Поливной трубопровод систем капельного орошения

Поливной трубопровод систем капельного орошения

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к технике полива сельскохозяйственных культур капельным способом с помощью гибких поливных трубопроводов.

Известен водовыпуск поливного трубопровода, включающий корпус со сливным отверстием и крепежный элемент, соединяющий корпус с трубопроводом, при этом корпус образован двумя боковинами, соединенными сводом, состоящим из передней горизонтальной части, плавно сопряженной с ней задней криволинейной горизонтальной части, направленной выпуклостью наружу, при этом выпускное отверстие корпуса размещено в нем напротив задней криволинейной части свода, а крепежные элементы выполнены в виде пластины, размещенной с внутренней стороны трубопровода и соединенной с последним ее корпусом посредством винтов, выполненных впотай, при этом пластина снабжена выступом с косым срезом, расположенным за впускным отверстием (SU, а.с. №1501981, А010 25/02, опубл. 23.08.1989, Бюл. №31). Недостатками водовыпуска являются ограниченные функциональные возможности, трудность монтажа, низкое качество полива.

Известен водовыпуск с гибким трубопроводом, включающий упругий корпус, установленный в стенке и прикрепленный к кромкам водовыпускного отверстия, одна из которых отогнута внутрь трубопровода с внешней стороны его, упругий корпус выполнен таврообразным (SU, а.с. №378592, Е02В 13/02, А01G 25/02, опубл. 18.04.1973, Бюл. №19).

Недостатками водовыпуска являются ограниченные функциональные возможности, низкая надежность эксплуатации. Известен водовыпуск, выполненный в виде установленного в отверстии трубопровода пистона, снабженного пористым элементом, перекрывающим отверстие трубопровода и прижатым к пистону, например, при помощи жесткой связной с ним пластины (SU, а.с. №471094 А01G 2, В05В 1/20, опубл. 25.05.1975, Бюл. №19).

Недостатками данного водовыпуска являются ограниченные функциональные возможности, низкая эксплутационная надежность, отсутствие возможности регулирования подачи воды.

Известен передвижной поливной трубопровод, имеющий водовыпуски в виде гибких отражательных клапанов, закрепленных с внешней стороны трубопровода над водовыпускными отверстиями, при этом водовыпуски снабжены гибкими регулируемыми клапанами, закрепленными с внутренней стороны трубопровода на одной оси с отражательными клапанами, а все клапаны имеют круглую форму и установлены с возможностью независимого поворота относительно своих осей (а.с. СССР 1818017, Кл. А01G 25/02, опубл. 30.05.1993, Бюл. №20).

К недостаткам трубопровода относятся сложность в эксплуатации (в начале полива необходимо сдвигать в сторону гибкие отражательные клапаны, а затем перекрывать гибкие регулируемые клапаны). Это значительно увеличивает трудоемкость, т.к. на системе капельного орошения водовыпусков более тысячи.

Кроме того, трубопровод обладает низкой эксплуатационной надежностью и отсутствует возможность регулируемой подачи воды.

Известен выдовыпуск поливного трубопровода, включающий гофрированный патрубок и пистон для армирования отверстия, при этом он снабжен расположенной под патрубком эластичной перфорированной мембраной (а.с. СССР 261015, Кл. А01G 25/02, В05В 1/20, опубл. 06.01.1970, Бюл. №4).

К недостаткам водовыпуска относятся сложность в эксплуатации, низкая эксплуатационная надежность из-за перфорации в мембране.

Ограниченная по кругу мембрана приводит к затруднительному ее перемещению и ухудшает возможность регулирования расхода воды.

Данный водовыпуск принят нами в качестве ближайшего аналога.

Задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение - повышение эксплуатационной надежности, упрощение конструкции, обеспечение возможности регулируемой подачи воды.

Технический результат - равномерная подача воды через водовыпуски по всей длине трубопровода.

Указанный технический результат достигается тем, что в поливном трубопроводе систем капельного орошения, включающем магистральную часть, имеющую замкнутую по цилиндрической поверхности стенку и водовыпуски, согласно изобретению водовыпуск представляет собой клапан-вставку, который перекрывает водовыпускное отверстие в стенке трубопровода, а сам клапан выполнен из эластичного материала, на нижней привалочной поверхности которого выполнены канавки, размещенные на поверхности в шахматном порядке, при этом глубина продольных и поперечных канавок принята равной 0,1...0,5 мм, а расстояние между канавками равно 1,0...2,0 мм, клапан зафиксирован в трубопроводе в горизонтальной и вертикальной плоскостях упорами.

Изобретение поясняется чертежами.

На фиг.1 - изображен поливной трубопровод систем капельного орошения с разрезом по оси трубопровода.

На фиг.2 - то же, сечение А-А на фиг.1, при повышенном давлении в трубопроводе.

На фиг.3 - то же, А-А на фиг.1 при пониженном давлении воды в трубопроводе.

На фиг.4 - то же, вид Б на фиг.1, клапан развернут.

Сведения, подтверждающие возможность реализации заявленного изобретения, заключаются в следующем.

Поливной трубопровод имеет замкнутую по контуру стенку 1, в нижней внутренней части которой выполнены ограничительные упоры 2 для фиксации клапана 3 в вертикальной плоскости. Под клапаном 3 выполнено водовыпускное отверстие 4. Клапан зафиксирован от смещения в горизонтальной плоскости упорами 5. Со стороны водовыпускного отверстия клапан 3 имеет продольные 6 и поперечные 7 канавки глубиной 0,1...0,5 мм и расстоянием между канавками 1,0...2,0 мм.

Клапан изготовлен из эластичного материала, например из мягкой резины. Положение клапана 3 относительно водовыпускного отверстия 4 зависит от давления воды внутри поливного трубопровода 1.

Поливной трубопровод систем капельного орошения работает следующим образом.

При подаче воды в поливной трубопровод 1 давление во внутренней полости повышенное (фиг.2), поэтому клапан 3 плотно прижимается к внутренней поверхности трубы 1, при этом перекрывается водовыпускное отверстие 4, а подача воды к водовыпускному отверстию 4 обеспечивается через канавки 6, 7. Во время движения потока воды происходят потери напора по длине h_l за счет сил трения потока о стенки трубопровода и внутреннего трения. Потери по длине определяется по уравнению

а местные потери h_м определяются по уравнению

(стр.87, Богомолов А.И., Михайлов К.А. Гидравлика. Учебник для вузов. Изд. 2-е перераб и доп. М., Стройиздат, 1972. 648 с.)

где λ - коэффициент Дарси;

l - длина трубопровода;

d - диаметр трубопровода;

V - скорость движения

g - ускорение свободного падения.

Из анализа уравнения видно, что с увеличением длины трубопровода напор будет уменьшаться, а зазор между клапаном 3 и внутренней стенкой трубопровода увеличиваться. Таким образом, обеспечивается равномерная подача воды через водовыпуски по всей длине трубопровода.

Поливной трубопровод систем капельного орошения, включающий магистральную часть, имеющую замкнутую по цилиндрической поверхности стенку и водовыпуски, отличающийся тем, что водовыпуск представляет собой клапан-вставку, который размещен над водовыпускным отверстием в стенке трубопровода, а сам клапан выполнен из эластичного материала и имеет на нижней привалочной поверхности продольные и поперечные канавки, размещенные в шахматном порядке, при этом глубина продольных и поперечных канавок равна 0,1÷0,5 мм, расстояние между канавками равно 1,0÷2,0 мм, а сам клапан зафиксирован в трубопроводе в горизонтальной и вертикальной плоскостях упорами.