Автоматизированная самонапорная оросительная система

 

Изобретение относится к системам для полипа с/х культур и может быть использовано при автоматизации поверхностного полива. Цель - снижение материалоемкости и расширение функциональных возможностей системы. Автоматизированная самонапорная оросительная система содержит водозаборное сооружение, распределительный водовод в виде секционного поли

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ С ВИДЕТЕЛ ЬСТВУ иаь,...

®ФИВАМ -.

Pi® я

26 (21) 4666951/15 (22) 27.03.89 (46) 23.04.92.6юл.hh 15 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт комплексной автоматизации мелиоративных систем (72) Б.Г.Коваленко и С,Ю.Юняев (53) 631,347.1(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1661272, кл. А 01 G 25/1.6, 1988.

Авторское свидетельство СССР

М 1187764, кл. А 01 G 25/16, 1983.

„„ Д ÄÄ 1727717 Al (я)s . А 01 G 25/16, Е,02 В 13/02 (54) АВТОМАТИЗИРОВАННАЯ САМОНАПОРНАЯ ОРОСИТЕЛЬНАЯ СИСТЕМА . (57) Изобретение относится к системам для полива с/х культур и может быть использовано при автоматизации поверхностного полива. Цель — снижение материалоемкости и расширение функциональных возможностей системы. Автоматизированная самонапорная оросительная система содержит водозаборное сооружение, распределительный водовод в виде секционного поли1727717

25

30 вного лотка, поливные трубопроводы и водораспределительные устройства в местах отвода из распределительного водовода в поливные. Распределительные устройства выполнены в виде камеры с размещенными в ней поливным и транзитным сифонами, Напоры сифонов сообщены вакуумными трубками 18 и 20 с атмосферой через гидрои рограмматор. На выходе вакуумные трубки

18 и 20 имеют клапаны 43 и 47, периодически приводимце посредством зубчатой передачи с симметричными кулачками 40 и 44, связанными с поплацком 30, расположенф ф

Изобретение относится к системам для полива сельскохозяйственных культур и может быть использовано при автоматизации поверхностного полива. . Цель изобретения — снижение материалоемкости системы и расширение функциональных воэможностей.

На фиг.1 показана общая схема автоматизированной самонапорной оросительной системы; на фиг.2 — водораспределительное устройство между секциями поливного лотка; вид сверху; на фиг.3 — разрез А-А на фиг.2; на фиг.4 — лоток с поливным гидрантом, поперечный разрез; на фиг.5 — концевая часть секции лотка с эжекторами-гидрантами, поперечный разрез; на фиг.6 — конструкция гидравлического программатора для управления водораспределением, Автоматизированная самонапорная оросительная система состоит иэ источника

1 орошения, водозаборного сооружения 2, обеспечивающего забор и подачу в подводящий лоток 3 расчетного расхода воды, водораспределительных устройств 4 с гидравлическими программаторами 5 управления водораспределением на системе и импульсным поливом по бороздам. Распределительный водовод выполнен из секций— железобетонных лотков 6 с встроенными в их стенку поливными гидрантами 7 и двумя эжекторами-гидрантами 8 в конце каждой секции. Нижние участки поливной сети соединены с водораспределительными устройствами 4 трубопроводами 9 и представляют собой закрытые трубопроводы 10 с подземными микрогидрантами 11, подающими воду в поливные борозды с направлением 12 полива, Оросительная система размещается в границах 13 орошаемого поля. 40

Водораспределительные устройства 4 располагаются между поливными секциями лотка вдоль верхней границы 13 поля и полевой дороги в направлении поперечного ным в емкости 28, гидравлически связанной через трубку 26 с вентилем 27 с источником расхода и через сливной сифон 29 — с нижерасположенным участком водовода. Вакуумная трубка 20 транзитного сифона снабжена внутренним клапаном 56 и имеет на выходе вместе с вакуумной трубкой 18 поливного сифона дополнительные отводы, к которым подключен спаренный клапан 53.

Кулачок 51 управления клапаном 53.связан с кулачком.54 управления внутренним кла-. паном 56 вакуумной трубки 19 транзитного сифона, 6 ил, уклона поля на расстоянии фронта одновременного полива друг от друга. Водораспределительные. устройства 4 однотипны и состоят из сопряженной с концевой частью. секции лотка 6 железобетонной камеры 14, установленной на перепаде между секциями, Внутри камеры 14 размещены поливной сифон 15, подающий воду в импульсном режиме через трубопровод 9 в поливной трубопровод 10 для полива нижней части поля. и такой же транзитный сифон 16, первоначально подающий воду в импульсном режиме в поливную секцию лотка 6 для полива верхней части поля, а затем подающий воду в тот же лоток 6 для транзитной водоподачи к нижерасположенному водораспределительному устройству. Сверху водораспределительное устройство 4 накрыто крышкой с двумя герметичными капорами 17, капор поливного сифона 15 соединен вакуумной трубкой 18 управления с гидравлическим программатором 5 и вакуумной трубкой 19 с одним из эжекторов-гидрантов 8. Аналогично капор транзитного сифона 16 соединен с гидропрограмматором 5 вакуумной трубкой 20 управления, а вакуумной трубкой

21 — с другим эжектором-гидрантом 8. Гребни сифонов 15 и 16 располагаются выше максимального уровня воды в сопряженной секции лотка 6. Сифон 15 соединен с трубопроводом 9 через водобойный колодец 22, сифон 16 через водобойный колодец 23 — с нижележащей секцией поливного лотка 6.

Патрубки поливных гидрантов 7 устанавливаются относительно рабочего уровня воды в лотке 6 так, чтобы входные отверстия их колен располагались на отметке, обеспечивающей равномерное.распределение воды в поливные борозды, а при транзитной подаче через лоток были выше уровня воды в лотке 6.

Эжекторы-гидранты 8 являются одновременно и поливными устройствами для двух крайних борозд у водораспределитель1727717 ного устройства 4, и зарядными эжекторами для сифонов 15 и 16. Они состоят из патрубков 24 с калиброванным входным отверстием, рассчитанным на пропуск расчетного расхода воды в борозду при поливе из верхнего яруса, вакуумных трубок 20 и 21, соединяющих зону образования вакуума в патрубках 24 с капором сифонов 15 и 16 водораспределительного устройства 4. Патрубки 24 закреплены в стенке лотка 6 с помощью фланца, уплотнительных прокладок, шайбы и расширительных колен 25.

Гидравлический программатор 5 управления водораспределением и импульсным поливом содержит водозаборную трубку 26 с расположенным на ней вентилем 27, обеспечивающим регулирование времени за-, полнения емкости 28 водой. B емкости установлены сливной сифон 29, отводящий воду в нижний бьеф, и поплавок 30, связан- 2 ный рычагом 31 и толкателем 32 с собачкой

33, сопряженной с храповым колесом 34, жестко закрепленным на оси 35. На этой же оси жестко закреплена планка 36 с цевками

37, через которые планка 36 взаимодейству- 2, ет с шестерней 38, жестко закрепленной на оси 39, на которой также жестко установлен съемный кулачок 40, задающий своими выступами 41 продолжительность тактов работы поливного сифона 15. Кулачок 40 3 сопряжен через шток 42 с клапаном 43, за";рывающим и открывающим доступ атмосферного воздуха в вакуумный патрубок 18 поливного сифона 15. (а оси 39 также жестко установлен съемный кулачок 44, анало- 3 гичный кулачку 40, с выступами 45, задающими продолжительность тактов работы транзитного сифона 16 в импульсном поливном режиме. Кулачок 44 сопряжен через шток 46 с клапаном 47, закрывающим и 4 открывающим доступ воздуха в вакуумный патрубок 19 транзитного сифона 16. По периметру шестерни 38. расположены цевки

48, через которые шестерня 38 взаимодействует с шестерней 49. жестко закреплен- 4 ной на оси 50; на- которой также жестко установлен съемный кулачок 51 с одним выступом. сопряженный через шток 52 со спаренным клапаном 53 блокировки включения сифонов 15 и 16. На оси 50 также жестко 5 установлен второй съемный кулачок 54 с одним выступом, задающий продолжительность полива участков под нижерасположенными водораспределительными устройствами 4. Кулачок 54 сопряжен через 55 шток 55 с дополнительным клапаном 56, управляющим доступом воздуха в вакуумную трубку 20 транзитного сифона 16. Каждый из штоков 42, 46, 52 и 55 имеет отжимную пружину 57. Клапан 56 при перекрытии вакуумной трубки 20 упирается в седло 58, размещенное внутри этой трубки, Автоматизированная самонапорная оросительная система работает следующим

5 образом.

До начала полива на каждом гидравлическом программаторе 5 устанавливают требуемый режим водораспределения и полива, Это осуществляется соответствую10 щим открытием вентиля 27, регулирующим время заполнения емкости 28, и установкой необходимых кулачков 40 и 44 задания про-. должительности импульсов водоподачи, Для реализации программы полива не15 обходимо произвести пуск расчетного расхода воды на водозаборном сооружении 2, Поданный расход воды заполняет подводящий лоток 3 и часть расхода начинает посту.пать через два эжектора-гидранта 8, 0 установленных перед первым водораспределительным устройством 4. Ввиду того, что при движении воды через эжекторы-гидранты на их входах имеет место вакуум, из-под капоров 17 обоих сифонов 15 и 16 через

5 вакуумные трубки 19 и 21 происходит вынос воздуха. в результате чего включается транзитный сифон 16 первого водораспределительного устройства 4. у которого вакуумная трубка 20 управления перекрыта клапаном

0 47 от доступа атмосферного воздуха. Включившийся сифон 16 понижает уровень воды в подводящем лотке 3 и в камере 14 водораспределительного устройства, что приводит к прекращению перелива через

5 эжекторы-гидранты 8, так как их входные отверстия расположены выше уровня воды в лотке 3 при транзитной водоотдаче. При этом под капор 17 транзитного сифона 16 имеет место небольшой подсос воздуха по

0 вакуумной трубке 21, который не препятствует устойчивой работе сифона 16 ввиду малого диаметра вакуумной трубки 21, Вода, поступая в лоток 6, за первым водораспределительным устройством заполняет лоток

5 до рабочего уровня и начинает поступать через поливные гидранты 7 и эжекторы-гид.ранты 8 в борозды, Эжекторы-гидранты 8 . перед вторым водорасп редел ител ьн ым устройством выносят воздух из-под капоров 17

0 сифонов 15 и 16, но так как на втором гидропрограмматоре через открытый спарен- . ный клапан 53 блокировки капоры 17 сифонов 15 и 16 связаны с атмосферой, то эти сифоны не включаются.

Вода по трубке 26 заполняет емкость 28 гидравлического программатора и начинает вытекать через сливной сифон 29, что приводит к его включению на полную производительность, большую, чем поступающий по трубке 26 расход, и приводит к опорожне1727717 нию емкости 28; после чего сливной сифон выключается. Равномерно поступающая малым расходом вода вновь заполняет емкость 28. Такты заполнения-опорожнения происходят ритмично до тех пор, пока в емкость 28 поступает вода. Длительность такта регулируется изменением расхода с помощью вентиля 27. Соответственно установленному такту движутся поплавок 30, рычаг 31 и толкатель 32 с собачкой 33. приводя в движение храповое колесо 34 и соединенную с ним планку Зб,.которая своими цевками 37 поворачивает шестерню 38, Медленно вращаясь, шестерня 38 вращает жестко соединенную с ней ось 39 с асимметрично установленными кулачками 40 и 44, которые своими выступами 41 и 45 через штоки 42 и 46 воздействуют на клапаны 43 и 47, поочередно открывая и закрывая доступ атмосферного воздуха в вакуумные трубки 18 и 20 сифонов 15 и 16, что приводит к их поочередному включению и выключению и, соответственно, к осуществлению импульсной подачи воды в лоток б и в трубопровод 9.

При подаче воды в лоток 6 последний заполняется, так как сифоны в конце секции лотка не включаются, уровень воды в лотке достигает рабочего горизонта и вода через поливные гидранты 7 поступает в поливные борозды в верхней части поля и движется по направлению 12 полива.

При подаче воды в трубопровод 9 и далее в закрытый поливной трубопровод 10, он заполняется и вода начинает поступать в подземные микрогидранты 11 и через них в воронки размыва и далее в поливные борозды нижней части поля. Таким образом осуществлен импульсный полив первого участка на всю длину поля и ширину, равную расстоянию ме>кду смежными водораспределительными устройствами 4, На протяжении полива участка шестерня 38, вращаясь, своими цевками поворачивает шестерню 49, которая вращается вместе с жестко соединенной с ней осью 50, с установленными на этой оси кулачком 51 с одним выступом, задатощим продолжи-. тельность блокировки включения сифонов

15 и 16, и кулачком 54 с одним выступом, задающим продолжительность включения сифона 16 для транзитной водоподачи к ни>керасположенным водораспределительным устройствам. Подбором длины выступа кулачка 51 устанавливается необходимая суммарная продолжительность полива участка, непосредственно подкомандного данному водораспределительному устрсйству.

При нахождении нижнего конца штока 52 на выступе кулачка 51 пру>кина 57 сжата и

10

55

45 сдвоенный клапан 53 закрывает вакуумные трубки 18 и 20 от доступа атмосферного воздуха. т.е, блокировки включения сифонов 15 и 16 не происходит, Подбором длины выступа кулачка 54 устанавливается необходимая продолжительность полива всех ни>керасположенных участков данного поля, Продолжительность импульсов водоподачи определяется временем такта заполнения и опорожнения емкости 28, числом зубьев храпового колеса 34, количес-;вом цевок 37, числом зубьев шестерни 38 и количеством выступов кулачков 40 и 44. При продолжительности такта от 2 до 6 мин продолжительность импульса водоподачи может устанавливаться в диапазоне от 15 мин до 3 ч.

После окончания полива первого участка ни>кний конец штока 52 сходит c .âûñòóïà кулачка 51 и под действием пру>кины 57 спаренный клапан 53 блокировки выключает сифоны. Одновременно нижний конец штока 55 поднимается на выступ кулачка 54 диска, сжимая пружину 57, и до пол н и тел ьный клапан 56, упираясь в седло 58, перекрывает доступ воздуха в вакуумную трубку

20 транзитного сифона 16, который включается на постоянную подачу расхода системы к нижерасположенному водорэспределительному устройству 4.

Работа последующих содораспределительных устройств и орошение участков происходит аналогично, К моменту завершения полива на последнем участке шестерни 38 и 49 завершают полные обороты и вся система управления возвращается в исходное положение. При этом, если на водозаборном сооружении 2 не отключена водоподача, то система продолжает свою работу, начиная новый цикл полива всех участков сверху вниз. Если в процессе полива по каким-либо причинам временно прекращена водоподача в систему, то после восстановления водоподачи система автоматически продолжает свою работу, начиная с прерванного момента., Формула изобретения

Автоматизированная самонапорная оросительная система, содержащая водозаборное сооружение, распределительный водовод в виде секционного поливного лотка, поливные трубопроводы и водораспределительные устройства в местах отвода из распределительного водовода в поливные, выполненные ввиде к,амеры с размещенными в ней поливным и транзитным сифонами, капоры которых сообщены вакуумными

1727717

Фпг.2 трубками с атмосферой через гидропрограмматор, имеющий клапаны;- периодически приводимые посредством зубчатой кулачковой передачи и поплавка, помещенного в емкость, гидравлически связанную 5 через регулируемый вентиль с источником расхода и через сливной сифон с нижерасположенным участком водовода, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью снижения материалоемкости системы и расширения 10 ее функциональных возможностей, вакуумная трубка транзитного сифона снабжена внутренни клапаном с кулачком управления, при э ам вакуумныетрубки транзитного.и полив ого сифонов снабжены отводами с клапанами, имеющими общий шток с кулачком управления, который установлен на одной оси с кулачком управления внутренним клапаном вакуумной трубки транзитного сифона.

1727717

1727717

Составитель В. Сумин

Техред М,Моргентал

Корректор С. Шевкун

Редактор Н. Тупица

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

Заказ 1352 Тираж, Подписное

БНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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