Система подпочвенного орошения

, СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ РЕСПУБЛИК а) А 01 б 25 ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ельскии ини 7) 1. СИСТЕМА ПОДПО ЕНИЯ, включающая пит ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ Н АВТОРСКОМУ СВИ(56) 1. Авторское свидетельство СССР906454, кл. А 01 6 25/16, 1980.2. Авторское свидетельство СССР по заявке3260968/30-15, кл. А 01 б 25/06, 1981.(54) (5 ЧВЕННОГО ОРОШ ающий резер,801130271 А вуар, транспортируюгций трубопровод, полевые распределители, секционные распределители с трехходовым краном и увлажнители, отличающаяся тем, что, с целью повышения эффективности работы путем автоматизации последовательного полива в пределах орошаемого массива, транспортирующий трубопровод в точках подключения полевых распределителей снабжен запорно-распределительным органом, выполненным в виде камеры с расположенным в ней поворотным диском с отверстием, причем диск снабжен приводом с мембранным гидроусилителем, связанным с приводом передаточным механизмом.1130271 2. Система по п. 1, отличающаяся тем, что, с целью включения системы в новый цикл полива, первый запорно-распределительный орган снабжен дополнительными передаточным механизмом и мембранным гидроусилителем, гидравлически связанным с камерой первого запорно-распределительного органа, соединительной трубой с рас 1Изобретение относится к сельскохозяйственной мелиорации и может быть использовано при орошении сельскохозяйственных культур.Известна автоматизированная напорная оросительная система, содержащая источник орошения, транспортирующий и поливные. трубопроводы, водораспределительные узлы, включающие два переключателя водо- подачи, имеющих между собой гидравлическую связь через управляющие клапаны, связанные с программным устройством, причем головные переключатели выполнены в виде запорных органов, имеющих гидроусилители, полости которых, содержащие обратные клапаны, соединены через управляющие клапаны поливных переключателей с напорной частью транспортирующего трубопровода и так же - с трубопроводом обратного переключения 11. Однако эта автоматическая система предназначена для средненапорных и высоконапорных оросительных систем. Применение ее в системах подпочвенного орошения, где максимальный напор увлажнителя не превышает 0,8 м, требует увеличения в несколько раз конструктивных элементов почти всех углов автоматического водораспределения.Известна система подпочвенного орошения, включающая питающий резервуар, транспортирующий трубопровод, полевые распределители, секционные распределители с запорным органом в виде трехходового крана, снабженного гидрореле, увлажнители 12.Однако в известной системе подпочвенного орошения саморегулирование водоподачи происходит в пределах одного полевого распределителя и связанных с ним секционных распределителей. Включение и переключение работы полевых распределителей не автоматизировано и требует затрат ручного труда, Кроме этого, известная система подпочвенного орошения не обладает информацией о состоянии увлажнения орошаемого участка, включение в работу полевого распределителя осуществляется вручную по временному циклу. 5 1 О 15 2 О 25 ЗО 35 4 О положенным на ней командным краном, имеющим поплавковый привод, установленный в поплавковой камере, и гидравлически соединенные с камерой датчики влажности, выполненные в виде перфорированных труб- накопителей, расположенных на участке первоочередной по заданной программе поливаемой секции,2Целью изобретения является повышение эффективности работы путем автоматизации последовательного полива в пределах орошаемого массива.Зта цель достигается тем, что и системе подпочвенного орошения, включающей питающий резервуар, транспортирующий трубопровод, полевые распределители, секционные распределители с трехходовым краном и увлажнители, транспортирующий трубопровод в точках подключения полевых распределителей снабжен запорно-распределительным органом, выполненным в виде камеры с расположенным в ней поворотным диском с отверстием, причем диск снабжен приводом с мембранным гидроусилителем, связанным с приводом передаточным механизмом.Кроме того, с целью включения системы в новый цикл полива, первый запорно-распределительный орган снабжен дополнительными передаточным механизмом и мембранным гидроусилителем, гидравлически связанным с камерой первого запорно-распределительного органа, соединительной трубой с расположенным на ней командным краном, имеющим поплавковый привод, установленный в поплавковой камере и гидравлически соединенные с камерой датчики влажности, выполненные в виде перфорированных труб- накопителей, расположенных на участке первоочередной по заданной программе поливаемой секции.На фиг. 1 приведена система, общий вид; на фиг. 2 - запорно-распределительный орган с гидроприводом; на фиг. 3 - взаимосвязь командного крана с перфорированными трубами-накопителями; на фиг. 4 - 7 - различные положения запорного органа.Система подпочвенного орошения включает питающий резервуар 1, транспортирующий трубопровод 2 для подачи воды в полевые распределители 3, секционный распределитель 4 и увлажнители 5. Для пере. распределения потока из транспортирующего трубопровода 2 в полевые распределители 3 имеется запорно-распределительный орган 6, состоящий из камеры 7 поворотного диска 8 с отверстием 9 и вала 10 привода. Поворот диска 8 осуществляется с помощью мембранного гидроусилителя 11, имеющего передаточный механизм 12 с храповиком, обеспечивающим поворот вала 10 только в одном направлении, и импульсную трубку 13, соединяющую полость 14 мембранного гидроусилителя 11 с камерой 7 запорно-распределительного органа 6. Первый запорно-распределительный узел имеето основные: мембранный гидроусилитель 11 и передаточный механизм 12 и дополнительные: мембранный гидроусилитель 15 и передаточный механизм 16.Перевод системы на последующий цикл работы, в зависимости от состояния влаж ности почвы первоочередной по заданной программе поливаемой секции первого полевого распределителя, осуществляется с помощью дополнительного мембранного гидроусилителя 15, установленного на первом запорно-распределительном органе 6, имею- о щем связь с передаточным механизмом 12. Полость 14 дополнительного мембранного гидроусилителя 15 гидравлически связана с полостью камеры 7 первого запорно-распределительного органа 6 посредством соедини тельной трубки 13 с командным краном 17, механически соединенного с поплавком 8 поплавковой камеры 19, соединенной с перфорированными трубами-накопителями 20 трубкой 21. Перфорированные трубы-накопители 20 расположены в слое песка на глу бине активного слоя почвы в непосредственной близости от увлажнителей 5 первоочередной по заданной программе поливаемой секции первого полевого распределителя 3.Автоматическая система работает следующим образом.Вода из питающего резервуара 1 поступает в транспортирующий трубопровод 2 и при положении отверстия 9 поворотного диска 8 запорно-распределительного органа 6 Закрыто для обоих полевых распредели О телей 3 и последующего участк; транспортирующего трубопровода 2 повыш ет давление в камере 7. Одновременно вода поступает по импульсной трубке 13 в полость 14 основного мембранного гидроусилителя 11. При достижении определенной величины 45 давления срабатывает мембранный гидроусилитель 11 и через передаточный механизм 12 поворачивает вал 10 на 90 и соответственно поворотный диск 8 с отверстием 9 - в положение Открыто для первого поле- О вого распределителя 3. Далее вода распределяется по секционным распределителям 4 и увлажнителям 5 в соответствии с заданной программой.Поступление воды в полевой распределитель 3 снижает давление в камере 7 запорно распределительного органа 6, а соответственно, и в полости 14 основного мембранного гидроусилителя 11, что обеспечивает перевод его и передаточного механизма 12 в исходное положение, при этом вал 10 привода с поворотным диском 8 остается в неподвижном голожении, так как храповикн передаточного механизма 12 обеспечивают поворот вала 10 только в одном направлении Г 1 о окончании полива из последнего по заданной программе секционного распределителя 4 и его отключении возрастает давление в полевом распределителе 3 и соответственно в камере 7 запорно-распределительного органа 6. Срабатывает основной мембранный гидроусилитель 11 и через передаточный механизм 12, поворачивая вал 10 ка следующий угол в 90, переводит поворотный диск 8 с отверстием 9 в положение Закрыто для первого полевого распределителя 3 и в положение Открыто для второго полевого распределителя 3. Поступление воды во второй полевой распределитель 3 понизит давление в камере 7 запорно-распределительного оргака 6, а соответственно, и в полости 14 мембранного гидроусилителя 11, что приведет его и передаточный механизм 12 в исходное положение. При этом вал 10 привода остается в неподвижном положении,По завершении программы полива второго полевого распределителя 3 и повышении давления в камере 7 запорно-распределительного органа 6 мембранный гидроусилитель 11 с помощью передаточного механизма 12 поворачивает вал 10 на следующие 90 и переводит поворотный диск 8 с отверстием 9 в положение Закрыто для обоих полевых распределителей 3 и в положение Открыто для следующего участка транспортирующего трубопровода 2. Поступление воды в следующий участок транспортирующего трубопровода снизит давление в камере 7 запорно-распределительного органа 6 и приведет основной мембранный гидро- усилитель 11 с передаточным механизмом 12 в исходное положение. При этом вал 10 привода остается в неподвижном положении.Водораспределение на последующих запорно-распределительных органах 6 и полевых распределителях 3 происходит аналогично и отличается тем, что мембранный гидроусилитель 11 кастраивается на включение в работу при давлении, меньшем 1 или большем, в зависимости от уклона и условий проектирования), чем имеющееся в этот период времени давление на предыдущих запорно-распределительных органах 6.Водораспределекие на последнем запор- но-распределительном органе 6 отличается от предыдущих тем, что передаточный механизм 12 обеспечивает поворот вала привода 10 и соответственно поворотного диска 8 с отверстием 9 ка 120, так как водораспределение необходимо только в двух направлениях.После прекращения полива на последнем полевом распределителе 3 и повышения давления в камере 7 последнего запорнораспределительного органа 6 мембранный гидроусилитель 11 с помощью передаточного механизма 12 осуществляет поворот вала 10 привода на 120 и соответственно поворотного диска 8 с отверстием 9 - в положение Закрыто для обоих полевых распределителей 3. Создавшееся давление, распространяясь по транспортирующему трубопроводу 2 к его началу, осуществит поочередное включение в работу мембранных гидроусилителей 11, так как каждый из них настроен на включение при давлении, меньшем или большем, в зависимости от уклона и условий проектирования, чем предыдущие. Диск 8 с отверстием 9 всех запорно-распределительных органов 6, поворачиваясь на очередной угол в 90, переходит в положение Закрыто для полевых распределителей 3 и предыдущего участка транспортирующего трубопровода 2, т.е. осуществляется перевод в исходное положение запорно-распределительных органов 6. Отключение от водоподачи участков транспортирующего трубопровода 2 приведет к постепенному понижению давления во всех, кроме первого, запорно-регулирующих органах 6 и к возвращению в исходное положение мембраны гидроусилителей 11 с передаточными механизмами 12.Таким ооразом, все запорно-распределительные органы 6 и мембранные гидроусилители 11 с передаточным механизмом 12 вернутся в исходное положение, кроме основного мембранного гидроусилителя 11 и его передаточного механизма 12 первого запор- но-регулирующего органа 6.Включение системы в новый цикл полива будет зависеть от уровня воды, профильтровавшейся во время полива первоочередной по заданной программе секции первого полевого распределителя, ее уровня в перфорированных трубах-накопителях 20 н в соединенной с ними трубкой 21 поплавковой камере 19. Продолжительность понижения уровня воды в перфорированных тру-, бах-накопителях 20 и соответственно в поп 4 лавковой камере 19 до минимального уров ня должна соответствовать времени достижения почвой состояния нижнего предела увлажнения, и определяется расчетным путем с учетом характеристики грунтов, сельскохозяйственных культур и других факторов,При минимальном уровне воды в поплавковой камере 19 ее поплавок 18, механически связанный с командным краном 17, установленным на соединительной трубке 13, 5 10 15 20 25 30 35 40 переведет его в положение Открыто. Если на этот момент времени полив по всем полевым распределителям 3 завершен и система приведена в исходное положение, то повышающееся давление в камерепервого запорно-распределительного органа 6 по соединительной трубке 13 передается в полость 14 дополнительного мембранного гидроусилителя 15, отрегулированного на включение в работу при давлении большем, чем необходимое для включения основного мембранного гидроусилителя 11, который через передаточный механизм 12 повернет вал 10 привода и поворотный "диск 8 с отверстием 9 на угол 90, открыв поступление воды в первый полевой распределитель 3 и начав, таким образом, новый цикл полива. Поступление воды в первый полевой распределитель понизит давление в камере 7 первого запорно-распределительного органа 6, что приведет дополнительный мембранный гидроусилитель 15 и его передаточный механизм 16 в исходное положение.Если же по окончании первого цикла полива уровень воды в перфорированных трубах-накопителях и соответственно в поплавковой камере 19 будет выше минимального, то командный кран 17, переведенный в положение Закрыто при максимальном уровне профильтровавшейся воды, останется в прежнем положении Закрыто. Командный кран 17, перекрывая поступление воды в полость 14 дополнительного мембранного гидроусилителя 15, не включает его в работу, и первый запорно-распределительный орган 6 останется в положении Закрыто для полевых распределителей 3 и следующего участка транспортирующего трубопровода 2 до момента достижения положения минимального уровня воды в поплавковой камере 19. Таким образом, включение и выключение системы зависит от положения уровня воды в поплавковой камере 19, минимальный уровень которой отрегулирован на момент достижения почвой нижнего предела увлажнеЙия. Таким образом, система подпочвенного орошения позволяет полностью автоматизировать процесс полива в пределах всего орошаемого массива, обеспечить необходимые сроки полива, снизить эксплуатационные затраты за счет исключения затрат ручного труда при проведении полива и экономии оросительной воды за счет исключения сбро. са при отключении системы, Снижается материалоемкость и энергоемкость, повышается надежность по сравнению с аналогичными автоматизированными оросительными системами.ставитель Н.д И. Вересж 721рственногобретений и- 35, Раушг. Ужгоро иден Редактор Заказ 910 горов Н 11303филиал СоТехре ТираИПИ Госуда по делам изо 5, Москва, Ж ППП Патент ЕвсеевКорректор Л, ППодписноеомитета СССРоткрытийская наб д. 4/5д, ул. Проектная, 4