Система внутрипочвенного орошения

 

Изобретение относится к сельскохозяйственной мелиорации и может быть использовано при автоматизации внутрипочвенного орошения сельскохозяйственных культур. Целью изобретения является повышение равномерности орошения. Система внутрипочвенного орошения включает питающий резервуар 1, транспортирующий трубопровод 2, секционные распределители 3, снабженные водовыпусками 5, и увлажнители 4. Включение и выключение водовыпусков 5 производятся золотниковыми кранами-распределителями 6, гидравлически связанными трубкой 7 с транспортирующим трубопроводом 2. Переключение крана-распределителя 6 осуществляется с помощью лизиметрического датчика 10 влажности почвы и мембранного привода, гидравлически связанного с трубопроводом обратной связи 9. Чтобы повысить давление в трубопроводе обратной связи 9, на конце транспортирующего трубопровода 2 установлен гидроусилитель 11. Для поддержания постоянного заданного напора в секционных распределительных трубопроводах водовыпуск 5 имеет золотниковый клапан-регулятор 12, имеющий механическую связь с сервоприводом, полость которого соединена гидролинией с полостью секционного распределительного трубопровода 3. Клапан-регулятор 12 каналами гидравлически связан с краном-распределителем 6 и гидравлическими каналами - с полостями гидропривода водовыпуска 5. В местах соединения увлажнителей 4 с секционными распределительными трубопроводами 3 для снижения напора в увлажнителях до необходимого по агротребованиям установлены шайбы-компенсаторы давления 23. Сброс воды осуществляется по сбросной линии. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU,, 484332 А 1 (gg 4 А 01 G 25/16, 25/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Щ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ П4НТ СССР (21) 4246265/30-15 (22) 20.05.87 (46) 07.06.89. Бюл. « 21 (71) Волжский научно-исследовательский институт гидротехники и мелиорации (72) В.С. Разуваев, И.С. Блохин, Л.В. Сорокина и Г.В. Кочанова (53) 631.347. 1(038.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 1192731 ° кл. А 01 С 25/ 16, 1986.

Авторское свидетельство СССР

У t296056 кл. А 01 G 25/06, 1987. (54) .СИСТЕМА ВНУТРИПОЧВЕННОГО OPOI1EНИЯ (57) Изобретение относится к сельскохозяйственной мелиорации и может быть использовано при автоматизации внутрипочвенного орошения сельскохозяйственных культур. Целью изобретения является повьппение равномерности орошения. Система внутрипочвенного орошения включает питающий резервуар 1, транспортирующий трубопровод 2, секционные распределители

3, снабженные водовыпусками 5, и увлажнители 4. Включение и выключение водовыпусков 5 производятся золотниковыми кранами-распределителями 6 гидравлически связанными труб2 кой .7 с транспортирующим трубопрово- „ дом 2. Переключение крана-распределителя 6 осуществляется с помощью: лизиметрического датчика 10 влажности почвы и мембранного привода, гидравлически связанного с трубопроводом обратной связи 9. Чтобы повысить давление в трубопроводе обратной связи 9, на конце транспортирующего трубопровода 2 установлен гидроусилитель 11. Для поддержания постоянноFo заданного напора в секционных распределительных трубопроводах водовыпуск 5 имеет золотниковыйл клапан-регулятор 12, имеющий механическую связь с сервоприводом, полость которого соединена гидролинией с полостью секционного распределительного трубопровода 3. Клапан-регулятор 12 каналами гидравлически связан с краном-распределителем 6 и гидравличес" кими каналами с полостями гидропривода водовыпуска 5. В местах соединения увлажнителей 4 с секционными распределительными трубопроводами 3 для снижения напора в увлажнителях до необходимого по агротребованиям установлены шайбы-компенсаторы давления 23. Сброс воды осуществляется по сбросной линии. 3 ил.

14843

Изобретение относится к сельскохозяйственной мелиорации и может быть использовано при автоматизации систем подпочвенного орошения сель5 скохозяйственных культур.

Цель изобретения — повышение равномерности орошения.

На фиг, 1 показана предлагаемая система, общий вид; на фиг. 2 — соединение секционного распределительного трубопровода с увлажнителем через ыайбу-компенсатор давления, на фиг, 3 — водовыпуск с краном-распределителем, клапаном-регулятором и гидродатчиком влажности почвы.

Система внутрипочвенного орошения содержит питающий резервуар 1, транспортирующий трубопровод 2, секционный распределительный трубопровод 3 20 для подачи воды в увлажнители 4. Для поочередной подачи воды в узлах подключения секционных распределительных трубопроводов 3 установлены водовыпуски 5. Включение и выключение водовыпусков 5 осуществляется с помощью золотниковых двухпозиционных кранов-распределителей б, гидравлически связанных трубкой 7 с транспортирующим трубопроводом 2. Золотнико- 30 вые двухпоэиционные краны-распреде"лители б имеют мембранный привод 8, гидравлически связанный с трубопроводом 9 обратной связи. Двухпоэиционное переключение крана-распределителя б осуществляется с помощью поплавка гидродатчика 10 влажности почвы и мембранного привода 8- Повышение давления в системе обратной связи на конце транспортирующего трубопровода 2 осуществляется :идроусилителем 11. Для поддержания постоянного заданного напора.в секционныХ распределительных трубопроводах

3 служит сдвоенный золотниковый клапан-регулятор 12 давления, выполнен- 45 ный в виде золотникового распределителя, подпружиненный поршень которого имеет механическую связь с сервоприводом 13, полость которого гидравлически связана линией 14 с по- 50 лостью секционного распределительного трубопровода 3, расположенной эа водовыпуском 5. Клапан-регулятор

12 давления каналами 15-18 гидравлически связан с краном-распредели- 55 телем 6 и каналами 19-22 с полостями гидропривода водовыпуска 5. Для снижения рабочего давления до необходимого в увлажнителях 4 (0,00632

0,008 МПа) в местах их подсоединения к секционным распределительным трубопроводам 3 установлены шайбыкомпенсаторы 23 давления расчетного диаметра. Для отвода воды из кранараспределителя 6 в сбросный приямок служит сбросная линия 24. Управление гидроприводом водовыпусков 5, установленных на транспортирующем трубопроводе, осуществляется через каналы 25 и 26, гидравлически связанные соответственно с каналами 15 и 16. Для установки регулируемого давления подпружиненный шток клапанарегулятора 12 давления имеет регулировочную шайбу 27.

Выточки на золотнике клапана-регулятора выполнены с различной длиной. Большая длина верхней выточки обусловлена необходимостью постепенного уменьшения подачи воды по каналу 21 {при передвижении золотника вверх) и одновременного открытия и увеличения водоподачи по каналу 19.

Автоматический водовыпуск на транспортирующем трубопроводе работает в противофазе по сравнению с водовыпуском, установленным на секционном распределителе и гидравлически связан каналами 25 и 26 с краном-распределителем. Автоматииеский водовыпуск на транспортирующем трубопроводе не имеет клапана-регулятора 12 давления и его мембранный гидропривод соединен непосредственно с кана-. лами 25 и 26.

Система внутрипочвенного орошения работаст следующим образом.

Вода из питающего резервуара 1 по транспортирующему трубопроводу 2 при исходном (нижнем) положении штока крана-распределителя 6 поступает в первый секционный распределительный трубопровод 3 и далее в увлажнители через шайбу-компенсатор 23 давления. Одновременно вода по трубке

7 поступает в кран-распределитель 6 и далее по каналу 15 в клапан-регулятор 12 давления. Из последнего вода по каналу 21 поступает в нижнюю полость гидропривода водовыпуска 5. Одновременно из верхней полости гидропривода водовыпуска 5 вода по каналу 20 через клапан-регулятор

12 давления и далее по каналу 16 через кран-распределитель б попадает в сбросную линию 24. По каналу 25, связанному с каналом 15, вода подается в верхнюю полость гидропривода

84332

5 14 водовыпуска 5, установленного на транспортирующем трубопроводе 2, а по каналу 2С, далее каналу 16 через кран-распределитель 6 сбрасывается из нижней полости гидропривода этого водовыпуска 5 в сбросный приямок по линии 24. Таким образом, запорный орган водовыпуска 5, установленного на секционном трубопроводе 3, переходит в положение "открыто", а запорный орган водовыпуска 5, установленного на транспортирующем трубо1 проводе 2 — в положение "Закрыто".

Э

При этом давление воды в каналах 25 и 21 практически одинаково, так как. сброс воды из подмембранной камеры водовыпуска 5 по каналу 22 перекрыт.

В процессе регулирования давления в секционном трубопроводе давление воды (при плавающем" положении золотника клапана-регулятора) в канале

25 уменьшается за счет сброса воды по каналам 22 — 18 — 16, однако в любом случае давление воды в канале

25 значительно вьппе давления воды в канале 26. И вследствие этого запорный орган водовыпуска 5, установленного на транспортирующем трубопроводе 2, остается в положении "Закрыто".

Водовыпуск 5, установленный на секционном распределительном трубопроводе 3, имеющий клапан-регулятор

12, производит регулировку давления следующим образом.

Вода по линии 14 попадает в полость сервопривода 13 и при повышении давления сверх установленного (с помощью регулировочной шайбы 27) передвигает шток клапана-регулятора

12 давления вверх, тем самым сокращая подачу воды по каналу 21 в нижнюю полость гидропривода водовыпуска 5 и приоткрывая подачу по каналу

19 в верхнюю его полость. Одновременно прикрывается сброс воды по каналу

20 из верхней полости гидропривода водовыпуска 5 и приоткрывается сброс воды по каналам 22 и 18 из нижней камеры. Гидропривод уменьшает проходное сечение водовыпуска 5. тем самым происходит понижение давления в полости секционного распределительного трубопровода 3. При понижении давления менее установленного шток клапана-регулятора 12 давления под действием пружины перемещается вниз, увеличивая подачу воды в нижнюю камеру и уменьшая подачу воды в

50 верхнюю камеру гидропривода водовыпуска 5. Таким образом, шток клапана-регулятора 12 давления и соответственно запорньп орган водовыпуска

5 находятся в "плавающем" режиме, обеспечивая постоянно заданное давление в секционном распределительном трубопроводе 3. Вода под постоянным (регулируемым) давлением в секционном распределительном трубопроводе 3, проходя через шайбы-компенсаторы 23 давления расчетного диаметра, подается в увлажнители 4 с постоянным напором, не превышающим расчетный, что позволяет достичь равномерности увлажнения почвы.

По истечении заданного промежутка времени, равного времени. полива, поплавок гидродатчика 10 влажности почвы переводит шток крана-распределителя 6 в верхнее положение, закрывая подачу воды по каналу 15 и открывая подачу воды по каналу 16.

Водовыпуск на транспортирующем тру11 бопроводе переходит в положение Открыто". При переключении крана-распределителя 6 (перемещение его штока в верхнее положение) давление воды в канале 26 не падает, так как сброс . воды из надмембранной полости водовыпуска 5, установленного на секционном трубопроводе 3, перекрыт золотником клапана-регулятора 12 давления. Поэтому наличие крана-регулятора 12 не влияет на работу водовыпуска 5, установленного на транспортирующем трубопроводе и имеющего гидравлическую связь по каналам 25 и 26 с краном регулятором 12 давления.

Одновременно вода по каналу 17, воздействуя на шток клапана-регулятора 12 давления, переводит его в нижнее положение. Вода при перекрытых каналах 19 и 22 поступает в верхнюю камеру гидропривода водовыпуска 5 по каналу 20 и сбрасывается из нижней камеры по каналу 21 и далее по каналу 15. Запорный орган водовынуска 5, установленного на секционном распределительном трубопроводе 3 переходит в положение 1 Закры11 то .

Аналогично переключение водовыпусков происходит и на последующих узлах водораспределения. По окончании полива поплавок датчика влажности на последнем узле переводит шток кла1484332 пана переключателя в верхнее положение. Вследствие этого закрывается подача воды в последний секционный трубопровод и сткрывается подача в гидроусилитель, ксторый с помощью трубопровоДа обратной связи переводит штоки кранов-распределителей (всех, кроме последнего) в нижнее . положение. Этим самым обеспечиваются закрытие водовыпусков 5 на транспортирующем трубопроводе и открытие водовыпусков на секционном трубопроводе всех, кроме последнего, узлов водораспределения. С целью избежа- ния противодействия подъемной силы поплавка гидродатчика влажности переводу штока крана-распределителя в нижнее положение, кран-распределитель на последнем. узле водораспределения не подключен к трубопроводу обратной связи, а перевод его штока в нижнее положение осуществляется (по истечении времени, меньшего чем время полива из одного секционного 25 трубопровода) под действием силы тяжести поплавка, связанного со штоком клапана-регулятора скользящей скобой (не показана). По окончании полива на последнем участке вода попадает в гидроусилитель 11, который повышает давление в трубопроводе 9 обратной связи и переводит штоки краноч-распределителей 6 в исходное нижнее положение (при отсутствии воды в камере гидродатчика 10 глажнос- 35 ти почвы), открывая тем самым новый цикл полива. При наличии воды в камере гидродатчика 10 влажности почвы, т.е. при достаточной влажности почвы новый цикл полива не начинается.

Таким образом, предлагаемая система внутрипочвенного орошения позволяет повысить равномерность увлажнения при одновременном снижении ее ма.териалоемкости. 45

Формула изобретения

Система внутрипочвенного орошения, включающая питающий резервуар для подачи воды в транспортирующий трубопровод с транспортирующими водовыпусками, расположенными по его длине и оснащенными гидроприводами, секционные распределительные трубопроводы, связанные с транспортирующим трубопроводом секционными водовыпусками с гидроприводами, и увлажнители, подключенные к секционным распределительным трубопроводам, причем полости гидропривода секционных распределительных водовыпусков подключены к сбросу и к входу нижележащего транспортирующего водовыпуска через золотниковые краны-распределители, золотники которых имеют мембранные приводы, подключенные через линию обратной связи с гидроусилителем к концу транспортирующего трубопровода, и кинематически связаны с поплавками в емкостях лизиметрических датчиков влажности почвы в секциях орошения, при этом управляющие полости гидроприводов транспортирующих водовыпусков подключены к инверсным выходам кранов-распределителей, а напорный вход последнего крана-распределителя подключен к входу предпоследнего транспортирующего водовыпуска, о т л. и ч а ющ а я с я тем, что, с целью повышения равномерности орошения, система снабжена шайбами-компенсаторами давления, установленными в местах стыка увлажнителей с секционным распределителем а также установленными на каждом секционном водовыпуске сдвоенными золотниковыми клапанамирегуляторами давления с мембранными сервоприводами, полости которых гидравлически связаны с полостями секционных распределительных трубопроводов на участках за секционными водовыпусками, причем вход соответствующего клапана-регулятора подключен к соответствующим инверсным выходам кранов-распределителей, а инверсные выходы последних — к над- и подпоршневой полостям гидроприводов секцион— ных выдовыпусков.

1484332

Составитель Г.Параев

Техред М.Ходанич

КорректоР И.Муска

Редактор И.Горная

Заказ 2962/2

Тираж 621

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101