Устье дренажного коллектора



Устье дренажного коллектора
Устье дренажного коллектора

 


Владельцы патента RU 2587262:

Голубенко Михаил Иванович (RU)

Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано при осушении переувлажненных почв. Устье дренажного коллектора состоит из устьевой трубы 2 с коленообразным выходом и водосливного патрубка 4. На водосливном патрубке 4 закреплен вертикальный телескопический патрубок 5 с фиксатором 6, установленный с возможностью перемещения относительно водосливного патрубка 4 трубы 2. К телескопическому патрубку 5 зафиксирован жестко упор 7, связанный горизонтальной осью 8 с двуплечим рычагом 9. Верхнее плечо рычага 9 с поплавковым датчиком 10 размещено параллельно торцу телескопического патрубка 5 и ниже предельного уровня канала и торца телескопического патрубка 5, ниже уровня которого расположено нижнее выпускное отверстие водосливного патрубка 4. С помощью рычага 9, шарнирно связанного с упором 7, к верхнему плечу рычага 9 шарнирно закреплен клапан 14, соосно связанный с клапаном 16 в нижней части водосливного патрубка 4 посредством регулируемой тяги 15. Двухклапанный запорный орган с клапанами 14 и 16 выполнен в виде конусов, размещенных, соответственно, внутри телескопического патрубка 5 и водосливного патрубка 4 с возможностью перемещения в противофазе друг другу для перекрытия выпускных отверстий в канал 1. Изобретение обеспечивает повышение надежности, упрощение конструкции и снижение трудоемкости обслуживания. 1 ил.

 

Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано при осушении переувлажненных почв.

Известна дренажная система, включающая проводящий канал и закрытую коллекторно-дренажную сеть, выполненную с прямым уклоном, рабочая ветвь в устьевой части коллектора выполнена в виде коленообразного патрубка, обращенного концевым участком в водоприемник (Авторское свидетельство SU №1528856, E02B 11/00 от 15.12.1989).

Недостатком известного устройства является то, что оно не позволяет осуществить регулирование уровня воды в коллекторе в автоматическом режиме в зависимости от уровня воды в канале и снижает быстродействие в работе коллектора. Кроме того, оно работает как сифон, концевой участок рабочей ветви должен быть расположен ниже промывной ветви, определяемой формулой гидравлики, что трудно определить расчетным путем при изменении уровня воды в канале. Поэтому сброс воды из системы независимо от гидрологического режима осушаемой территории приводит к повышенному поступлению минерализованных дренажных вод в водоисточники и переосушению корнеобитаемого слоя почвы.

Известно устье дренажного коллектора, включающее глухой участок трубы, последний выполнен коленообразной формы, входная часть которой направлена по движению воды в канале (Авторское свидетельство SU №1108165, E02B 11/00 от 15.08.1984).

Недостатком устройства является ограниченный пропуск воды в нижний бьеф канала устьем коллектора. Кроме того, оно не может осуществлять автоматический режим работы в зависимости от уровня в канале с высокой точностью и повышением быстродействия. При этом отток воды зависит от скорости течения воды в канале при омывании конца патрубка, причем необходимо предусматривать высокие уровни в канале, а это не всегда возможно, так как расход воды в канале часто меняется в зависимости от сезонности его эксплуатации, соответственно, уровни воды в канале могут снижаться до минимального, соответственно, скорости течения резко снижаются.

Известно устье дренажного коллектора, включающее устьевую трубу с коленообразным выходом, устье снабжено Z-образной формы патрубком, имеющим на выходной своей части поплавковую емкость, соединенным с коленообразным выходом посредством промежуточного патрубка, при этом на коленообразном выходе устьевой трубы выполнена наклонная прорезь со свободно установленным в ней валиком, жестко закрепленным на конце промежуточного патрубка, входящим в коленообразный выход, причем на другом конце промежуточного патрубка выполнена V-образная прорезь со свободно установленным в ней направляющим валиком, жестко закрепленным на смежном конце водосливного патрубка (Авторское свидетельство SU №1548333, E02B 11/00 от 07.03.1990).

Известная конструкция устья дренажного коллектора позволяет обеспечить мелиоративное воздействие на орошаемую территорию с дренами, но при всех положительных факторах имеет ряд недостатков, к которым относятся сложность устройства с движущимися частями и низкая эффективность осушения, конструктивно ограниченная глубиной заложения водосливного патрубка в канале. Кроме того, известная конструкция нередко приводит к заклиниванию в прорези патрубка, который должен перемещаться в направляющий валик, причем в воде всегда присутствуют взвешенные частицы наносов, сама прорезь окисляется и тормозит свободный направляющий валик. Это в свою очередь влияет на перемещение водосливного патрубка по высоте и тем самым обеспечивает поступление воздуха при минимальном уровне в канале. Кроме того, коллектор не может полностью сбрасывать воду через сливной патрубок в режиме понижения уровня в канале с опусканием поплавковой емкости из-за глухого участка конца патрубка устья коллектора, в результате образуется застойная зона воды, приводящая в зимнее время к замерзанию и долгому времени его оттаивания в ранневесенний период.

Технический результат от использования заявленного изобретения заключается в повышении надежности, упрощении конструкции и снижении трудоемкости обслуживания.

Технический результат достигается тем, что устье дренажного коллектора, включающее устьевую трубу с коленообразным выходом, водосливной патрубок, поплавок, направляющее устройство, закрепленное на водосливном патрубке, водосливной патрубок содержит вертикальный размещенный телескопический патрубок, установленный с возможностью фиксированного перемещения относительно водосливного патрубка, верхний конец которого перекрывается клапаном, закрепленного двуплечего рычага к корпусу телескопического патрубка и на котором шарнирно закреплен шток установленного на другом плече двуплечего рычага поплавкового датчика, размещенного параллельно торцу телескопического патрубка и ниже предельного уровня канала и торца телескопического патрубка, ниже уровня которого расположено нижнее выпускное отверстие водосливного патрубка, перекрываемого вторым клапаном.

Кроме того, двухклапанный запорный орган выполнен в виде контактно связанных друг с другом конусов, установленных соосно друг другу тупыми концами, причем один конус размещен в верхней части телескопического патрубка, а второй конус - в нижней части водосливного патрубка и соединены между собой тягой.

Признаки, отличающие заявленное устройство от прототипа, не выявлены в других технических решениях при изучении данной смежной области техники и, следовательно, обеспечивают заявленному решению соответствие критерию «существенные отличия».

Таким образом, по сравнению с прототипом устройство позволяет осуществить регулирование сброса воды устья дренажного коллектора в автоматическом режиме с повышением быстродействия и надежности в работе, имея простую систему узлов и пониженную чувствительность к наносам благодаря тому, что вода выходит из коленчатого патрубка под уровень канала от максимального до минимального уровня в нем при открытии верхнего клапана в телескопическом патрубке и, соответственно, открытия отверстия на дне водосливного патрубка для разных уровней в канале. Поэтому предлагаемое устройство надежно в работе при перепадах выше минимального заданного уровня воды в канале. Кроме того, устройство имеет простую клапанную систему узлов и снижает величину управляющих усилий при работе конструкции.

На чертеже показано предлагаемое устье дренажного коллектора.

Устье дренажного коллектора состоит из канала 1, глухой трубы 2 с выходным отверстием 3, водосливного патрубка 4, вертикально установленного телескопического патрубка 5 с фиксатором 6. Телескопический патрубок 5 установлен с возможностью перемещения относительно водосливного патрубка 4 глухой трубы 2 устья коллектора. К телескопическому патрубку 5 зафиксирован жестко упор 7, связанный горизонтальной осью 8 с двуплечим рычагом 9, одно плечо рычага 9 содержит поплавковый датчик 10, жестко соединенный со штоком 11, связанным шарниром 12 с одним плечом изогнутого рычага 9. На верхнем плече рычага 9 закреплен через шарнир 13 клапан 14, который посредством тяги 15 соосно соединен с клапаном 16 в нижней части (на дне) водосливного патрубка 4. Верхнее плечо рычага 9 с поплавковым датчиком 10 размещено параллельно торцу телескопического патрубка 5 ниже предельного уровня канала 1 и торца телескопического патрубка 5, ниже которого размещена нижняя часть водосливного патрубка 4.

Двухклапанный запорный орган с клапанами 14 и 16 выполнен в виде конусов, размещенных соответственно в верхней части телескопического патрубка 5 и в нижней части водосливного патрубка 4. Конусы клапанов 14 и 16 тупыми концами соединены между собой тягой 15 с возможностью относительного перемещения в противофазе внутри телескопического патрубка 5 и водосливного патрубка 4. Тяга 15 может быть выполнена разъемной и соединена между собой винтом-гайкой 17 с возможностью настройки клапанов 14 и 16 относительно перемещения их к выпускным отверстиям вертикального телескопического патрубка 5 и водосливного патрубка 4 в нижней его части. Упор 7 устраняет возможность перекосов запорных органов в виде клапанов 14 и 16 при их вертикальном перемещении. Устье установлено в канале 1.

Устье дренажного коллектора работает следующим образом.

Устанавливают подвижный телескопический патрубок 5 с фиксатором 6 в положение, определяемое предельным минимальным уровнем в канале 1 торца впускного патрубка 5. Этот процесс производят путем перемещения патрубка 5 по направляющему водосливному патрубку 4 с трубой 2. При этом тягу 15 с клапанами 14 и 16 соответственно регулируют при помощи винта-гайки 17 длину тяги 15 и устанавливают соответственно, например, верхний клапан 14 на открытие, а нижний клапан 16 на закрытие (работа клапанов происходит в противофазе друг другу). Таким образом, после настройки при превышении уровня (максимального) воды в канале 1 поплавок 10 поднимается вверх и переводит рычаг 9 с клапаном 14 в положение «Открыто», а клапан 16 в положение «Закрыто» с помощью тяги 15, обусловленные подъемом грунтовых вод, наполняемых канал 1.

При понижении воды в канале 1 поплавок 10 опускается, и клапан 14 закрывает выпускное отверстие в телескопическом патрубке 5, а клапан 16 через тягу 15 открывает нижнее выпускное отверстие патрубка 4 (на дне его) для полного опорожнения трубы 2 устья коллектора в положение регулируемого осушения для полного слива дренажного стока в канал 1.

Таким образом, излив воды из вертикального телескопического патрубка 5 прекращается, и воздух не поступает в трубу 2 устья коллектора. При этом оба клапана 14 и 16 в виде конусов начинают работать совместно в противофазе друг другу, обеспечивая автоматическое переключение работы устройства в целом. Движение воды в этом случае имеет напорный характер, что улучшает водоприемную и водопропускную способность дренажа, так как нет защемления воздуха, оказывающего противодавление поступающей в систему воде.

На зимний период достаточно будет вертикальный телескопический патрубок 5 поднять вверх и закрепить фиксатором 6 к корпусу патрубка 4 с возможностью поднятия вверх тягой 15 с клапаном 16. При таком положении нижнее выпускное отверстие на дне патрубка 4 будет постоянно открыто и будет находиться в воде, что предохраняет нижнюю часть патрубка 4 от замерзания воды в ней, обеспечивает в ранневесенний период сброс воды в канал с одновременным поступлением ее в дрены и тем самым ускоряет отвод избытков влаги и освобождение верхнего слоя почвы от гравитационной влаги в критический момент для условий нечерноземной зоны на несколько суток раньше, а это в свою очередь способствует созданию необходимых условий для проведения весенних полевых работ в более ранние сроки, которые являются предпосылкой для получения высоких и устойчивых урожаев сельскохозяйственных культур.

Таким образом, по сравнению с прототипом устройство также позволяет осуществить автоматическое регулирование устья дренажного коллектора в двух режимах: сброса воды через верх вертикального телескопического патрубка и сброс воды через нижнее выпускное отверстие водосливного патрубка, и также связано с каналом при заданном уровне наполнения.

Устройство позволяет упростить конструкцию за счет исключения сложных узлов, надежно в работе при перепадах выше минимального до максимального уровня в канале и обеспечивает реализацию технологических схем дренажной системы, имея простую клапанную систему узлов при работе конструкции.

Устье дренажного коллектора, включающее устьевую трубу с коленообразным выходом, водосливной патрубок, поплавок, направляющее устройство, закрепленное на водосливном патрубке, отличающееся тем, водосливной патрубок содержит размещенный телескопический патрубок, установленный с возможностью фиксированного перемещения относительно водосливного патрубка, верхний конец которого перекрывается клапаном, закреплен двуплечий рычаг к корпусу телескопического патрубка, на котором шарнирно закреплен шток, установленный на другом плече двуплечего рычага поплавкового датчика, размещенного параллельно торцу телескопического патрубка и ниже предельного уровня канала и торца телескопического патрубка, ниже уровня которого расположено нижнее выпускное отверстие водосливного патрубка, перекрываемого вторым клапаном, при этом клапаны выполнены в виде контактно связанных друг с другом конусов, установленных соосно друг другу тупыми концами, причем один конус размещен в верхней части телескопического патрубка, а второй конус - в нижней части водосливного патрубка и соединены между собой тягой.



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к области сельского хозяйства, а конкретней к способам устройства кротового дренажа на дренируемых сельскохозяйственных землях. Способ предусматривает выполнение поперек направления трубчатого дренажа кротовых дрен.
Изобретение относится к области сельского хозяйства, а конкретней к способам глубокого рыхления дренируемых сельскохозяйственных земель. Способ предусматривает выполнение поперек направления трубчатого дренажа рабочих проходов рыхлителя.

Изобретение относится к комплексной мелиорации агроландшафтов гумидной зоны с использованием закрытого дренажа. Устье дренажного коллектора включает открытый канал 1 и присоединенную к коллектору 2 устьевую трубу 3, колодец, разделенный посредством устьевой трубы 3 на две закрытые неравные части, а именно на верхнюю регулирующую камеру 7 и нижнюю подклапанную камеру 8.

Изобретение относится к мелиорации и может найти применение как при орошении, так и при осушении сельскохозяйственных угодий. Вакуумная дренажная система состоит из дрен 1, коллектора 2, в устье которого в дренажном колодце 8 расположена накопительная емкость 3 с сифоном 4 и зарядной трубой 5.
Изобретение относится к области сельского хозяйства, а конкретней к способам щелевания дренируемых сельскохозяйственных земель. Новым является то, что на дренируемых землях выделяют придренные участки трубчатого дренажа шириной от 6,5 до 8,5 глубин заложения трубчатых дрен и в момент рабочего прохода щелевателя в пределах выделенных придренных участков подают на дно полостного следа прохода ножа щелевателя мелкодисперсный порошок карбоната кальция в норме от 70 до 85 г/м.
Изобретение относится к области сельского хозяйства, а именно к способам чизелевания дренируемых сельскохозяйственных земель. На дренируемых землях поперек направления трубчатого дренажа выполняют рабочие проходы чизеля.

Изобретение относится к мелиорации и может найти применение как при орошении, так и при осушении сельскохозяйственных угодий. Осушительная система состоит из дрен 1, коллектора 2 с дренажным колодцем 4, входного патрубка 9 и воздуховода 14.

Изобретение относится к области мелиорации и может быть использовано для равномерного регулирования уровня грунтовых вод на землях, требующих полива и дренирования в зоне орошения.

Изобретение относится к области мелиорации и может быть использовано для автоматического регулирования и стабилизации грунтовых вод, преимущественно для дренажных систем.

Изобретение относится к строительству и к области мелиорации и может быть использовано для автоматического слива жидкости в колодцах для обеспечения бесперебойной работы дренажных систем от замерзания в них воды.

Изобретение относится к гражданскому строительству складских корпусов и может быть использовано на участках с высоким уровнем стояния грунтовых вод. Способ включает создание комбинированного горизонтального кольцевого, пластового и пристенного дренажа. Дополнительно к кольцевому горизонтальному дренажу по контуру с глубиной заложения по отметке подошвы фундамента устраивают центральную дрену по продольной оси подземной части помещения с более глубоким заложением, например на 1,5 м ниже заложения кольцевого дренажа. Для быстрого понижения уровня грунтовых вод откачку производят из центральной горизонтальной дрены, при этом расход центральной дрены составляет 30% от кольцевого дренажа. Конструктивно центральная горизонтальная заглубленная дрена выполняется также, как и кольцевой дренаж. Сначала укладываются дренажные трубы (пластмассовые или асбестоцементные) расчетным диаметром 75 мм (100 мм). Затем вокруг дренажной трубы устраивается гравийная обсыпка диаметром 500 мм, которая для предупреждения кольматирования оборачивается защитно-фильтрующим материалом (геотекстилем). В качестве геотекстиля могут использоваться иглопробивные материалы марок «Polyfelt TS 10», «Polyfelt TS 20», «Polyfelt TS 30» и термоскрепленные материалы марок «Typar SF 27», «Typar SF 40», толщиной полотна от 0,25 до 1,3 мм. Сверху дренаж в траншее засыпается крупнозернистым песком с коэффициентом фильтрации не менее 5,0 м/сут. Использование предложенного способа позволит обеспечить понижение уровня грунтовых вод (кривой депрессии) непосредственно в основании под полами, а также позволит исключить опасное капиллярное замачивание грунта как при нормальном (наблюдаемом), так и особенно при высоком (сезонном) уровнях грунтовых вод. 2 ил., 1 табл.

Изобретение относится к мелиорации и может быть использовано для осушения грунтов в особенности тяжелых по механическому составу с автоматическим регулированием уровней грунтовых вод. В водоприемном колодце 5 в основании V-образной формы патрубка 3 размещена подклапанная камера 7 с дополнительным впускным патрубком 8 с клапаном 9. Клапан 9 перекрывает отверстие впускного патрубка 8 путем нажатия поплавка 10 с открытой водонаполняемой емкостью 11, размещенной в корпусе 12, перемещающейся по направляющим 13. Клапан 9 жестко прикреплен к штоку 15. В средней части штока 15 прикреплена мембрана 16, закрепленная в корпусе 17. К верхней части корпуса 17 в виде крышки прикреплен жестко дном корпус 12, в котором помещен поплавок 10 с емкостью 11, расположенный на пружине 18. Верхняя часть штока 15 через шайбу 20 соединена с дном поплавка 10 с емкостью 11. Водонаполняемая емкость 11 имеет калиброванное отверстие 14. В нижней части штока 15 установлена направляющая втулка 21. Подклапанная камера 7 сверху перекрыта сеткой 22. Пружина 18 служит для поддержания поплавка 10 с емкостью 11 при закрытии или открытии клапана 9 в подклапанной камере 7, а также является чувствительным элементом для перемещения поплавка 10 с емкостью 11 и устраняет ударные нагрузки между собой корпуса 17 и поплавка 10 с емкостью 11, а также клапана 9 о торец патрубка 8. Открытие отверстия в патрубке 8 в подклапанной камере 7 происходит только после освобождения водонаполняемой емкости 11 поплавка 10 от воды через калиброванное отверстие 14 в колодец 5. В результате обеспечивается автоматический режим работы V-образной формы патрубка 3 и в целом регулятора уровня в режиме отведения избыточных вод в течение вегетационного периода, соответствующего подъема уровня грунтовых вод от максимальной до минимальной отметки. Повышается надежность устройства, обеспечивается повышение точности регулирования и расширяется арсенал технических средств, предназначенных для регулирования уровня воды в колодце, снабженном микропористым материалом и регулятором. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.
Наверх