Способ полива и машина для его осуществления

Способ полива и машина для его осуществления

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано для полива сельскохозяйственных культур.

Известны способы полива сельскохозяйственных культур широкозахватными дождевальными машинами кругового действия, когда задают норму полива, регулируют равномерность полива подбором сечения дождевальных насадок, водовыпусков, их расходом вдоль водопроводящего трубопровода, увеличивая их типаж, сечение и расход по мере удаления от центральной опоры. При этом шаг расстановки водовыпусков с насадками может меняться, равномерность полива особенно вблизи центральной опоры и близлежащих межопорных секций (ферм) резко ухудшается (возникает переполив) из-за ограничения снижения минимального сечения, ограничения необходимости снижения расхода воды водовыпуска с насадками. Иначе они будут забиваться частицами, песчинками. Надежность полива, работа машины будет падать [1]. Причем на водовыпуске может находиться одна и более дождевальных насадок, аппаратов. В качестве насадок могут служить и снижающие шланги с разбрызгивателями и без них.

Наиболее близким по технической сущности является способ полива и многоопорная дождевальная машина кругового действия, когда задают норму полива задатчиком скорости движения машины, равномерность полива регулируют подбором, конструкцией и расстановкой водовыпусков с дождевальными насадками, их расходом вдоль радиуса при движении по кругу. Дождевальная машина включает центральную опору, промежуточные опорные тележки, водопроводящий трубопровод с водовыпусками и однотипными дождевальными насадками [2].

Недостатком данного способа и машины является то, что регулируют качество (равномерность) полива, расход воды вдоль водопроводящего трубопровода машины неравномерной расстановкой насадок, их частотностью расстановки, большим количеством, и, как следствие, возникает неоднотипность межопорных секций, водовыпусков водопроводящего трубопровода машины. Кроме того, возле центральной опоры и под ближайшими к ней межопорными секциями всегда возникает переполив из-за ограничения необходимости снижения сечения водовыпусков с насадками. В результате снижается качество полива.

Цель предлагаемого изобретения состоит в повышении качества полива, упрощении конструкции и унификации машины.

Поставленная цель достигается тем, что располагают водовыпуски с насадками равномерно вдоль радиуса с одинаковым расходом, характерным и равным расходу последнего от центра водовыпуска, создают импульсный режим их работы за счет широтно-импульсного или частотно-импульсного управления, причем задают и настраивают отношение времени периодического полива каждого водовыпуска с насадками t_ui ко времени полива t_ui и его отсутствия t_пi с учетом отношения порядкового от центра номера i водовыпуска к общему количеству водовыпусков n согласно зависимости:

Поставленная цель достигается тем, что на каждый равномерно расположенный на водопроводящем трубопроводе водовыпуск установлен клапан, соединенный с устройством управления или генератором импульсов с регулируемым временем включения или временем отключения при периодической его работе для организации время-импульсного и широтно-импульсного управления и индивидуально настраиваемых для каждого клапана в зависимости от его порядкового расположения на водопроводящем трубопроводе и общего количества водовыпуска на нем, на выходе клапанов установлены насадки для дождевания, приземного или поверхностного полива по кругу.

На фиг.1 схематически показаны машина кругового действия; на фиг.2 - план орошаемого участка с машиной кругового действия.

Машина состоит из центральной опоры 1, вокруг которой на опорных тележках 2 вращается водопроводящий трубопровод 3, где расположены водовыпуски 4 с клапанами 5, соединенные с устройствами управления или генераторами импульсов 6 с регулируемым временем периодического включения или отключения (время-импульсное или широтно-импульсное управление), на выходе клапанов установлены дождевальные насадки (аппараты) или отводящие трубки (шланги) 7 для дождевания, приземного или поверхностного полива. Норму полива регулируют задатчиком 8 путем изменения скорости машины (вращения привода 9 крайней опорной тележки).

Способ полива заключается в следующем. На участке поля размещают машину кругового действия. С помощью задатчика устанавливают скорость движения машины, а следовательно, норму полива. Для унификации и упрощения конструкции машины на ее водопроводящем трубопроводе 3 равномерно устанавливают водовыпуски 4, расход которых одинаков и равен расходу последнего от центральной опоры водовыпуска, сечение которого наибольшее. На водовыпуски устанавливают управляемые клапаны (вентили...) 5, на выход которых устанавливают насадки (аппараты), водоотводящие шланги с разбрызгивателями и без них 7 для образования дождевого облака, приземного или поверхностного полива, если орошение происходит по кругу. Каждый клапан 5 индивидуально автоматически включается устройством управления или генератором 6 с регулируемым и настраиваемым временем его включения t_иi или отключения t_пi (за счет время-импульсного или широтно-импульсного управления). Настраивают время периодического включения или отключения каждого клапана в зависимости от его расположения на водопроводящем трубопроводе i и общего количества водовыпусков n по вышеприведенной формуле и тем самым создают слой осадков, одинаковый на всех кольцевых площадях, и таким образом регулируют равномерность полива, а следовательно, его качество.

При время-импульсном управлении, когда время включения клапанов различно (t_иi=υ_ar), а период переключения всех клапанов постоянен (T_i=t_ш+t_ni=const), слой осадков h_i будет одинаковым на площади любого кольца ΔS_i, орошаемого каждым водовыпуском i с одинаковым шагом их расположения R_o=const вдоль водопроводящего трубопровода 3 и одинаковым их расходом q-расходом последнего от центра водовыпуска и учетом основной вышеприведенной зависимости, т.е.:

где Т_о и N_i - общее время оборота машины и число включений клапанов.

Так как все входящие в последнее отношение параметры постоянны, то одинаков слой осадков на всей площади полива, тем самым достигают равномерность полива, повышают его качество.

При широтно-импульсном управлении происходит то же самое, когда время включения всех клапанов постоянно (t_и=const), а время их выключения (паузы) t_ni и период переключения (Т_i=t_и+t_ni) меняются в зависимости от расположения водовыпуска на водопроводящем трубопроводе. В этом случае также слой осадков на всех элементарных площадках одинаков:

Таким образом, данный способ и машина позволяют добиться равномерного полива, улучшают качество полива. Из-за большого и одинакового расхода воды во всех водовыпусках, в т.ч. близлежащих к центральной опоре, центру круга, насадки из-за большого сечения не забиваются, надежность их работы повышается. Так как водовыпуски находятся на одинаковом расстоянии и выдают одинаковый расход, они конструктивно одинаковы и унифицированы, унифицируются и секции водопроводящего трубопровода (фермы) машин.

1. Способ полива, при котором на участке поля размещают машину кругового действия, задают норму полива задатчиком скорости движения машины, регулируют равномерность полива подбором, конструкцией и расстановкой водовыпусков с насадками, их расходом вдоль радиуса при движении по кругу, отличающийся тем, что располагают водовыпуски с насадками равномерно вдоль радиуса с одинаковым расходом, характерным и равным расходу последнего от центра водовыпуска, создают импульсный режим их работы, регулируют время подачи или время отсутствия периодической подачи воды через водовыпуски, причем задают и настраивают отношение времени периодического полива каждого водовыпуска с насадками t_ui ко времени полива t_ui и его отсутствия t_ni с учетом отношения порядкового от центра номера i водовыпуска к общему количеству n водовыпусков согласно зависимости:

2. Машина для полива по кругу, содержащая центральную опору, промежуточные опорные тележки, водопроводящий трубопровод с водовыпусками и насадками, отличающаяся тем, что водовыпуски выполнены однотипными и установлены равномерно на водопроводящем трубопроводе круговой машины, которые соединены с индивидуально настроенными клапанами и генераторами с время-импульсным или широтно-импульсным управлением.