Способ распределения искусственного дождя по орошаемой площади
Владельцы патента RU 2383128:
Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт орошаемого земледелия РАСХН (RU)
Изобретение относится к оросительной мелиорации и может быть использовано на дождевальных машинах, оборудованных короткоструйными дефлекторными насадками. Способ предусматривает использование короткоструйных дефлекторных насадок с одинаковым диаметром выходного отверстия. Располагают насадки с переменным шагом из расчета одинакового расхода воды на каждый метр длины поливного трубопровода. Способ повышает эксплуатационную надежность, снижает затраты труда на обслуживание дождевателей.
Изобретение относится к оросительной мелиорации и может быть использовано на дождевальных машинах, оборудованных короткоструйными дефлекторными насадками.
Известен способ распределения искусственного дождя на отечественных дождевальных машинах, оборудованных короткоструйными дефлекторными насадками. Это двухконсольные дождевальные агрегаты ДДА-100МА, ДДА-100В, многоопорные дождевальные машины «Кубань-М», «Кубань-Л», «Кубань-ЛК», «Ладога», «Фрегат ФШ». Равномерность распределения искусственного дождя достигается использованием насадок с переменным сечением выходного отверстия и равным шагом между насадками (Д.М.Сандигурский, Н.А.Безроднов. Механизация поливных работ. М.: Колос, 1983, стр.65-74, 82-88) - прототип.
Использование насадок в известном способе с переменным сечением выходных отверстий объясняется тем, что во время движения потока воды по трубопроводу в соответствии с уравнением Дарси-Вейсбаха имеют место потери напора по длине и местные. Для выравнивания расхода по насадкам по мере удаления их от начала подвода воды, проходное сечение отверстий увеличивают.
Так на двухконсольных дождевальных агрегатах ДДА-100МА и ДДА-100В насадки, устанавливаемые на консолях фермы имеют следующие диаметры отверстий: на XIII, XII, XI, X, IX и VIII панелях - 12 мм, на VI, V, IV и III панелях - 13 мм, на II и III панелях - 13 мм, на II и I панелях - 14 мм, на «О» панели - 22 мм.
На дождевальной машине «Кубань-М» применяются секторные короткоструйные дефлекторные насадки с диаметрами отверстий 5,0; 6,5; 7 и 7,5 мм.
Положительной стороной такого способа является постоянное расстояние между насадками, что упрощает изготовление в заводских условиях.
Недостаток указанного способа - наличие многообразия дождевальных насадок по проходному сечению, что создает неудобство в условиях эксплуатации: их приобретение и расстановка на машине. Возможна пересортица, которая отрицательно отразится на равномерности распределения дождя и, как следствие, на урожайности сельскохозяйственных культур.
Известен способ распределения искусственного дождя на зарубежных дождевальных машинах фирмы «Bauer» (Австрия), «Vally», «Valmont» «linear II Valle» (США) (Техническая документация на дождевальные машины). Распределение искусственного дождя достигается за счет постоянства расхода дефлекторных дождевальных насадок с помощью регулятора давления, устанавливаемого перед каждой насадкой.
Недостаток способа - использование специального дополнительного сложного узла, требующего определенной настройки - регулятора давления.
Сущность изобретения заключается в следующем.
Задача, на решение которой направлено заявленное изобретение - равномерное распределение искусственного дождя на дождевальных машинах.
Технический результат - повышение эксплуатационной надежности, снижение затрат труда на обслуживание дождевателей, получение высокой равномерности распределения искусственного дождя.
Указанный результат достигается тем, что в известном способе, предусматривающем использование дождевальных машин с короткоструйными дефлекторными насадками, согласно изобретению все насадки используют с одинаковым диаметром выходного отверстия, а располагают насадки с переменным шагом из расчета одинакового расхода воды на каждый метр длины поливного трубопровода.
Расчет по определению переменного шага с убывающим расстоянием между насадками из условия одинакового расхода воды на каждый метр длины поливного трубопровода выполняют следующим образом.
Определяют расход первой насадки (q1)
,
где µ - коэффициент расхода;
Н - напор перед 1-й насадкой;
F - площадь поперечного сечения выходного отверстия;
g - ускорение свободного падения.
Далее определяют количество насадок, устанавливаемых на водоводе (n1)
,
где Q - расход воды дождевальной машины без расхода концевых насадок.
Определяют расход воды, приходящийся на один метр захвата (qм)
,
l - длина водовода.
Находят сколько метров должна орошать первая насадка
,
Расход n насадки определяют из уравнения
,
где ΔН - потери напора по длине при равномерном отборе.
ΔН определяют из уравнения Дарси-Вейсбаха с учетом местных потерь. 
,
где λ - коэффициент сопротивления по длине;
Q - расход воды на данном участке;
l - длина данного участка;
ξ - коэффициент местного сопротивления;
d - диаметр трубопровода;
ν - скорость воды в трубопроводе.
Расстояние между n и n+1 насадками определяют зависимостью (ln)
,
Способ применим на двухконсольных дождевальных агрегатах, мобильных дождевальных машинах барабанного типа, оборудованных вантовыми или консольными фермами, и многоопорных машинах типа «Кубань».
Способ повышает эксплуатационную надежность, снижает затраты труда на обслуживание дождевателей, обеспечивает высокую равномерность распределения искусственного дождя.
Способ распределения искусственного дождя по орошаемой площади, предусматривающий использование дождевальных машин с коротко-струйными дефлекторными насадками, отличающийся тем, что все насадки используют с одинаковым диаметром выходного отверстия, а располагают насадки с переменным шагом из расчета одинакового расхода воды на каждый метр длины поливного трубопровода.
