Самонапорная оросительная система

ОЮЭ СОВЕТСНИХ ЦИАЛИСТИЧЕСНИХ ПУБЛИК 19) 111) 1 1 5 АО С 25 0-15(54)5 Вю ый нк сельскочио-исследовательексной автомгтизаис теми Д.В.Костюк 8) спол ваомп ленияи полионапор оз илов (08 изобретеолива, Сае свидетельство СС А 01 С 25/16, 1983. истемадозаб ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ10 ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР Д ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(21) 4269439/ (22) 26,05,8 (46) 07,02,90 (71) Всесоюзн ский ииститут ции мелиорати (72) С,В.Ново (53) 631,347, (56) Авторско187764, кл Е 02 В 13/02,2ОР 11 АЯ ОРОСИТЕЛЬНАЯ СИ(57) Изобретение относитс му хозяйству и может быть но при автоматизации уира цессами водараспределения трубопроводов эакрытыи са оросительньи систем. Гель ния - повышение качества монапорная оросительная с держит водоисточник 4 с во540738 10 5 20 сифоном 1, трлцсцорти)ующий 5 и Поливные трубопроводы, подключенные к транспортирующему цоливцгпми сифонами 8,трлцспортирую 1 пем трубопроводе , устлцовлены водорл пределительцые устройства 7 (колодцы) с трлцзистцыми и поливными сифонами, снабженными цл капорах вакуумными трубками 41 с кланнами, управляемыми программным гицрлвлическим переключателем 13.; Кроме того, система содержит блок окончания оросительного цикла 27,блок задержки сигнала 29, командный сифон 37, причем последний установлен на каждом водораспределительцом узле 7, Зарядка транзитных 9 и водозаборного 1 сиФонов производится с помощью трубок 41 и.3, соединяющих капоры сифонов с зарядными насадками 40 и 2, Блок 27 окончания оросительного цикИзобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано при автоматизации технологического процесса водораспределеция и полива из трубопроводов самонлцорных закрытых оросительных систем.11 ель изобретения - повьппецие качества полива.На фиг, представлена самонлпорная оросительная система, общая схема; на Фиг,2 - конструкция программного переключателя клапанов водорлспределительного устройства,Самонапорцая оросительная система содержит водозаборное устройство, выполненное в виде водозаборного сифона 1, снабженного зарядным наслдком 2, соединенным трубкой 3 с капором зарядного сифон 1, Последний обеспечивает забор воды цз открытого водо- источника 4 и ее подачу в транспортирующий трубопровод 5, разделяемый на последовательные секционные участки водораспределительными устройствами 6.Каждое нодордспределительное уст . ройство 6 выполнено в виде бетонного колодца 7 и снабжено поливными сифонами 8 и, кроме последнего водораспределительцого устройства, одним транзитным сифоном 9, 1 оливцые 8 и транзитный 9 сифоны снабжены устлцовленными нл их кпорах вакуумными трубками О (фиг.2) с пневмокллплцл -ЗО 35 40 45 50 55 лл вьптолцец в виде пцецмо 1 шццц 4 црлвлеция и накопительной емкости ЗОс поплавком 31, установленным с возможностью переключения кллцлнл 33 нлодном конце пнецмолиции управления,другой конец которой соединен с капором водозаборного сифона 1. Блок 29 задержки выполнен в виде сливной емкости с поплавком и ватрубка 35,один конец которого опущен в сливную емкость, д другой соединен с капором последнего в очереди на полив поливного сифона 8 первого водораспределительного устройства. Вход командногосифона 37 установлен в сливной емкости 36 с возможностью перекрытия его поплавком в ней, а выход выполнен в виде 0-образного колена, установленного над накопительной емкостью ниже сливной емкости. 1 з.д. Ф-лы, 2 ил,ми 11 и 12, Водораспределительноеустройство также снабжено программным переключателем 13, обеспечивающим заданные последовательность и продолжительность циклического открытия и закрытия пневмоклапанов 11 и 12 поливных 8 и транзитного 9 сифонов,что, в свою очередь, обеспечивает заданные последовательность и продолжитель- . ность подачи воды в соответствующие сифоны водораспределительного устройства Ь. Программный переключатель 13 может быть выполненнапример, в виде гидравлического программного устройства (фиг,2), содержащего турбину 14, установленную в байпасе 15 транспортирующего трубопровода 5 на выходе последнего из колодца 7, и турбина 14 посредством вариатора 16 и редуктора 17 связана с рычагами 18 и 19 пневмоклапанов 11 и 12 поливных 8 и транзитного 9 сифонов, Редуктор 17 служит для привода через вал 20 программного кулачкового диска 21 переключения. клапана 11 и программного кулачкового диска 22 переключения клапана 12, Редуктор включает ведущие шестерни 23 и 24 для привода, соответственно клапанов 11 и 12 и ведомые шестерни 25 и 26. Расположенный ниже водозаборного сифона 1 на транспор- тирующем трубопроводе 5 первый водо- распределительный узел 6 снабжен блоком 27 окончания оросительного цикла5 15и установлецным ниже калора 28 последнего в очерепи на полив сиАона 8блоком 29 задержки сигнала.Блок 27 окончания оросительногоцикла включает накопительную емкость30 с поплавком 31 со штоком 32 идвухпозиционный пцевмоклапан 33, Привод клапана 33 кинематически связансо штоком 32, клапан 33 установленна входе линии 34 пневматического управления, выход которой соединен скапором сифонаБлок 29 задержки сигнала выполненв виде патрубка 35, сообщенного входом с верхней частью поливного сифона 8, который заряжается и подает воду в поливной трубопровод последнимв цикле полива всей системы, а такжесливной емкости 36, снабженной командным сифоном 37 и поплавком 38, установленным с возможностью запираниявхода сифона 37.Капор сифона 37 сообщен с капоромтранзитного сифона 9 пневматическойлинией 39, причем выход патрубка 35размещен в полости емкости 36,Вход командного сифона 37 выполняется, например, в виде колена с пово"ротом вверх, .причем кромка входногоотверстия расположена в горизонтальной плоскости, что обеспечивает посадку поплавка 38 на нее при уровняхводы в емкости 36 ниже уровня срабатывания поплавка 38. Выход командного сифона 37, в свою очередь, можетбыть выполнен также в вице колена,подобного входному колену, либо кромка выхода комадного сифона 37 должнаразмещаться ниже минимального уровнянаполнения накопительной емкости 30.Такое выполнение обеспечивает герметизацию пневматической линии 39 ипрепятствует срыву вакуума в транзитнрм сифоне 9 при работе последнего.Таким образом, для герметизации пневмолинии 39 со стороны сифона 37 последний своим выходом должен либобыть постоянно под поверхностью воды,равно как и при ее минимальном уровнев емкости 30, либо быть выполненнымв виде изгиба вверх (Фиг.1), тогда внем остается водяная пробка, препятствующая сообщению с атмосферой. Входсифона 37 либо герметизируется поплавковым затвором 38 (при отсутствии воды в 36), либо водой при заиолненном состоянии емкости 36. Время,полива через сифоны 8 определяется 407386и рог раммным пе реключа телем 13 и не зависит от времени заполнения емкости 36, которая предназначена для Ьормирования команды на откли 1 чение системы по окончании оросительного ш 1 кла. Объем воды, подаваемый из емкости36 в емкость 30, определяет л 1 ежполивной период, Каждое водораспределительное устройство б системы, кромепоследнего, снабжено также заряднымустройством, выполненным в виде зарядного насадка 40 с тремя заряднымитрубками 41, две из которых сообщают 15 капоры поливных сифонов 8 с заряднымнасадком 40, а третья с транзитнымсифоном 9.На капоре сифона 1 имеется дополнительный пневмоклапан 42, с помощью 20 которого оператор может прекратитьполив, а непосредственно за сифоном1 установлена вертикальная аэрацион"ная труба 43, обычно предусматриваемая конструкцией водозаборных соору жений на самонапорных системах длясглаживания колебаний и выпуска воздуха при заполнении,Стабильный водозабор сифоцом 1 изканала обеспечивается подпорным пере гораживаюшим сооружением, создающимзаданный постоянный уровень верхнегобьефа, Зарядное устройство для сифона устраивается в теле перегораживающего сооружения, чем обеспечиваетсяслив воды, проходящей через зарядноеустройство в нижний бьеф канала, исключая таким образом непроизводительную потерю воды.Самонапорная оросительная система 40, работает следующим образом. При исходном состоянии блока 27окончания оросительного цикла передначалом нового оросительного цикла 45 его накопительная емкость 30, представляющая по сути испарительную емкость датчика влажности, опорожнена,Поплавок 31, находясь в нижнем положении, посредством штока 32 удержи вает пневмоклапан 33 в положении,при котором он запирает вход линиипневматического управления 34,вследствие чего зарядное устройство 2 водозаборного сифона 1 при наличии воды в водоисточнике 4 посредством .зарядной трубки 3, создающей вакуум,заряжает водозаборный сиЬон 1,Вода по заряженному сифону 1 поступает в транспортирующий трубопро 1540738вод 5, а из него в колодец 7 первоговодордспределительного устройства 6,В исходном состоянии системы передначалом нового поливного цикла прог 5рдммцый переключатель 13 первого водораспределительного. устройства 6 запирает пневмоклапан 12 транзитногосифона 9. Зто обеспечивается тем,чтопрограммный кулачковый диск 22 установлен в положении, при котором егокулачок находится непосредственно эарычагом 1 9 по направлению вращениядиска 22 и не воздействует на рычаг19. Клдпдц 12 при этом запирает вход 5вакуумной трубки 10 транзитного сифона 9Для обеспечения первоначальногозапуска системы в начале оросительного сезона прогрдммцые устройства 13водораспрсделительцых узлов 6 устандвливдются оператором в исходное положение вручную и эдиуск производится также закрытием вручную допопнительного пцевмоклапдна 42 водозаборного сифона 1, устанавливаемом на егокапоре. Зтот же клапан служит дляаварийного отключения системы,Вода, поступая в колодец 7 первого водораспределительного узла 6, заполняет его до уровня, при которомпроисходит зарядка транзитного сифона 9 посредством зарядного насадка40, так кдк пцевмоклапдц 12 закрытпрограммным переключателем 13. Для35облегчения зарядки транзитного сифона 9 его гребень располагается несколько ниже, чем гребни поливных сифонов 8. После зарядки транзитногосифона 9 весь расход, поступающий в 40колодец 7 первого водораспределительного узла 6, подается в нижележащую секцию транспортирующего трубопровода 5. Длительность водоподачитранзитным сифоном 9 в цижележдщийучасток транспортирующего трубопровода задается длительностью запирающего воздействия ца пцевмоклапан 12программного переключателя 13, которое равно длителности перемещения кулачка диска 22 (фиг,2) иэ положения"За рычагом 19" в положение началаего. отключающего воздействия этогокулачка нд рычаг 19. Аналогично привключении системы на новый цикл полива срабатывают на транзит поступающего потока воды последующие нижерасположенные водораспределительцые устройства. Зарядка поливных сифонов последнего водораспределительного устройства,не имеющего транзитного сифона, происходит следующим образом, Вода изтранспортирующего трубопровода 5.поступив в последний колодец, начинаетзаполнять его до максимального горизонта воды, при котором происходитперелив воды через гребни поливныхсифонов 8. Переливающаяся вода в поливных сифонах 8 выносит воздух иэпод их капоров, что приводит к включению одного из поливных сифонов,вакуумная трубка 1 О которого перекрыта клапаном 11 программного переключателя 13. После включения в работуодного из поливных сифонов уровеньводы в колодце понижается и вода перестает поступать в другой сифон,Программный переключатель 13 последнего водораспределительного устройства, привод которого установлен,каки у всех остальных переключателей, натранспортирующем трубопроводе 5, перед входом в водораспределительноеустройство 6, обеспечивает своевременное включение и выключение соответствующих поливных сифонов 8,Вододействующий гидропривод программного переключателя 13 - турбина4, размещенная в байпасе 15 транспортирующего трубопровода 5 на выходепоследнего из колодца 7, при заполнении колодца 7 вращением приводноговала 20 через вариатор 17 приводит вдействие программный переключатель13. При этом длительность программыводоподачи транзитным сифоном 9 каждого вышележащего водораспределительного устройства 6, которая должнаравняться сумме длительностей реализации программ водораспределеция всехнижележащих водораспределительныхустройств 6, задается подбором передаточного числа сменных шестерен23-26,Таким образом, к моменту окончания длительности водоподачи транзитным сифоном 9 первого водораспределительного устройства б нижележащиеводораспределительные устройства 6завершат один цикл водораспределения,а их программные переключатели 13возвращаются в исходное положение,При переключении программным переключателем 13 первого водораспредели- .тельного устройства 6 открытием пневмоклапаца 12 транзитного сифона 9 и10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 одновременным здкргптцегл ицевмоклдианд 11 одного из иблинцых сиФонов 8 (очередного цо программе) производится разрядка транзитного гийона 9 и соответственно здрядкл одного из поливных сифонов 8, причем уровень воды в колодце. 7 после зарядки поливного сифона 8, снижаясь, предотвращает попадание воды в транзитный сифон 9, для чего входное сечение поливных сифонов 8 размещается в колодце 7 ниже уровня установки входного сечения транзитного сиФона 9. К верхней части - капору 28 одного из поливных сифонов 8, последнего в очереди на полив в каждом цикле, установленного в первом водораспределительном узле 6, подключен вход зарядного патрубка 35. Поэтому при работе данного поливного сифона 8 вода заполцет сливную емкость 36 блока 29 задержки. При заполнении емкости 36 водой поплавок 38 отпирает вход командного сиспона 37, однако цоследций це заряжен, так кдк ,управляющая им пневматическая линия 39 через открытыц ицевмоклапан 12 транзитного сифона 9 сообщает его капор с атмосферой, а заполнение емкости 36 водой происходит не вьппе заданного уровня, для чего она снабжена, например, сливной трубкой.По окончании программной водоподачи во все поливные сид оцы 8 первого водораспределительного устройства 6 его программный переключатель 13, закрывая по программе ицевмоклапан 11 последнего поливного сифона 8, одновременно закрывает иневмоклапан 12. При этом кулачок диска 22 становится за рычагом 1 9, не воздействуя на него, обеспечивая тем самым возврат системы в исходное положение, т.е, на начало очередного оросительного цикла. При этом зарядное устройство первого водораспределительного устройства 6 создает вакуум в пневматической линии 39 блока 29 задержки сигнала, вызывая тем самым зарядку командного сифона 37, Заряженный командный сифон 37, выход которого размещен над накопительной емкостью 30 блока окончания оросительного цикла 27, опорожняет емкос ть 36, одновременно заполняя накопительную емкость 30, При этом вертикальное перемещение поплавка 3 посредством штока 32 последнего производит резкое открытие клапана 33 цд входе линии 34 пневматического уирдвлеци, сообща ее с атмосферой. .тцм обесценивается срыв вакуума водоздборцого сифонаи разрядка последнего. Рдзржецный сисоц 1 ирекрдщэет цодоиоддчув транспортирующий трубопровод 5,уровень воды в колодце 7 первого водордспределительного устройства пдддет, в связи с чем прекращается движение водой турбины в бдйидсе 15 программного переключателя устройствд 13, а тем самым Функционирование последнего, При этом ирограммцьп переключатель 13 первого водордспределительцого устройства 6 остается в положении, обеспечивающем начало (очередного) оросительного никла, а система пере-: ходит в режим ожидания.По истечении промежутка времени накопительная емкость 30 блока окончания оросительцого цикла 27 опорожняется, Емкость 30 может быть выполнена либо в виде испарцтеля, либо накопителя, сообщенного трубкой с гигроскопическим блоком, рдзмеп 1 енным в почве участка поливаемого массива, При опускании поплавка 31 обеспечивается заиирание клапаном 33 линии 34 пневматического управления, после чего вновь происходят зарядка водозаборного сифона 1 и начало очередного оросительного цикла, реализация которого полностью аналогична описанному. Применение предлагаемой самонапорной оросительной системы обеспечивает автоматическое автономное управление водораспределением, что позволяет устранить необходимость дистанционного управления и, тем самым, устранить затраты на строительство линии телемеханики и электропитания. Кроме того, устройство управления водораспределением предлагаемой системы включает в процесс управления системой операции командования водозабором. Эти операции координируются после каждого оросительного цикла с помощью обратной связи о состоянии технологического объекта, что значительно по-, вышает надежность Функционирования, при этом устраняется возможность сбоя программы водораспределения при управлении водоисточциком. В результате снижаются непроизводительные простои, затраты воды и иовьппается качество полива.15 Составитель Г,ПлряеТехред А, Кравчук Корректор И.Зрдейи Редактор О,Голова яж 4 бО Заказ 238 ВНИИПИ Госу одписное ствецного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035, 11 осквд, Ж, Раушская цаб д. 4/5 11 роизводстнеццо-издательский комбинат "11 атецт", г. Ужгород, ул. Гагарина, 1 О Ф О р м у л д и з о б р е т е ц и я1. Самоцдпорнля оросительцля система, содержлщдя воцоисточцик, трдцспортирующий трубопровод, снязяццый с водоисточциком нодозлборцым сооружецием ньполцеццым в ниде водозлборцого сифона, капор которого гидравлически связан с зарядным цдсддком, включецным параллельно сифону, полив - цые трубопроводы, связанные поливными сиФонами с водорлсцределительными устройствами на трднспортирующем трубопроводе, выполненными в ниде колодцев с устдцонленцьпчи в них транзитными и поливными сифонами, капоры которых гидрявлически гняздцы с зарядными насадками, включенными параллельно транзитным сифонам, и снабжены вакуумными трубками с клапанами на концах, и прогрлммный переключатель клапацон каждого водораспределительного устройства, кинематически связанный с гидроприводом, о т л и - ч а и щ а я с я тем, что, с целью повьппеция качестнд полина, система сндбженл устдцонлеццьпчи цд первом водораспределительцом устройс тне блоком задержки сигцллл, блоком окончания оросительного цикла и командным 40738 12сифоном, капор которого гидрлнличес -ки сняздц с капором первого транзитного сифона, причем блок окончанияоросительного цикла вьполцен н виде5пненмолиции упрявлеция с вакуумнымклапаном и накопительной емкостью споплавком, установленным с возможностью переключения вакуумного клапана,размещенного на одном конце пненмолинии, управления, другой конец которойсоединен с капором водозаборного сиФона, я блок задержки выполнен в видесливной емкости с поплавком и патрубкя, один конец которого опущен всливную емкость, а другой соединен склпором поливного сифона для установки в нерхней точке последнюю, приэтом вход командного сифона установ 20 лен н сливной емкости с возможностьюперекрытия его .поплавком в ней, а еговыход выполнен в виде Б-образного колена установленного над накопительной емкостью ниже сливной емкости,25 2, Система по п,1, о т л и ч а ющ д я с я тем, что гидропривод каждого программного переключателя клапанов выполнен в виде турбины, установленной на байпасе основного пото 30 кд через транзитный сифон,