Автоматизированная самонапорная оросительная система

 

Изобретение относится к сельскому хозяйству , а именно к технике полива сельскохозяйственных культур, и может быть использовано при автоматизации поверхностного полива. Цель изобретения - новы шение эксплуатационных возможностей путем удлинения поливного трубопровода, проложенного поперек уклона. Автоматизированная самонапорная оросительная система содержит водозаборное сооружение 2, для подачи воды в подводящий трубопровод 3, поливные трубопроводы 6 с поливными водовыпусками 8 и водораспределительные устройства 4 в местах отвода из подводящего трубопровода 3 в поливные трубопроводы . Водораспределительные устройства выполнены в виде колодцев с транзитным сифоном и программатором, выполненным в виде переключателя клапанов. Каждый поливной трубопровод разделен на секции, соединенные между собой через автоматический переключатель потока воды и выполнен в виде клапана, закрепленного на оси, которая выведена в камеру, охватывающую поливной трубопровод 6. Ось 6 жестко соединена с рычагом кинематически связанным гибкой тягой, пропущенной через отверстие в нижнем поплавке, с верхним поплавком, а нижний поплавок снабжен толкателем, установленным с возможностью периодического контактирования с рычагом . Камера сообщена коленообразными патрубками подачи и выпуска воды с поливным трубопроводом 6. Патрубок подачи воды снабжен клапаном, на оси которого жестко закреплен рычаг, введенный в камеру и кинематически связанный гибкой тягой с верхним поплавком, а нижний поплавок снабжен вторым толкателем, периодически контактирующим с рычагом, прикрепленным к оси клапана в патрубке. Диаметр отверстия патрубка подачи воды больше диаметра отверстия патрубка выпуска. Камера снабжена двумя парами ограничительных решеток, внутри каждой из которых размещены соответственно верхний и нижний поплавки. Поливной трубопровод заполняется до переключателя, так как автоматический клапан через ось с рычагом закрыт за счет толкателя, закрепленного на нижнем поплавке и массы последнего, в это время происходит полив его верхней секции . После подъема поплавка до решетки клапаны 10 и переключаются и переключатель работает на транзит воды для орошен«я следующей секции. 3 ил. ЧИ ч-, fee VI Ю Ч

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„Я2„„1711729 А1 (н)5 А 01 G 25/16

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ, СВИДЕТЕЛЯ;ТВУ

Изобретение относится к сельскому хо- Целью изобретения является повыше зяйству, а именно к технике полива.сельско- we эксплуатационных возможностей. хозяйственных культур, и может быть На фиг.1 показана автоматизированная использовано при автоматизации поверх- самонапорная система, план; на фиг.2 — авностного полива. томатический переключатель потока с под(21) 4733911/15 (22).01.09.89 (46) 15.02.92. Бюл. ЬЬ 6 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт комплексной автоматизации мелиоративных систем (72) М,И.Голубенко и A.Â. Есиков (53) 631.341 1(088.8} (56} Авторское свидетельство СССР

М 1187764, кл. А 01 G 25/16, 1983. (54} АВТОМАТИЗИРОВАННАЯ САМ@НАПОРНАЯ ОРОСИТЕЛЬНАЯ СИСТЕМА (57) Изобретение относится к сельскому хозяйству, а.именно к технике полива сельскохозяйственных культур, и может. быть использовано при автоматизации поверхностного полива. Цель изобретения — повышение эксплуатационных возможностей. путем удлинения поливного трубопровода, проложенного поперек уклона. Автоматизированная самонапорная оросительная система содержит водозаборное сооружение 2, для подачи воды в подводящий трубопровод

3, поливные трубопроводы 6 с поливными водовыпусками 8 и водсраспределительные устройства 4 в местах отвода из подводящего трубопровода 3 в поливные трубопроводы. Водораспределительные устройства выполнены в виде колодцев с транзитным сифоном и программатором, выполненным в виде переключателя клапанов. Каждый поливной трубопровод разделен на секции, соединенные между собой через автоматический переключатель потока воды и выпол-; нен в виде клапана, закрепленного на оси, которая выведена в камеру, охватывающую поливной трубопровод 6. Ось 6 жестко соединена с рычагом кинематически связанным гибкой тягой, пропущенной через отверстие в нижнем поплавке, с верхним поплавком, а нижний поплавок снабжен толкателем, установленным с возможностью периодического контактирования с рычагом. Камера сообщена коленообраэными патрубками подачи и выпуска воды с поливным трубопроводом 6. Патрубок подачи воды снабжен. клапаном, на оси которого жестко закреплен рычаг, введенный в камеру и кинематически связанный гибкой тягой с верхним поплавком, а нижний поплавок снабжен вторым толкателем, периодически контактирующим с рычагом, прикрепленным к оси клапана в патрубке. Диаметр отверстия патрубка подачи воды больше диаметра отверстия патрубка выпуска. Камера снабжена двумя парами ограничительных решеток, внутри каждой из которых размещены соответственно верхний и нижний поплавки. Поливной трубопровод заполняется до переключателя, так как автоматический клапан через ось с рычагом закрыт за счет толкателя; закрепленного на нижнем поплавке и массы последнего, в это время происходит полив его верхней секции. После подъема поплавка до решетки клапаны 10 и переключаются и переключатель работает на транзит воды для орошения следующей секции. 3 ил.

1711729 ключенным к нему поливным трубопроводом при поливе верхнего яруса, вид сбоку; на фиг.3 — то же, при пропуске воды в нижний ярус поливного трубопровода, Автоматизированная самонапорная 5 оросительная система состоит из источника орошения, например распределительного канала 1, водозаборного сооружения 2, обеспечивающего забор и подачу в подводящий трубопровод 3 расчетного стабиль- 10 ного расхода воды, водорзспределительных устройств 4 с гидромеханическими программаторами 5 для управления водораспределением между поливными участками на системе и импульсной подачей в начале по- 15 ливных трубопроводов 6 (под импульсной подачей понимается время задания продолжительности водоподзчи в транзитно-поливной трубопровод 6), Оросительная система размещается в границах 7 орошаемого по- 20 ля.

Поливной трубопровод 6 с подземными управляемыми водовы пуска ми 8 от источника сжатого воздуха или от давления жидкости (источник энергии управления не 25 показан) разделен на секции (длиной 80150 м), снабженные переключателями потока 9 в виде автоматических поворотных клапанов 10.

Клапан 10 поливного трубопровода 6 30 закреплен на.оси 11< которая выведена в полость камеры 12, охвытывающей поливной трубопровод 6. Ось 11 жестко соединена с рычагом 13, кинематически связанным гибкой тягой 14, пропущенной через отвер- 35 стие в нижнем поплавке 15, с верхним поплавком 16, Нижний поплавок 15 снабжен толкзтелем 17, контактирующим с рычагом 13. При этом камера 12 регулирования сообщена 40 выполненными в виде колеса патрубками 18 и 19 для подачи и выпуска жидкости непосредственно с поливным трубопроводом б, причем патрубок 18 направлен наружу трубопровода, а патрубок 19 — внутрь трубоп- 45 ровода. Патрубок 18 подачи жидкости снабжен клапаном 20, на оси 21 которого жестко закреплен рычаг 22, введенный в камеру 12 регулирования, кинематически ,связанный гибкой тягой 23 с верхним по- 50 главком, а нижний поплавок 15 снабжен вторым толкателем 24, контактирующим с рычагом 22 клапана 20.

Клапаны 10 и 20 являются дроссельными заслонками, перекрывающими отвер- 55 стия в соответствующих трубах, и посажены в центре на ось, которая входит в полость камеры 12. К осям клапанов 10 и 20 прикреплены рычаги 13 и 22. Каждый клапан посажен на свою ось и через рычаги 13 и 22 связан с гибкой тягой 14 или 23, закрывается через эти же рычаги путем давления на них толкателей 17 и 24 соответственно. Оба толкателя закреплены на нижнем поплавке, но длина их разная, причем они устроены тзк, чтобы синхронно производить работу на контактирование с рычагами 13 и 22, а обе гибкие тяги закреплены на верхнем поплавке, Необходимость двух поплавков диктуется временем заполнения камеры водой и временем ее выхода из камеры, чем достигается выполнение переключателем потока функций задатчика времени полива участка, причем когда камера наполнится водой, то затем время ее слива и будет тем временем, когда второй, третий и т,д. участки должны поливаться поочередно, при этом первая камера по объему будет больше, чем последующие вместе взятые,. а каждая последующая будет уменьшаться, но не больше чем последующая камера за ней.

Патрубок 18 подачи жидкости расположен в верхнем бьефе переключателя потока секции поливного трубопровода 6, а патрубок 19 выпуска жидкости с выходной частью колена размещен в трубопроводе 6 s сторону течения потока (в нижнем бьефе). Причем диаметр впускного патрубка 18 больше диаметра выпускного пзтрубка 19, что обеспечивает поддержание заданного уровня воды в камере 12 и всплытием поплавков 15 и 16 и далее опорожнение камеры 12 после закрытия отверстия в пзтрубке 18 клапаном

20.

Возможно снабжение изогнутого колена патрубка 19 управляемым запорным органом(не показан) для единичной установки и изменения времени полива верхнего яруса на конкретном орошаемом участке в начале полива. Последующие регулировки сводятся к автоматическому включению и выключению переключателя потока.

Камера 12 регулирования снабжена ограничительными решетками 25, 26, 27, 28, между, парами которых выше трубопровода

6 размещены с возможностью вертикального перемещения верхний 16 и нижний 15 поплавки.

Водораспределительные устройства 4 однотипны и состоят из железобетонного колодца, внутри которого размещены два водовыпускз (например, в виде цилиндрических сифонов), Работает оросительная система следующим образом.

Поданный расход воды по подводящему трубопроводу 3 поступает в первое водораспределительное устройство 4 и заполняет . его. Когда сифон включится на полную производительность, вода поступит в поливной 1711729

При подаче воды в поливной трубопровод 6 он заполняется, и вода одновременно поступает в камеру 12 регулирования (фиг;2) через патрубок 18, при этом часть воды вытекает. через патрубок 19. Поплавок 15

15 всплывает до ограничительной решетки 26 и через кинематическую связь в виде гибкой тяги 14 и рычага 13, поворачивая ось 11 с клапаном 10, производит открытие участка поливного трубопровода 6. При этом по20

25 ступлеиие вады в камеру 12 продолжается и последняя заполняется др тех пор, пока поплавок 16 ие всплывет до ограничительной решетки 28. 8 результате вго подъема через кинематическую связь в виде гибкой тяги 23. рычаг 22 поворачивает ось 21 с клапаном 20 и производит перекрытие патрубка 18. Таким образом прекращается поступление воды в камеру l2.

Под действием статического напора воЗО ды в «эмере 12 происходит выпуск воды через пэтрубок 19 (объем воды уменьшаетсяя). По длине трубопровода 6 в зто время вверх формируется линия пьвэометрическего напора выше поверхности земли. В рвзультате вода в виде родничков изливеетая 40 через водовыпуски 8 в выводные воронки м далее. поступает в поливные борозды, По мере сработки объеме воды в кемере

12, т.е. выпуска воды в нижний бьеф трубоп- ровода 6 через патрубок 19, толкатель 17 45 нижнего поплавка 15. дойдя до рычага 3, нажимает на него, и ось 11 с клапаном 11 .поворачивается; закрывая отверстие à поливном трубопроводе 6. Происходит наполнение нижерасположенного участка 50 поливного трубопровода 6 до следующего .перекаючателя, так как водовыпуски 8 авто-.матически перекрываются от источника давления. При полном опускании нижнее поплавка 15 на решетку 25 толМатель.24, дойдя да-рычага 22, нажимает на него, и ось

21 с клапаном 20 полностью поворачивается, открывая отверстие патрубка 18. Происходит вновь цикл наполнения камеры регулирования 12. Одновременно, вследсттрубопровод 6. Смена направления воды к второму водораспределительному устройству 4 осуществляется автоматически flo заданной в программаторе 5 программе (можно и вручную), По заданной программе 5 осуществляется поочередное включение в голове поливных трубопроводов 6.

Полив идет сверху вниз поочередно.

Сначала срабатывает первый — верхний— переключатель на полив, так как поплавки 10 находятся в нижнем крайнем положении и своей массой через толкатели давят на рычаги, которые посажены жестко на оси клапанов. вие омывания конца патрубка 19 быстротекущим беэнапорным потоком, у этого конца возникает вакуум, который способствует отсасыванию воды иэ камеры 12 и выносу ее в нижний бьеф. На этом цикл работы устройства заканчивается, после чего автоматически начинается следующий цикл его работы.

Вследствие того, что диаметр впускного патрубка 18 в несколько раэ больше диаметра выпускного патрубка 19, автоматически начинается быстрое заполнение жидкостью камеры 12, уровень воды в ней растет и поплавки 15 и 16 поочередно всплывают, поворачивая ось клапана 10(ось 11), а затем ось 21 клапана 20 через их кинематическую связь.

Согласно заданной программе полива происходит выдача определенного количества импульсов расхода на первый поливной участок и так далее до последнего переключателя потока и окончания полива.

8 описанной самонапорной оросительной системе сооружения вынесены на границу поля, при этом на них не гасится энергия потока. что создает надежную промывку трубопровода, во много раз удлиняется поливной трубопровод, а значит значительно упрощается система управления поливом, экономически выгодно из-за сокращения капитальных затрат. Все это значительно повышает эксплуатационные возможности системы. При этом поток воды по транзиту в трубопроводе движется в безнапорном режиме и не допускает отложения взвеси при открытом клапане 10.

Применение описанной оросительной системы позволяет также сократить неп роизводательный сброс оросительной воды, исключить применение на поле сложной дорогостоящей запорной арматуры, повысить эксплуатационную надежность, испольэовать трубопровод одновременно как для транспортирования воды, так и для ее раздачи без увеличения его диаметров, осуществить гидравлическую автоматизацию полива.

Формула изобретения

Автоматизированная самонапорная оросительная система, включающая источник орошения с водозаборным сооружением для подачи воды в подводящий распределительный трубопровод, секционные.поливные трубопроводы, соединенные с последним через водораспределительные устройства с гидромеханическими программаторами, и подземные водавыпуски в борозды иэ поливных трубопроводов, о т л ич а ю щ в я с я тем, что, с целью повышения эксплуатационных возможностей, система

1711729

ГГ 1Г 1Г3

1Г III 1Г1ГТ т Й 1ГГГ

АМИР f gg снабжена установленными между секциями поливных трубопроводов переключателями потока воды, каждый из которых выполнен в виде герметичной двухпоплавковой камеры, через котОрую вблизи ее основания пропущен поливной трубопровод, сообщенный с внутренней полостью камеры входным и выхщреюм относительно течения воды в трубопроводе патрубкамм, и снабженной поворотйымм клапанами, установленными в поливном трубопроводе и во входном патрубке, причем валы осей поворотных клапанов посредством гибких тяг кинематически связаны с верхним поплавком камеры, à по5 средством рычага и толкателя, — с нижним поплавком камеры, при этом внутри камеры для каждого поплавка установлены верхняя и нижняя ограничительные решетки, а диаметр входного патрубка выполнен больше

10 диаметра выходного патрубка; 1711729

Составитель ГЛараев

Редактор М.Васильева Техред M.Mîðråíòàë Корректор Э.Лончакова с

Заказ 476 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

313035, Москва, Ж-Э5, Раушская наб., 4/5

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