Дождевальный шлейф

 

Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано для орошения сельскохозяйственных культхр Целью изобретения является улучшение качества полива на почвах с низкой водопроницаемостью . Дождевальный шлейф состоит из дождевальных поясов с дождевальными аппаратами 3. Между дождевальными поясами 1 и 2 установлен дополнительный трубопровод 4 с водоприемными муфтами 5. соединительными трубами 44 и водозаборными колонками. Дождевальные пояса 1 и 2 имеют тяговые серьги 20 Дополнительный трубопровод 4 по своим торцам снабжен затворами с переключателями 18. приводами 17 и реле времени 19 Затворы кинематически связаны между собой с возможностью работы в противофазе. При работе дождевального шлейфа реле времени 19 управляет работой переключателей 18 и приводов 17 при этом затворы открываются и закрываются в противофазе, что обеспечивает поочередное включение дождевальных аппаратов 3 и улучшает качество полива. 5 j, п ф-лы 16 ил. Ј

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„Я0„„1628966 А 1 (51) 5 -А 01 G 25/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

7917 7о 79

27

21

72 7

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4640623/15; 4608949/15; 4608945/15 (22) 25.1! .88 (46) 23,02.91. Бюл. № 7 (71) Московская сельскохозяйственная академия им. К.А. Тимирязева (72) И.В. Кобозев (53) 631:347.1 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1323038, кл. А 01 G 25/02, 1985.

Авторское свидетельство СССР № 1475548, кл. А 01 G 25/02, 1987 (54) ДОЖДЕВАЛЬНЫЙ ШЛЕЙФ (57) Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано для орошения сельскохозяйственных культур.

Целью изобретения является улучшение êàчества полива на почвах с низкой водопроницаемостью. Дождевальный шлейф состоит

2 из дождевальных поясов с дождевальными аппаратами 3. Между дожденальными поясами 1 и 2 установлен дополнительный трубопровод 4 с водоприемными Móôòàìè 5. соединительными трубами 44 и водозаборными колонками. Дождевальные пояса 1 и 2 имеют тяговые серьги 20. Дополнительный трубопровод 4 по своим торцам снабжен затворами с переключателями 18, приводами 17 и реле времени 19. Затворы ки нем атически связаны между собой с возможностью работы в противофазе. При работе дождевального шлейфа реле времени !9 управляет работой переключателей 18 и прцво <ов 17. при этом затворы открывакттся и закрываются в противофазе, что ооеспечивает поочередное включение дож нвальных аппаратов

3 и улучшает качество полива. 5 з.н. ф-;1)!

16 ил.

1628966

Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано для орошения сельскохозяйственных культур.

Цель изобретения — улучшение качества полива на почвах с низкой водопроницаемостью.

На фиг. приведена принципиальная схема расстановки дождевальных аппаратов и водоприемных муфт на шлейфе; на фиг. 2— кинематическая и гидравлическая схемы дождевального шлейфа; на фиг. 3 — устройство и взаимосвязь ползунковых двухкамерных муфт, мембранного гидропривода и трехходового крана, гидрореле времени и дополнительного трубопровода; на фиг. 4— клапан на заглушке, разделяющий дополнительный трубопровод и дождевальный пояс; на фиг. 5 — регулируемый водовыпуск в гидрореле времени; на фиг. 6 — устройство и схема взаимодействия подпружиненной пластины с концевыми водосбросными муфтами и ползунковыми двухкамерными муфтами; на фиг. 7 — технологическая схема дождевального шлефа при минимальном перекрытии окружностей полива; на фиг. 8 — схема групповой работы дождсвальных шлейфов на оросительной системе с минимальным и максимальным перекрытием окружностей полива; на фиг. 9— принципиальная схема дождевального шлей-. фа йри выполнении соединительных труб телескопическими; на фиг. 10 — соединение дополнительного трубопровода с дождевальным поясом и конструкция подсоединительной трубы с водозаборной колонкой, вид сбоку; на фиг. 1 — схема гидропривода клапанов; на фиг. 12 — схема золотникового переключателя с электромагнитным приводом; на фиг. 13 — реле времени; на фиг. 14 -- схема полива при выполнении дождевального шлейфа с телескопическими соединительными трубами; на фиг. 15 общая схема дождевального шлейфа со сьемными приводами затворов; на фиг. 16— водоприемная муфта с затворами и съемным приводом последних.

Дождевальный шлейф состоит из дождевальных поясов 1 и 2 с дождевальными аппаратами 3, между которыми установлен дополнительный трубопровод 4 с водоприемными муфтами 5. Последние установлены через равные расстояния, которые равны

nl, где l — расстояние между дождевальными аппаратами 3; и — их число на каждом дождевальном поясе (фиг. 1) .

На торцах (не показано) дождевальных поясов 1 и 2 установлены затворы с заглушками 6 и 7, которые снабжены клапанами

8 и 9. Соединяемые концы трубопровода 4 и дождевальных поясов 1 и 2 снабжены затворами, выполненными в виде водовыпускных окон 10, расположенных с двух сторон заглушек 6 и 7 и размещенными внутри двухкамерных ползунковых муфт 11 и 12. Послед5

ЗО ние связаны друг с другом тягой 13 и снабжены возвратными пружинами 14 и 15.

Одна из ползунковых двухкамерных муфт

l2 через Х-образную шарнирную вилку 16 связана с мембранным приводом 17, который гидравлически соединен с полостью дополнительного трубопровода 4, например, посредством ползунковой двухкамерной муфты 11 и. переключателя, выполненного в виде трехходового крана 18, снабженного реле 19 времени.

Тяговая серьга 20 снабжена подпружиненной пластиной 21, соединенной съемной тягой 22 с ползунковыми двухкамерными муфтами 11 и 12. Концевые водосбросные клапаны на дождевальных поясах 1 и 2 выполнены в виде водосливного отверстия 23 и однокамерной ползунковой водосбросной муфты 24, связанной с помощью жестких тяг 25 с подпружиненной пластиной 21. Причем водосбросные муфты 24 дождевальных поясов и 2 соединены друг с другом тягой

26 (фиг. 2).

Двухкамерные ползунковые муфты 11 и

12 выполнены в виде цилиндрических обечаек с самоуплотняющимися манжетами

27 на торцах малой камеры 28 и большой соединительной камеры 29. Причем расстояние

h от манжет 27 соединительной камеры 29 больше или равно расстоянию между крайними кромками водовыпускных окон 10, т.е. 6) l.

Водосбросные муфты 24 и двухкамерные муфты 11 и 12 установлены между лыжами

30 со свободой продольного перемещения, обеспечивающего открытие и закрытие водовыпускных окон 10 и водосливных отверстий

23 (фиг. 3). Х-образная вилка 16 выполнена в виде двух пар рычагов, соединенных осью

3l один с другим и осями 32 — с дополнительным трубопроводом 4 и ползунковой двухкамерной муфтой 11, а осями 33 — с корпусом мембранного гидропривода 17 и его штоком 34.

На оси трехходового крана !8 установлены весы, выполненные в виде пластины

35 и чаш 36 и 37, над которыми закреплены желоба 38 и 39. По центру над краном 18 закреплен проточный регулируемый водовыпуск, который выполнен в виде жесткой трубки 40 и капельницы 41. С водовыпускным отверстием крана 18 мембранный гидропривод 17 соединен гибким шлангом 42.

Одно отверстие корпуса (не показано) трехходового крана 18 соединено с атмосферой.

Реле 19 времени закрыто корпусом 43 (фиг. 3).

Дождевальный шлейф или оросительная сеть снабжены соединительными трубами

44, выполненными шарнирными. Клапаны

8 и 9 на заглушках 6 и 7 выполнены в виде отверстий 45 и резиновых пластин 46, закрепленных с помощью болтов 47 (фиг. 4).!

628966

В жесткой трубке 40 для предотвращения засорения выполнены водовыпускные отверстия 48 в верхней части, а капельница

41 размещена на этих отверстиях и выполнена в виде резиновой трубки 49 с выточкой 50 и водовыпуском 51. Пластина 21 опирается на пружину 52, заключенную в U-образные желоб 53, который прикреплен н заглушке 54, жестко прикрепленной к дождевальному поясу или 2. Пластины 21 соединены ползунковыми муфтами 11 и 12 на муфте 24 посредством тяг 22 с кольцами 55.

Соединительные трубы 44 подключены к водозаборным колонкам 56.

Концевые расстояния al и а между концевыми водоприемными муфтами 5 и ближайшими дождевальными аппаратами в сумме составляют 0,5 l, при этом минимальная разница между ними дол ж на составлять

0,15 l. В этом случае одно из концевых расстояний равно 0,175 l, а другое 0,325 l, где

l — расстояние между дождевальными аппаратами 3. Дальней ше уменьшение разницы между концевым расстоянием а и а1 ведет к появлению огрехов.

Максимальное концевое расстояние между муфтой 5 и дождевальным аппаратом

3 равно а =0,5l — b, а минимальное b равно примерно двум длинам ползунковой муфты 11 или !2, так как они должны продо1bно перемещаться возвратно-поступательно пад окнами !О.

При выполнении и лейфа с телескопическими соединительными трубами между дождевальными поясами 1 и 2 Ila дополни-,ельном трубопроводе 4 на торцах установлены дисковые затворы 57 и 58, сообшенныс с поясами и 2 через муфты 59. На водоприемных муфтах 5 установлены соединительные трубы 44 и водозаоорные колонки 56. которые в транспортном положении закреплены на заглушках 60 и 61 дополнительного трубопровода 4. Дождева II=HhlE аппараты установлены,на поясах 1 и 2 через диаметр llx захвата, а водоприемные муфты 5 — через радиус захвата аппаратов 3. Затворы 57 и

58 кинематически связаны между собой и приводом 62 через гибкие тяги 63. Каждый затвор 57 и 58 расположен между двух муфт

59 и закреплен с помошью фланцев 64. Муфты 59 и 5 выполнены в виде раструбок с уплотнительными гибкими манжетами 65. Соединительные трубы 44 оснащены телескопическим устройством 66, водозаборные колонки 56 с помо1цью зацепов 67 крепятся на за глуш к ах 60.

Затворы 57 и 58 через рычаги 68 и 69 связаны по типу параллелограмма один с другим и поворотной пластиной 70. При этом гидропривод 62 выполнен в виде двух, расположенных друг против друга, пар гидроцилиндров 7! — 74, штоки 75 которых ci1eдинены с поворотной пластиной 70. Подпоршневые пространства перекрестно располо5

10 15

55 женных гидроцилиндров 71 и 74. 72 и 73 соопщены друг с другом трубками 76, à подпоршневые пространства одной пары гидроцилиндров 71 и 73 соединены с переключателем (не показан) через гибкие шланги 77 и 78 взаимодействующим с магнитным приводом 79 управляемым реле 80 времени.

Поршни 81 имеют U-образные манжеты 82.

Гидроцилиндры 71 — 74 закреплены на дополнительном трубопроводе 4 посредине с помощью осей (не показаны) и кронштейнов 83.

Золотниковый распределитель выполнен в виде неподвижной камеры 84, сообщенной с дополнительным трубопроводом 4 и размещенной коакспально II3 перфорированной ползунковой трубке 85, установленной со свободой продольного перемещения и снабженной перегородкой 86 посредине и постоянными магнитами 87 и 88 по концаxl. Трубка

85 расположена между электромагнитами

89 и 90. подключенными к элсктробатарее

91 через реле 80 времени, которое выполнено в виде часового механизма.

Корпус 92 часового механизма снабжен клеммами 93, половина кйторых подсоединена к положительному, и другая половина — к отрицательному пол осу электробатареи 91. Причем клеммы 93 с разI!»Iil знаком расположены друг против друга, а на врагцающейся части 94 часового механизма выполнена а пере м ычка 95, конта кти ру оща я с клеммами 93. Кроме того. электрогчагнпты

89 и 90 подсоединены к электробатарл. 9! разноименными полюсами.

При выполнении дождсвального плейс i со съемными приводами затворов 96 и 97 последние с помощью рычагoB 9 . и!т9 и жесткой тяги 100 связаны один с дру-и з, а гакжс с электромагнитным привод 1ч 101, iîL Lèпенным с блоком 102 электропитапия через реле 103 времени. Ьлок 102 элскгропптапия и электромагнитный привод !О! с !плс 103 времени установлены на специально выполненных крепежных МесТох 104. Тяга 100 выполнена съемной в виде крючка, а рычаг

99 снабжен двумя осями-за 1епами !05 II 106 для крепления тяги !00. Дпсковыс затворы

96 и 97 прикреплены с помошью фланцсl3

107 и метизов 108.

Электромагнитный привод 101, блок 102 и реле 103 времени выполнены съемными, размегцены в переносном корпусе 109 с ручкой !

10 и фиксируются на крспежнь:x местах !

04 с помощью винтов 111 или зажимов.

Электромагнитный привод 101 соединен с рычагом 99 через съемное шарнирное сочленение 112. Для обеспечения возможности регулировки рычаг 99 снабжен прорезью 113.

Реле !03 времени выполнено в виде часового механизма (не показан), на корпусе !4 которого одноименные кле I»Il 1!5 roe;;IIII L;II

Одна с дръгОЙ и Одним из позго Ов О!Ока

102 питания, а на вращающейся части 1 I I) 1628966

7 выполнены контакты, соединенные с одним из электромагнитов (не показан) . Один электромагнит электромагнитного привода

101 постоянный. Половина клемм 115 подсоединена к положительному полюсу блока 102 питания, другая половина — к отрицательному. Клеммы 115 с противоположными знаками чередуются одна с другой и расположены одна против другой.

Дождевальный шлейф работает следующим образом.

10 ся, при этом под действием пружин 14 и 15 двухкамерные ползунковые муфты ll и 12 перемещаются вправо. Соединительная камера 29 муфты 12 соединяет через окна 10 дополнительный трубопровод 4 с дождевальным поясом 2 (фиг. 3), подача воды в дождевальный пояс 1 прекращается. Причем вода из дождевального пояса 2 не выбрасывается, так как его окна 10 располагаются в камере 28 ползунковой двухкамерной муфты 11. Одновременно при этом вода из чаши 36 выливается и начинает заполняться чаша 37, так как вода из капель50

До>кдевальные шлейфы расстанавливаются и включаются в работу на оросительной системе так, тобы уменьшить вероятность .(1ерекрь(т(я окружностей полива соседних 15 шлейфов, т.е. со смещением на одну водоприемную муфту 5 (фиг. 7). Вода по соединительной трубе 44 из водозаборных ко Ioнок 56 подается через водоприемную муфгу 5 в дополнительный трубопровод 4, при этом резиновые пластины 46 клапанов 8 и 9 автоматически выпускают воздух, что в последую(цем предотвращает гидроудары, и закрывают отверстия 45 в заглушках 6 и 7.

Из дополнительного трубопровода 4 вода через водопропускные окна 10 и соединительную камеру 29, например, ползунковой двухкамерной муфты 11 поступает в дождевальный пояс 1, при этом манжеты 27 автоматически прижимаются к поверхности трубопроводов. Отверстия 23 концевых клапанов находятся внутри водосбросной муфты 24.

При работе вода из камеры 29 ползунковой двухкамерной муфты 11 через трехходовой кран 18 и шланг 42 поступает в мембранный гидропривод 17, а по жесткой трубке 40 через капельницу 41 — в одну из чаш, например, 36 по желобу 38 гидравлических весов. Г!ри этом мембранный привод ! 7 раздвигает верхние концы шарнирной вилки 16, удерживая через нее ползунковые муфты 11 и 12 в левом положении. При этом первая обеспечивает поступление воды в 4р дождевальный пояс 1, а вторая — предотвра(цает выход воды из дополнительного трубопровода 4 (фиг. 2). При заполнении чаши 36 под действием веса воды поворачивается трехходовой кран 18, мембранный гидропривод 17 сообщится с атмосферой, 45 а поступление воды в шланг 42 прекращаетницы 41 поступает в желоб 39. Через некоторое время чаша 37 заполняется и трехходовой кран 18 открывает поступление воды в мембранный гидропривод, что влечет в конечном результате включение в работу опять дождевального пояса 1, а дождевальный пояс 2 прекращает работу, при этом вода из последнего не сбрасывается, так как тяги

26 отсоединены от водосбросных муфт.

Таким образом циклы повторяются. На равных площадях при необходимости быстрого полива тяги 13 снимаются, а гидропривод 17 отключается, ползунковые муфты

ll и 12 устанавливаются так, чтобы вода поступала в оба дождевальных пояса.

Произведя полив на 1-й позиции дождевальный шлейф перемещается трактором на

2-ю позицию на расстояние nl. При этом предварительно кольца 55 тяги 22 крепятся на зацепах водосбросных муфт 24, т.е. последние соединяются с ползунковыми двухкамерными муфтами 11 и 12. В начале и в процессе перемещения шлейфа серьга 20 нажимает на пластину 21, сжимает пружину

52 и тянет за собой водосбросные муфты 24 и ползунковые муфты 11 и 12, в результате открываются окна 10 и отверстия 23. Шлейф полностью освобождается от воды. Причем, даже если поливальщик не соединит водосбросные муфты 24 и ползунковые муфты

11 и 12, то все равно произойдет опорожнение дополнительного трубопровода 4, так как откроются клапаны 8 и 9 на заглушках

6 и 7, т.е. пластинки 46 откроют отверстия 45.

Переместив дождевальный шлейф, он подсоединяется другой муфтой 5 к гидранту с помощью труб 44. При этом все водосбросные муфты 24 и ползунковые муфты 11 и 12 под действием пружин 52, 14 и 15 возвращаются в исходное положение, закрывая отверстие 23 и окна 10. После этого отсоединяют тяги 22 и полив начинается снова по описанному принципу.

Последовательно дождевальный шлейф производит полив на 2-й, 3-й и т.д. позиции.

От одного гидранта поливается полоса длиной 8=2n(n l, где n(— число дождевальных аппаратов на каждом дождевальном поясе 1 и 2; nq — количество водоприемных муфт 5 на дополнительном трубопроводе;

t — расстояние между аппаратами.

При выполнении соединительных труб телескопическими дождевальный шлейф работает следующим образом.

С помощью соединительной трубы 44 дождевальный шлейф подключается 1- и водоприемной муфтой 5 к гидранту. При этом один, например, затвор 57 закрыт, а затвор 58 — открыт. Вода поступает в дождевальный пояс 1. Образуются на одной половине участка окружности полива, которые не пересекаются, или едва касаются друг друга. Во время полива вращающаяся часть 94 часового механизма с помощью перемычки 95 периодически замыкает клем1628966

9 мы 93 со знаком «плюс» и «минус». В результате ток на короткое время поступает к электромагнитам 89 и 90, при этом, поскольку электромагниты 89 и 90 подсоединены разными полюсами, один конец трубки 85 с магнита 87 будет, например, притягиваться к электромагниту 89, а другой — с магнита

88 отталкиваться от электромагнита 90. Вода при этом из дополнительного трубопровода 4 поступает в камеру 84, из нее через отверстия, например, правой части в трубке

85 поступает в ее полость, а затем в гидроцилиндр 71, а из него по трубке 76 — в перекрестно лежащий гидроцилиндр 74. Вода давит на манжеты 82 и поршень 81, штоки

75 гидроцилиндров 71 и 74 и удерживают затвор 57 в открытом и затвор 58 в закрытом положении через поворотную пластину

70 и гибкие тяги 63 и рычаги 68.

Длину хода штоков 75 и степень открытия затворов 57 и 58 можно регулировать за счет перемещения крепления штоков 75 в прорези в поворотной пластине 70. После замыкания электрической цепи ползунковая трубка 85 остается в неподвижном состоянии. Через некоторое время вращающаяся часть 94 с перемычкой 95 замыкает электрическую цепь, но уже на обратные знаки, и при этом осуществляется полив полосы длиной равной 2гх.п.

Если полив производится на хорошо проницаемых почвах и на ровных площадях, то батарея 91 отключается, а затворы 57 и 58 фиксируют в открытом положении. В результате происходит полив сразу всеми дождевальными аппаратами одновременно, а поливная норма выдается только за два приема с разных позиций.

Дождевальный шлейф со съемными приводами затворов работает следующим образом.

В исходном положении все пары затворов 96 и 97, кроме одной, расположенной у муфты 5, в которую подается вода, отсоединены один от другого и зафиксированы в открытом положении, а жесткие тяги 100 закреплены на нижней оси-зацепе 106 рычага 99. Те затворы 96 и 97, которые расположены у муфты 5, в которую будет подаваться вода, соединены через рычаги 98 и 99 и тягу 100, которая установлена на верхней оси-зацепе 105. При этом один из затворов

96 и 97 открыт, а другой — закрыт. Корпус

109 с электромагнитным приводом 101, блоком питания 102 и реле i03 времени устанавливается на крепежное место 104, электромагнитный привод 101 с помощью шарнирного сочленения 112 соединяется с рычагом

99. До пуска реле 103 времени производится регулировка шарнирного сочленения 112 и крепление корпуса 109 на крепежном месте

104. Затем запускается реле !03 времени и в водоприемную муфту 5 поступает вода.

Поскольку затвор 96 открыт, а другой затвор 97 закрыт, то вода поступает к аппа20

55 рату 3. Через некоторое время реле 103 времени изменяет положение контактов вращающейся части 94, т.е. происходит переполюсовка электромагнита, и он отталкивает от себя постоянныи магнит вместе с шарнирным сочленением 112 и рычагом 99. При этом затвор 96 закрывается, а затвор 97 открывается, а вода идет к другому дождевальному аппарату 3. Так происходит прерывистое дождевание.

Произведя полив на одной позиции, прекращают подачу воды в муфту 5, затворы 96 и

97 приводят в открытое положение. Электромагнитный привод 101 отсоединяют от рычага 99, корпус 109 с оборудованием снимают. Затем шлейф перемещается на другую позицию, подсоединяется к оросительной сети другой водоприемной муфтой 5, и все операции повторяются.

Формула изобретения

1. Дождевальный шлеиф, включающий дождевальные пояса с дождевальными аппаратами, установленный между ними дополнительный трубопровод с водоприемными муфтами на концах, соединительными трубами и водозаборными колонками, и тяговые серьги, отличающийся тем, что, с целью улучшения качества полива на почвах с низкой водопроницаемостью, дополнительный трубопровод снабжен затворами с переключателями с приводами и реле времени, при этом затворы установлены на торцах дополнительного трубопровода и кннематически связаны между собой с в зможностью работы в противофазе.

2. Шлейф по п. 1, отличающийся тем, что дополнительный трубопровод имеет на концах окна, а затворы выполнены в виде перекрывающих окна двухкамерных муфт, кинематически связанных друг с другом посредством тяги.

3. Шлейф по п. 1, отличаюшиися тем, что тяговые серьги снабжены подпружиненными пластинами, а концы дождевальных поясов — торцовыми клапанами, при этом подпружиненные пластины кинематически связаны с торцовыми клапанами и двухкамерными муфтами.

4. Шлейф по п. 1, отличающийся тем, что соединительные трубы выполнены телескопическими, а дополнительный трубопровод снаб-. жен вертикальными заглушками.

5. Шлейф ilo и. 1, Отличающийся тем, что переключатель выполнен в виде перфори. рованной трубки с перегородкой посередине и неподвижной камеры, lipH этом трубка установлена с возможностью перемещения в неподвижной камере. гидравлическп связан— ной с дополнительным трубопроводом.

6. Шлейф по п. 1, отличающийся тем, что привод затворов выполнен съемным,;i кинематическая связь между затворами -- в виде съемных тяг.

1628966

Ф2 17

1628966

Фиг. 7

16?8966

Г .

57 бФ бЮ 59 80 79 77 71 бХ 75 70 75

?b

Фиг. 77

Фиг. 72

1628966

1628966

Фиг 1р

17б 770 rgb

102

Фиг 7б

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж 35, Раугиская наб., д. 4!5

Производственно-издательский комбинат «Патент», г. Ужгород, ул. Гагарина, 101 редактор Н. Япола

Заказ 392

Составитель В. Щуканов

Tcvpc:t. А. Кравчук Корректор Л. Г1атай

Тираж 370 Подписное

109