Поливное устройство

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 1625 ииИЗОБРЕТЕНИЯ ОПИСАН К АВТОРСКОМ ДЕТЕЛЬСТВ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ(71) Всесоюзный научно-исследовательский институт комплексной автоматизации мелиоративных систем(56) 1 Авторское свидетельство СССР728791, кл. А 01 6 25/06, 1980.2. Авторское свидетельство СССР по заявке3278967/15, кл. А 01 б 25/06, 1981. (54) (57) 1. ПОЛИВНОЕ УСТРОЙСТВО подключенное к подводящей сети и содержащее секционный поливной трубопровод с водовыпусками и запорными клапанами, источник давления и механизм управления групповой работой водовыпусков, отличающееся тем, что, с целью снижения строитель. ной стоимости и повышения эксплуатационной надежности, источник давления выполнен в виде пневмонапорной емкости, разде 801127548 А ленной на пневмосекции и сообщенной с поливным трубопроводом и через сифонс подводящей сетью, а механизм управления групповой работой водовыпусков выполнен в виде управляющих пневмопровоп дов, соединенных с пневмосекциями, и снабжен задатчиками полива, связанными с запорными клапанами и водовыпусками.2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что один из пневмопроводов механизма управления снабжен пневмоколлектором, имеющим воздуховпускные штуцера, снабженные электрорелейными двухпозиционными клапанами для подключения к слабо- точным линиям связи.3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что задатчики полива выполнены в виде зо- Я лотниковых переключателей, снабженных подпружиненными снльфонамн, сообШенны- Щ ми с управляющими пневмопроводами и связанными с золотниками переключателей, С при этом пружины сильфонов имеют различные коэффициент жесткости и высоту.Изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно к устройствам полива по бороздам сельскохозяйственных культур.Известно поливное устройство, вклк 1 дО- щее поливной трубопровод с водовынускд ми напротив каждой поливной борозды, которые расположены в шахматном порядке и соединены с поливным трубопроводом волопроводящими трубками. При этом каждый водовыпуск имеет мембранный прнвол с регулирующим элементом, полость которого сверху соединена с волопроволящим элементом и снизу с трубопроводом гилравлической,связи, сообщенным через механизм управления групповой работой водовьшусков с напорной волопроволяц 1 сй )5 сетью 11.Недостатками этого поливного устройстВд яв,як)тс 51 Относительно низкая эксплуатационная надежность и сравнительно большая строительная стоимость.Наиболее близким пс технической сущности к изобретению является поливное устройство, подключенное к подводяпсй сети и содсрждигее поливной секционный трубопровод с воловыпусками для подачи воды в выводные борозды и зацорными клана нами, источник давления и механизм управления групповой работой водовыпусков 121,Недостатками известного поливного устройства я Вл яотся относительно большая строительная стоихисть из-зд густоты напорной сети, равной числх секций поливного трубопровода, и бол)иного количества транспортирующих трубопроводов, невысокие надежность и оперативКсть управления.Цель изобретения - снижение строительной стоимости и ИОВынение эксплуатдциоц. ной надежности.Поставленная цель достигается тем, что в поливном устройстве, подклкчснном к подводящей сети и содержащем секционный поливной трубопровод с водовьнускдми н запорными клапанами, источник давления 40 и механизм управления групповой работой водовыпусков, источник давления выполнен в виде пневмонапорной емкости, разделенной на пневмосекции и сообщенной с поливным трубопроводом и через сифон-с под 45 водящей сетью, а механизм управления групповой работой водовыпусков выполнен в виде управляюцих пневмопроводов, соединенных с пневмосекциями, и снабжен задатчиками полива, связанными с запор- ными клапанами и воловыпусками. 50Кроме того, один из пцевмопроводов механизма управления снабжен пневмоколлектором, имен) ши м воздухов пус кные штуцера, снабженные электрорелей ными двух пози ционными клапанами для подключения к слабо- точным линиям связи.Задатчики полива выполнены в виде золотниковых переключателей, снабженных подпружиненными сильфоцами, сообщенными с управляющими пневмопроводами и связанными с золотниками переключателей,при этом пружины сильфонов имеют различные коэффициент жесткости и высоту.На. фиг. 1 приведена схема расположеция поливных устройств на орошаемом поле,план; на фиг. 2 - поливное устройство,вид сбоку; на фиг. 3 - водораспределительцое сооружение поливного устройства, продольный разрез; на фиг. 4 - механизм управления групповой работой воловыпусК( В.11 оливнос устройство содержит транспортирукнИй трубопровол 1 полволящейсети, цолораспрелелительное сооружение 2,поливной трубопровоЛ 3, разделенный насекции Одновременного полиВд здпорнымиклапанами 4, водовынуски 5 в распрелелитсльные бсрозд 1. и поливные борозлы, механизм 6 управления групповой рдботойводовыпусков и механизм управления работой сооружения в виде зарялной трубки 7и воздухоразрядного штуцера 8 с электрорелейным двухпозиционным клапаном 9.Волораснределительное сооружение 2выполнено в виде возвышающейся цал поВерхц 1 стью поля на расчетнук величинуиз условий обеспечения комацлования емкости О, которая разделена перегоролкой11 ца приемную 12 и отводящую 13 камеры, с которыми соединены соответственноподволяций н отводящий участки трансп 1 ртирующег 1 трубопровода 1. Обе камерыс 1 нбшены одна с другой через стабилизатор уровня Воды в верхнем бьефе, выполненный в виде транзитного сифона 14 сверхом треугольного воздуховпускного отверстия 15 на отметке требуемого уровняв приемной камере 12. В перегородке 11предусмотрено водовыпускное отверстие 16и в одной из стенок емкости - волосливноеотверстие 17.В приемной камере 12 размещена вхолная труба поливного сифона 18 с возлуховпускным отверстием 19, причем его отводящая труба оборудована источником лавлсния в виде пневмонапорной емкости 20,разделенной перегородками 21 на герметично изолированные одна от другой трн пневмосекции 22 и сообщенной с поливным трубопроводом 3 через сопрягаюший трубопровод 23,Запорные клапаны 4 выполнены кажльйв виде патрубка 24, имеющего внутри герметичный по периметру гибкий рабочий ор.ган 25 и соединенного с поливным трубопроводом 3 муфтами и резиновыми кольцами 26,Подземный водовыпуск 5 прелставляетсобой патрубок диаметром 50 - 60 мм верхкоторого расположен ниже пахотного горизонта, а низ снабжен имеющим расчетньй диаметр отверстия жиклером 27 и герметично соединен с полцвны. Трубопрсв 1божденную уровнем воды часть треугольного выреза отверстия 5. При подаче расхода воды по трубопроводу 1 в расчете на одно поливное устройство сифон 14 отключается из работы.При работе поливного сифона 18 черезвоздуховпускное отверстие 19 под его капор вместе с водой поступает воздух из атмосферы, при этом диаметр отверстия 19 подбирают таким образом, что его величи О на практически не сиижает коэффициентрасхода поливного сифона.Атмосферный воздух вместе с водой поступает в пневмонапорную емкость 20 и скапливается в изолированных одна от другой пневмосекциях 22, а вода через сопрягающий трубопровод 23 поступает в поливной трубопровод 3. В пневмосекциях 22 при этом создаются замкнутые воздушные полости, давление в которых определено разностью отметок уровня воды в приемной ка О мере и уровнем воды в пневмосекции, Таккак две пневмосекции сообщены с пневмопроводами 30 и 31, полость которых совместно с полостью между гибкими элемен- тами и патрубками запорных клапанов 4 и водовыпусков 5 представляет замкнутое пространство, давление скопившегося в них воздуха максимально и равно требуемому, а поступающий из поливного сифона 18 воздух уносится вместе с потоком воды в поливной трубопровод 3. Требуемое дав- О ление воздуха в полости пневмоколлектора35 устанавливается в зависимости от того)какои необходимо поливать участок под поливным трубопроводом, причем при закрытых штуцерах 36 в пневмосекции 22 также устанавливается максимальное давление, которое по управляющему пневмопроводу 29 передается в сильфон 40, корпус которого растягивается и сжимает пружину 41, перемещая золотник 42 до совпадения пневмоканала 44 с пневмопроводом 33, что .обеспечивает поступление воздуха к запорному клапану 4, гибкий рабочий орган которого растягивается и перекрывает поливной трубопровод в конце первой секции. При этом корпус 39 золотника 42 перекрывает пневмопровод 34, препятствуя поступлению воздуха к водо- выпускам первого участка поливного трубопровода. В результате на первой секции поливного трубопровода формируется расчетная кривая пьезометрического напора, что обуславливает при расчетных диаметрах жиклеров 27 требуемые расходы воды через водовыпуски 5 в распределительные борозды и далее в поливные борозды.При необходимости полива следующегоучастка открывают соответствующий воздуховпускной штуцер 36 электрорелейным двухпозиционным клапаном 37 по сигналу, передаваемому по слаботочной линии 38 связи. В этом случае часть расхода воздом 3 через устроенное в нем отверстие, причем патрубок обеспечен гибким запорным органом 28 по типу клапана 4. Подземный водовыпуск 5 расположен напротив распределительной, борозды и обеспечивает водой 15 - 30 поливных борозд.Механизм 6 управления групповой работой водовыпусков имеет управляющий пневмопровод 29, рабочий пневмопровод 30 и общий пневмопровод 31, соединенные с соответствующими пневмосекциями 27 пневмонапорной емкости 20 и через задатчик 32 . полива пневмопроводами 33 запорных клапанов 4 и пневмопроводами 34 водовыпус - ков 5 - с запорными клапанами 4 и водо- выпусками 5, причем управляющий пневмопровод 29 сообщен с первой пневмосекцией 22 через пневмоколлектор 35, имеющий воздуховпускные штуцера 36 с расчетным диаметром отверстий, которые снабжены электрорелейными двухпозиционными клапанами 37, подключенными к слаботочным линиям 38 связи.Задатчик 32 полива представляет собой золотниковый переключатель, имеющий корпус 39, внутри которого расположен сильфон 40, сообщенный с управляющим пневмопроводом 29 и подпружиненный с расчетным коэффициентом жесткости и высотой пружиной 41, при этом сильфон соединен с золотником 42, имеющим пневмоканалы 43 - 45 связи, расположенные по высоте на требуемых расстояниях один от другого. 3 Корпус 39 герметично соединен с пневмопроводами 33 и 34 в точках, определенных расположением входов в пневмоканалы 43 - 45.Распределительная борозда в границах обслуживания водовыпуском 5 поливных борозд, имеет земляные перемычки.Устройство работает следующим образом, При поступлении воды по транспортирующему трубопроводу 1 подают сигналы по слаботочным линиям 38 связи на закры тие электрорелейными двухпозиционными клапанами 9 и 37 воздухоразрядного штуцера 8 и соответствующих воздуховпускных штуцеров 36. По мере поступления воды в приемную камеру 12 водораспределительного сооружения 2 уровень в ней растет 4 и вода переливается через гребни транзитного сифона 14 и поливного 18, которые заряжаются, в результате чего расчетную часть расхода цоды забирает поливное устройство, а Оставшаяся часть поступает к5нижерасположенным поливным устройствам. При этом уровень в камере снижается и устанавливается на стабилизируемой отметке, близкой к верхней точке воздуховпускного треугольного отверстия 15. Уровень воды в приемной камере поддерживает 55 ся на расчетной отметке благодаря поступлению одновременно с водой атмосферного воздуха под капор сифона 14 через осводуха из пневмоколлектора 35 поступает в атмосферу и в его полости устанавливается расчетной величины давление менее первоначального, при этом сильфон 40 задатчика 32 полива первого участка перемещается вниз под действием пружины 41, в результате чего обеспечивается совпадение пневмопровода 34 с пневмоканалом 43, перекрытие пневмопровода 33 со стороны пневмосекции 22 и совмещение его с пневмоканалом 45 со стороны запорного клапана 4. В результате воздух из полости вапорного клапана вытекает в атмосферу под действием давления воды .на гибкий рабочий орган 25, который открывается и обеспечивает проход оросительной воды в следующую секцию поливного трубопровода. Одновременно с этим воздух из пневмосекции 22 по пневмопроводам 31 и 34 и пневмоканалу 43 нагнетается под гибкие запорные органы водовыпусков 5, которые перекрывают поступление воды в распределительные борозды при сформировавшейся пьезометрической линии от перекрытия второй секции поливного трубопровода.При последующих снижениях давления в пневмоколлекторе 35 золотник 42 задатчика 32 полива первого участка занимает .фиксированное нижнее положение, из которого он. перемещается в крайнее верхнее положение только при создании в сильфоне 40 расчетного маКсимального давления в слу чае необходимости подачи воды на первый поливной участок.Для обеспечения отмеченных алгоритмов работ задатчиков 32 полива их пружины 41 имеют равные один другому коэффициенты жесткости, но различные коэффициенты сжатия за счет равной расчетной высоты при одинаковых размерах сильфона 40 и золотника 42. Все отмеченные факторы повышают эксплуатационную надежность предлагаемого устройства по сравнению с известными.При строительстве предлагаемых поливных устройств потребуется в 3 - 4 раза меньше тра нспортирующих трубопроводов на орошаемом массиве, во столько же раз уменьшается количество водораспределительных сооружений по сравнению с известными, что обуславливает снижение 10 строительной стоимости и ликвидирует помехи для высокопроизводительных почвообрабатывающих и других механизмов.Предлагаемое поливное устройствоимеет существенно большую область применения, так как позволяет подавать большие расходы воды в борозду из-за возможности уменьшения длины участков одновременного полива из поливного трубопровода до 50 в 1 м и может использоваться на полях с уклоном 0,001 и более, в то 20 время как известные поливные устройствамогут быть применимы при уклонах не менее 0.010.Предлагаемое устройство имеет относительно простую схему сопряжения с управляющей техникой (УВМ), так как она 25основана на применении двухпозиционных электроуправляемых миниатюрных клапанов, диаметры которых незначительны (8 - 10 мм), требуемое усилие для их управления невелико (0,050 - 0,10 кгс).При применении устройства в автоматизированных системах полива по бороздам существенно снижается протяженность линий связи и количество точек управления из-за прокладки линий связи только вдоль транспортирующего водовода и обеспечи вает возможность управления при трехчетырех сигналах ТУ и ТС у водораспределительного сооружения с 9 - 17 поливными участками./5ая,Составитель Т. Кук нко Техред И. Верес Тираж 721 ВНИИПИ Государственного коми ло делам изобретений и от 1 3035, Москва, Ж - 35, Раушская лиал ППП Патент, г. Ужгород, у