем диск снабжен приводом с мембранным гидроусилителем, связанным с приводом передаточным механизмом.

Кроме того, с целью включения системы в новый цикл полива, первый запорно-распределительный орган снабжен дополнительными передаточным механизмом и мембранным гидроусилителем, гидравлически связанным с камерой первого запорно-распределительного органа, соединительной трубой с расположенным на ней командным краном, имеющим поплавковый привод, установленный в поплавковой камере и гидравлически соединенные с камерой датчики влажности, выполненные в виде перфорированных трубнакопителей, расположенных на участке первоочередной по заданной программе поливаемой секции.

На фиг. 1 приведена система, общий вид; на фиг. 2 — запорно-распределительный орган с гидроприводом; на фиг. 3 — взаимосвязь командного крана с перфорированными трубами-накопителями; на фиг. 4 — 7— различные положения запорного органа.

Система подпочвенного орошения включает питающий резервуар 1, транспортирующий трубопровод 2 для подачи воды в полевые распределители 3, секционный распределитель 4 и увлажнители 5. Для перераспределения потока из транспортируюmего трубопровода 2 в полевые распределители 3 имеется запорно-распределительный орган 6, состоящий из камеры 7 поворотно1130271

ro диска 8 с отверстием 9 и вала 10 привода. Поворот диска 8 осуществляется с помощью мембранного гидроусилителя 11, имеющего передаточный механизм 12 с храповиком, обеспечивающим поворот вала 10 только в одном направлении, и импульсную трубку 13, соединяющую полость 14 мембранного гидроусилителя 11 с камерой 7 запорно-распределительного органа 6. Первый запорно-распределительный узел имеет

1О основные: мембранный гидроусилитель 11 и передаточный механизм 12 и дополнительные: мембранный гидроусилитель 15 и передаточный механизм 16.

Перевод системы на последующий цикл работы, в зависимости от состояния влаж- 1 ности почвы первоочередной по заданной программе поливаемой секции первого полевого распределителя, осуществляется с помощью дополнительного мембранного гидроусилителя 15, установленного на первом запорно-распределительном органе 6, имею- о щем связь с передаточным механизмом 12.

Полость 14 дополнительного мембранного гидроусилителя 15 гидравлически связана с полостью камеры 7 первого запорно-распределительного органа 6 посредством соедини- 25 тельной трубки 13 с командным краном 17, механически соединенного с поплавком 18 поплавковой камеры 19, соединенной с перфорированными трубами-накопителями 20 трубкой 21. Перфорированные трубы-накопители 20 расположены в слое песка на глу- 30 бине активного слоя почвы в непосредственной близости от увлажнителей 5 первоочередной по заданной программе поливаемой секции первого полевого распределителя 3.

Автоматическая система работает следующим образом.

Вода из питающего резервуара 1 поступает в транспортирующий трубопровод 2 и при положении отверстия 9 поворотного диска 8 запорно-распределительного органа 6

«Закрыто» для обоих полевых распредели- 4р телей 3 и последующего участк. транспортирующего трубопровода 2 повыш ет давление в камере 7. Одновременно вода поступает по импульсной трубке 13 в полость 14 основного мембранного гидроусилителя 11.

При достижении определенной величины 45 давления срабатывает мембранный гидроусилитель 11 и через передаточный механизм

12 поворачивает вал 10 на 90 и соответственно поворотный диск 8 с отверстием 9— в положение «Открыто» для первого поле- gp вого распределителя 3. Далее вода распределяется по секционным распределителям 4 и увлажнителям 5 в соответствии с заданной программой.

Поступление воды в полевой распределитель 3 снижает давление в камере 7 запорнораспределительного органа 6, а соответственно, и в полости 14 основного мембранного гидроусилителя 11, что обеспечивает перевод ro и передаточного механизма 12 в исходное положение, при этом вал 10 привода с поворотным диском 8 остается в неподвижном голожении, так как храповикн передаточного механизма 12 обеспечивают поворот вала 10 только в одном направлении

По окончании полива из последнего по заданной программе секционного распределителя 4 и его отключении возрастает давление в полевом распределителе 3 и соответственно в камере 7 запорно-распределительного органа 6. Срабатывает основной мембранный гидроусилитель li и через передаточный механизм 12, поворачивая вал 10 ка следующий угол в 90, переводит поворотный диск 8 с отверстием 9 в положение

«Закрыто» для первого полевого распределителя 3 и в положение «Открыто» для второго полевого распределителя 3. Поступление воды во второй полевой распределитель

3 понизит давление в камере 7 запорно-распределительного оргака 6, а соответственно, и в полости 14 мембранного гидроусилителя 11, что приведет его и передаточный механизм 12 в исходное положение. При этом вал 10 привода остается в неподвижном положении.

По завершении программы полива второго полевого распределителя 3 и повышении давления в камере 7 запорно- распределительного органа 6 мембранный гидроусилитель 11 с помощью передаточного механизма 12 поворачивает вал 10 на следующие 90 и переводит поворотный диск 8 с отверстием 9 в положение «Закрыто» для обоих полевых распределителей 3 и в положение

«Открыто» для следующего участка транспортирующего трубопровода 2. Поступление воды в следующий участок транспортирующего трубопровода снизит давление в камере 7 запорно-распределительного органа 6 и приведет основной мембранный гидроусилитель 11 с передаточным механизмом 12 в исходное положение. При этом вал 10 привода остается в неподвижном положении.

Водораспределение на последующих запорно-распределительных органах 6 и полевых распределителях 3 происходит аналогично и отличается тем, что мембранный гидроусилитель 11 кастраивается на включение в работу при давлении, меньшем (или большем, в зависимости от уклона и условий проектирования), чем имеющееся в этот период времени давление на предыдущих запорно-распределительных органах 6.

Водораспределекие на последнем запорно-распределительном органе 6 отличается от предыдущих тем, что передаточный механизм 12 обеспечивает поворот вала привода 10 и соответственно поворотного диска 8 с отверстием 9 ка 120, так как водораспределение необходимо только в двух направлениях.

1 130271 ф5

После прекращения полива на последнем полевом распределителе 3 и повышения давления в камере 7 последнего запорнораспределительного органа 6 мембранный гидроусилитель 11 с помощью передаточного механизма 12 осуществляет поворот вала 10 привода на 120 и соответственно поворотного диска 8 с отверстием 9 — в положение

«Закрыто» для обоих полевых распределителей 3. Создавшееся давление, распространяясь по транспортирующему трубопроводу

2 к его началу, осуществит поочередное включение в работу мембранных гидроусилителей 11, так как каждый из них настроен на включение при давлении, меньшем или большем, в зависимости от уклона и условий проектирования, чем предыдущие. Диск

8 с отверстием 9 всех запорно-распределительных органов 6, поворачиваясь на очередной угол в 90, переходит в положение

«Закрыто» для полевых распределителей 3 и предыдущего участка транспортирующего трубопровода 2, т.е. осуществляется перевод в исходное положение запорно-распределительных органов 6. Отключение от водоподачи участков транспортирующего трубопровода 2 приведет к постепенному понижению давления во всех, кроме первого, запорно-регулирующих органах 6 и к возвращению в исходное положение мембраны гидроусилителей 11 с передаточными механизмами 12.

Таким о0разом, все запорно-распределительные органы 6 и мембранные гидроусилители 11 с передаточным механизмом 12 вернутся в исходное положение, кроме основного мембранного гидроусилителя 11 и его передаточного механизма 12 первого запорно-регулирующего органа 6.

Включение системы в новый цикл полива будет зависеть от уровня воды, профильтровавшейся во время полива первоочередной по заданной программе секции первого полевого распределителя, ее уровня в перфорированных трубах-накопителях 20 н в соединенной с ними трубкой 21 поплавковой камере 19. Продолжительность понижения уровня воды в перфорированных тру-: бах-накопителях 20 и соответственно в поп4 лавковой камере 19 до минимального уров ня должна соответствовать времени достижения почвой состояния нижнего предела увлажнения, и определяется расчетным путем с учетом характеристики грунтов, сельскохозяйственных культур и других факторов.

При минимальном уровне воды в поплавковой камере 19 ее поплавок 18, механически связанный с командным краном 17, установленным на соединительной трубке 13, 5

40 переведет его в положение «Открыто». Если на этот момент времени полив по всем полевым распределителям 3 завершен и система приведена в исходное положение, то повышающееся давление в камере 7 первого запорно-распределительного органа 6 по соединительной трубке 13 передается в полость 14 дополнительного мембранного гидроусилителя 15, отрегулированного на включение в работу при давлении большем, чем необходимое для включения основного мембранного гидроусилителя 11, который через передаточный механизм 12 повернет вал 10 привода и поворотный диск 8 с отверстием 9 на угол 90, открыв поступление воды в первый полевой распределитель 3 и начав, таким образом, новый цикл полива.

Поступление воды в первый полевой распределитель понизит давление в камере 7 первого запорно-распределительного органа 6, что приведет дополнительный мембранный гидроусилитель 15 и его передаточный механизм 16 в исходное положение.

Если же по окончании первого цикла полива уровень воды в перфорированных трубах-накопителях и соответственно в поплавковой камере 19 будет выше минимального, то командный кран 17, переведенный в положение «Закрыто» при максимальном уровне профильтровавшейся воды, останется в прежнем положении «Закрыто». Командный кран 17, перекрывая поступление воды в полость 14 дополнительного мембранного гидроусилителя 15, не включает его в работу, и первый запорно-распределительный орган

6 останется в положении «Закрыто» для полевых распределителей 3 и следующего участка транспортирующего трубопровода 2 до момента достижения положения минимального уровня воды в поплавковой камере 19.

Таким образом, включение и выключение системы зависит от положения уровня воды в поплавковой камере 19, минимальный уровень которой отрегулирован на момент достижения почвой нижнего предела увлажнения.

Таким образом, система подпочвенного орошения позволяет полностью автоматизировать процесс полива в пределах всего орошаемого массива, обеспечить необходимые сроки полива, снизить эксплуатационные затраты за счет исключения затрат ручного труда при проведении полива и экономии оросительной воды за счет исключения сброса при отключении системы. Снижается материалоемкость и энергоемкость, повышается надежность по сравнению с аналогичными автоматизированными оросительными системами.

1130271

1130271

Редактор Н. Егорова

Заказ 9 105/6

Составитель Н. Евсеев

Техред И. Верес Корректор Л. Пилипенко

Тираж 721 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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