Система внутрипочвенного орошения

(71) Волжский научно-исследов ский институт гидротехники и рации(56) Авторское свидетельство ССС Оф 1192731кл. А 01 С 25/ 16, 198Авторское свидетельство СССР У 1296056 кл. А 01 6 25/06, 1987. (54) .СИСТЕМА ВНУТРИПОЧВЕННОГО ОРОШЕНИЯ(57) Изобретение относится к сельско хозяйственной мелиорации и может быть использовано при автоматизации внутрипочвенного орошения сельскохозяйственных культур. Целью изобретения является повышение равномерности орошения, Система внутрипочвен ного орошения включает питающий резервуар 1, транспортирующий трубопровод 2, секционные распределители 3, снабженные водовыпусками 5, и увлажнители 4. Включение и выключение водовыпусков 5 производятся золотниковыми кранами-распределителями 6 гидравлически связанными трубкой 7 с транспортирующим трубопрово-дом 2. Переключение крана-распределителя 6 осуществляется с помощьюлизиметрического датчика 10 влажности почвы и мембранного привода, гидравлически связанного с трубопроводом обратной связи 9, Чтобы повыситьдавление в трубопроводе обратной связи 9, на конце транспортирующеготрубопровода 2 установлен гндроусилитель 11. Для поддержания постоянного заданного напора в секционных распределительных трубопроводах водовыпуск 5 имеет золотниковый клапан-регулятор 12, имеющий механическуюсвязь с сервоприводом, полость которого соединена гидролинией с полостьюсекционного распределительного трубопровода 3, Клапан-регулятор 12каналами гидравлически связан с краном-распределителем 6 и гидравличес"кими каналами с полостями гидропривода водовыпуска 5, В местах соединения увлажнителей 4 с секционнымираспределительными трубопроводами 3для снижения напора в увлажнителяхдо необходимого по агротребованиямустановлены шайбы-компенсаторы давления 23. Сброс воды осуществляетсяпо сбросной линии. 3 ил.14843Изобретение относится к сельскохозяйственной мелиорации и можетбыть использовано при автоматизациисистем подпочвенного орошения сель 5скохозяйственных культур,Цель изобретения - повышение равномерности орошения.На фиг, 1 показана предлагаемаясистема, общий вид; на Фиг. 2 - соединение секционного распределительного трубопровода с увлажнителем через ыайбу-компенсатор давления, нафиг, 3 - водовыпуск с краном-распределителем, клапаном-регулятором игидродатчиком влажности почвы.Система внутрипочвенного орошениясодержит питающий резервуар 1, транспортирующий трубопровод 2, секционный распределительный трубопровод 3 20для подачи воды в увлажнители 4. Дляпоочередной подачи воды в узлах подключения секционных распределительных трубопроводов 3 установлены водовыпуски 5. Включение и выключениеводовыпусков 5 осуществляется с помощью золотниковых двухпозиционныхкранов-распределителей 6, гидравлически связанных трубкой 7 с транспортирующим трубопроводом 2. Золотниковые двухпоэиционные краны-распреде"лители 6 имеют мембранный привод 8,гидравлически связанный с трубопроводом 9 обратной связи. Двухпоэиционное переключение крана-распределителя 6 осуществляется с помощью поплавка гидродатчика 10 влажностипочвы и мембранного привода 8. Повышение давления в системе обратнойсвязи на конце транспортирующего трубопровода 2 осуществляется гидроусилителем 11. Для поддержания постоянного заданного напора.в секционныХ распределительных трубопроводах3 служит сдвоенный золотниковый клапан-регулятор 12 давления, выполненный в виде золотникового распределителя, подпружиненный поршень которого имеет механическую связь с сервоприводом 13, полость которого гидравлически связана линией 14 с полостью секционного распределительного трубопровода 3, расположеннойэа водовыпуском 5, Клапан-регулятор12 давления каналами 15-18 гидравлически связан с краном-распределителем Ь и каналами 19-22 с полостями гидропривода водовыпуска 5. Дляснижения рабочего давления до необходимого в увлажнителях 4 (0,0063240,008 МПа) в местах их подсоединения к секционным распределительнымтрубопроводам 3 установлены шайбыкомпенсаторы 23 давления расчетногодиаметра. Для отвода воды из кранараспределителя 6 в сбросный приямокслужит сбросная линия 24. Управление гидроприводом водовыпусков 5,установленных на транспортирующемтрубопроводе, осуществляется черезканалы 25 и 26, гидравлически связанные соответственно с каналами 15и 16. Для установки регулируемогодавления подпружиненный шток клапанарегулятора 12 давления имеет регулировочную шайбу 27.Выточки на золотнике клапана-регулятора выполнены с различной длиной. Большая длина верхней выточкиобусловлена необходимостью постепенного уменьшения подачи воды по каналу 21 (при передвижении золотникавверх) и одновременного открытия иувеличения водоподачи по каналу 19.Автоматический водовыпуск натранспортирующем трубопроводе работает в противофазе по сравнению с водовыпуском, установленным на секционном распределителе и гидравлическисвязан каналами 25 и 26 с краном-распределителем. Автоматинеский водовыпуск на транспортирующем трубопроводе не имеет клапана-регулятора 12давления и его мембранный гидропривод соединен непосредственно с кана-.лами 25 и 26.Система внутрипочвенного орошенияработаст следующим образом,Вода из питающего резервуара 1по транспортирующему трубопроводу 2при исходном (нижнем) положении штока крана-распределителя 6 поступаетв первый секционный распределительный трубопровод 3 и далее в увлажнители через шайбу-компенсатор 23 давления. Одновременно вода по трубке7 поступает в кран-распределитель 6и далее по каналу 15 в клапан-регулятор 12 давления. Из последнеговода по каналу 21 поступает в нижнюю полость гидропривода водовыпуска 5, Одновременно из верхней полости гидропривода водовыпуска 5 водапо каналу 20 через клапан-регулятор12 давления и далее по каналу 16 через кран-распределитель 6 попадаетв сбросную линию 24. По каналу 25,связанному с каналом 15, вода подается в верхнюю полость гидропривода5 14 водовыпуска 5, установленного на транспортирующем трубопроводе 2, а по каналу 26, далее каналу 16 через кран-распределитель 6 сбрасывается из нижней полости гидропривода этого водовыпуска 5 в сбросный приямок по линии 24. Таким образом, запорный орган водовыпуска 5, установленного на секционном трубопроводе 3, переходит в положение "открыто", а эапорный орган водовыпуска 5, установленного на транспортирующем трубопроводе 2 - в положение "Закрыто".ЭПри этом давление воды в каналах 25 и 21 практически одинаково, так как, сброс воды иэ подмембранной камеры водовыпуска 5 по каналу 22 перекрыт. В процессе регулирования давления в секционном трубопроводе давление воды (при плавающем" положении золотника клапана-регулятора) в канале 25 уменьшается за счет сброса воды по каналам 22 - 18 - 16, однако в любом случае давление воды в канале 25 значительно вьппе давления воды в канале 26. И вследствие этого запорный орган водовыпуска 5, установленного на транспортирующем трубопроводе 2, остается в положении "Закрыто".Водовыпуск 5, установленный на секционном распределительном трубопроводе 3, имеющий клапан-регулятор 12, производит регулировку давления следующим образом. Вода по линии 14 попадает в полость сервопривода 13 и при повышении давления сверх установленного (с помощью регулировочной шайбы 27) передвигает шток клапана-регулятора 12 давления вверх, тем самым сокращая подачу воды по каналу 21 в нижнюю полость гидропривода водовыпуска 5 и приоткрывая подачу по каналу 19 в верхнюю его полость. Одновременно прикрывается сброс воды по каналу 20 из верхней полости гидропривода водовыпуска 5 и приоткрывается сброс воды по каналам 22 и 18 из нижней камеры. Гидропривод уменьшает проходное сечение водовыпуска 5, тем самым происходит понижение давления в полости секционного распределительного трубопровода 3. При понижении давления менее установленного шток клапана-регулятора 12 давления под действием пружины перемещается вниз, увеличивая подачу воды в нижнюю камеру и уменьшая подачу воды в84332 10 15 20 25 30 35 40 45 50 верхнюю камеру гидропривода водовыпуска 5. Таким образом, шток клапана-регулятора 12 давления и соответственно запорньп орган водовыпуска 5 находятся в "плавающем" режиме, обеспечивая постоянно заданное давление в секционном распределительном трубопроводе 3. Вода под постоянным (регулируемым) давлением в секционном распределительном трубопроводе 3, проходя через шайбы-компенсаторы 23 давления расчетного диаметра, подается в увлажнители 4 с постоянным напором, не превышающим расчетный, что позволяет достичь равномерности увлажнения почвы.По истечении заданного промежутка времени, равного времени. полива, поплавок гидродатчика 10 влажности почвы переводит шток крана-распределителя 6 в верхнее положение, закрывая подачу воды по каналу 15 и открывая подачу воды по каналу 16. Водовыпуск на транспортирующем тру 11 бопроводе переходит в положение Открыто". При переключении крана-распределителя 6 (перемещение его штока в верхнее положение) давление воды в канале 26 не падает, так как сброс . воды из надмембранной полости водо- выпуска 5, установленного на секционном трубопроводе 3, перекрыт золотником клапана-регулятора 12 давления. Поэтому наличие крана-регулятора 12 не влияет на работу водовыпуска 5, установленного на транспортирующем трубопроводе и имеющего гидравлическую связь по каналам 25 и 26 с краном регулятором 12 давления.Одновременно вода по каналу 17, воздействуя на шток клапана-регулятора 12 давления, переводит его в нижнее положение. Вода при перекрытых каналах 19 и 22 поступает в верхнюю камеру гидропривода водовыпуска 5 по каналу 20 и сбрасывается из нижней камеры по каналу 21 и далее по каналу 15. Запорный орган водовы 5, установленного на секционном распределительном трубопроводе 3 переходит в положение 1 Закры 11то . Аналогично переключение водовыпусков происходит и на последующих узлах водораспределения. По окончании полива поплавок датчика влажности напоследнем узле переводит шток кла 1 ч 84332пана переключателя в верхнее положение. Вследствие этого закрывается подача воды в последний секционный трубопровод и сткрывается подача в гидроусилитель, ксторый с помощью трубопровоДа обратной связи переводит штоки кранов-распределителей(всех, кроме последнего) в нижнее, положение. Этим самым обеспечиваются закрытие водовыпусков 5 на транспортирующем трубопроводе и открытие водовыпусков на секционном трубопроводе всех, кроме последнего, узлов водораспределения. С целью избежа- ния противодействия подъемной силы поплавка гидродатчика влажности переводу штока крана-распределителяв нижнее положение, кран-распределитель на последнем. узле водораспределения не подключен к трубопроводу обратной связи, а перевод его штока в нижнее положение осуществляется(по истечении времени, меньшего чемвремя полива из одного секционного 25 трубопровода) под действием силы тяжести поплавка, связанного со штоком клапана-регулятора скользящей скобой (не показана), По окончании полива на последнем участке вода попадает в гидроусилитель 11, который повышает давление в трубопроводе 9 обратной связи и переводит штоки кранов-распределителей 6 в исходноенижнее положение (при отсутствии воды в камере гидродатчика 10 глажности почвы), открывая тем самым новыйцикл полива. При наличии воды в камере гидродатчика 10 влажности почвы,т.е. при достаточной влажности почвы новый цикл полива не начинается. 4 ОТаким образом, предлагаемая система внутрипочвенного орошения позволяет повысить равномерность увлажнения при одновременном снижении ее ма. териалоемкости. 45Формула изобретенияСистема внутрипочвенного орошения,включающая питающий резервуар дляподачи воды в транспортирующий трубопровод с транспортирующими водовыпусками, расположенными по его длине и оснащенными гидроприводами, секционные распределительные трубопроводы, связанные с транспортирующимтрубопроводом секционными водовыпусками с гидроприводами, и увлажнители, подключенные к секционным распределительным трубопроводам, причемполости гидропривода секционных распределительных водовыпусков подключены к сбросу и к входу нижележащего транспортирующего водовыпуска через золотниковые краны-распределители, золотники которых имеют мембранные приводы, подключенные через линию обратной связи с гидроусилителем к концу транспортирующего трубопровода, и кинематически связаны споплавками в емкостях лизиметрических датчиков влажности почвы в секциях орошения, при этом управляющиеполости гидроприводов транспортирующих водовыпусков подключены к инверсным выходам кранов-распределителей, а напорный вход последнегокрана-распределителя подключен квходу предпоследнего транспортирующего водовыпуска, о т л. и ч а ющ а я с я тем, что, с целью повышения равномерности орошения, система снабжена шайбами-компенсаторамидавления, установленными в местахстыка увлажнителей с секционным распределителем а также установленнымина каждом секционном водовыпускесдвоенными золотниковыми клапанамирегуляторами давления с мембраннымисервоприводами, полости которых гидравлически связаны с полостями секционных распределительных трубопроводов на участках за секционными водовыпусками, причем вход соответствующего клапана-регулятора подключен ксоответствующим инверсным выходамкранов-распределителей, а инверсныевыходы последних - к над- и подпоршневой полостям гидроприводов секционных выдовыпусков.1484332 едактор И.Горна орректор И,Муска Тираж 6 дписно КНТ ССС Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул, Гагарина, 101 Заказ 2962/ ВНИИПИ Госуд Составитель Г.Параев Техред М,Ходаничарственного комитета по изобретениям и открытиям 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5