RU2108027C1

RU2108027C1 - Irrigation apparatus

Info

Publication number: RU2108027C1
Application number: RU96106975A
Authority: RU
Inventors: С.А. Асцатрян; Н.В. Дубовский; В.Ф. Носенко; И.С. Остапов; А.М. Шарко
Priority date: 1996-04-10
Filing date: 1996-04-10
Publication date: 1998-04-10

Abstract

FIELD: agriculture, in particular, equipment for irrigating crops by discrete supply of water to moisturizing zones. SUBSTANCE: irrigation apparatus has distributing and irrigating pipelines with water outlets, accumulating vessel 6, feeding pipe 7 with valve and working syphon 8 with liquid level pipe-sensor 13 communicated with its suction part 10 to accumulating vessel 6 and with its drain part 12 to distributing pipelines. Pipeline system is formed as unit of separate sections. Drain part of syphon 8 is provided with automatic water flow switch 9 having syphons 17 (air and water gates). Drain part ends 18 of syphons 17 are disposed in cups 19 with outlet branch pipes 20 and joined one to another with their suction parts 21 through collector 22, control chambers 23 hydraulically communicated one with another, automatic water doser 24 and hydraulic channel system 25. Doser 24 provides supplying of water to control chambers 23. Upon termination of irrigation, decreased water pressure in working section urges water to flow from communicating channel 25 and create vacuum in it. As a result, this channel works as syphon to empty control chamber 23 and prepare syphon 17 for operation during following cycle. EFFECT: increased efficiency, simplified construction and enhanced reliability in operation. 3 cl, 6 dwg

Description

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к механизации полива, и может быть использовано для орошения сельскохозяйственных культур путем дискретной подачи воды в очаги увлажнения. The invention relates to agriculture, in particular to the mechanization of irrigation, and can be used for irrigation of crops by discrete supply of water to the foci of moistening.

Известно устройство для дискретного полива, включающее водоподъемный механизм, трубопроводную сеть с водовыпусками, накопительную емкость, сифон с механизмом включения [1]. A device for discrete irrigation, including a lifting mechanism, a pipeline network with outlets, a storage tank, a siphon with a switching mechanism [1].

Недостатком этого устройства для дискретного полива является сложность конструкции и недостаточная надежность работы. The disadvantage of this device for discrete irrigation is the design complexity and lack of reliability.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для полива, включающее распределительный и поливные трубопроводы с водовыпусками, накопительную емкость и сифон с механизмом запуска [2]. The closest in technical essence to the proposed is a device for irrigation, including distribution and irrigation pipelines with outlets, a storage tank and a siphon with a trigger mechanism [2].

Недостатком этого устройства для полива является то, что с увеличением площади орошения резко возрастает его удельная материалоемкость из-за увеличения объема накопительной емкости и диаметров трубопроводной сети, что приводит также к снижению равномерности распределения поливного тока между водовыпусками. The disadvantage of this device for irrigation is that with an increase in the irrigation area, its specific material consumption sharply increases due to an increase in the volume of storage capacity and diameters of the pipeline network, which also leads to a decrease in the uniformity of the distribution of irrigation current between outlets.

Задачей, на решение которой направлено изобретение, является снижение удельной материалоемкости устройства для полива и повышение равномерности распределения поливного тока между водовыпусками при увеличении площади полива. The problem to which the invention is directed, is to reduce the specific material consumption of the irrigation device and increase the uniformity of the distribution of irrigation current between outlets with increasing irrigation area.

На фиг.1 дана схема размещения устройства на орошаемом участке; на фиг. 2 - принципиальная конструктивная схема головного узла устройства (разрез А-А); на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг.2; на фиг. 4 - разрез В-В на фиг.2; на фиг.5 - узел I на фиг.3. на фиг.6 - принципиальная гидравлическая схема головного узла устройства. Figure 1 shows the layout of the device in the irrigated area; in FIG. 2 is a schematic structural diagram of the head unit of the device (section AA); in FIG. 3 - section BB in figure 2; in FIG. 4 - section bb in figure 2; figure 5 - node I in figure 3. Fig.6 is a schematic hydraulic diagram of the head unit of the device.

Устройство для полива состоит из головного узла 1 и сети трубопроводов 2. Сеть трубопроводов 2 выполнена в виде отдельных секций с распределительными 3 и поливными 4 трубопроводами с водовыпусками 5. Головной узел 1 содержит накопительную емкость 6, питающую трубку 7 с краном, рабочий сифон 8 и автоматический переключатель потока оросительной воды 9. Рабочий сифон 8 состоит из всасывающей 10 с патрубком 11 и сливной 12 частей, трубки-датчика уровня жидкости 13, воздухоотводящей трубки 14 и стакана 15 с трубкой 16 для срыва вакуума сифона. The irrigation device consists of a head unit 1 and a network of pipelines 2. The network of pipelines 2 is made in separate sections with distribution 3 and irrigation 4 pipelines with outlets 5. The head unit 1 contains a storage tank 6, a supply tube 7 with a tap, a working siphon 8 and automatic switch of the flow of irrigation water 9. The working siphon 8 consists of a suction 10 with a nozzle 11 and a drain 12 parts, a liquid level sensor tube 13, an exhaust pipe 14 and a glass 15 with a tube 16 for breaking the siphon vacuum.

Автоматический переключатель потока оросительной воды 9 содержит: сифоны 17 (I, II, III, IV), заглубленными концами сливных частей 18 (I, II, III, IV) в стаканы 19 (I, II, III, IV) с выходными патрубками 20 (I, II, III, IV) и объединенными между собой всасывающими 21 (I, II, III, IV) частями посредством коллектора 22, управляющие камеры 23 (I, II, III, IV), гидравлически связанные между собой, дозатор автоматической подачи воды 24 в управляющие камеры и гидравлические каналы связи 25 (I, II, III, IV), 26 (I, II, III, IV), 27 и 28 (I, II, III, IV), 29, 30. The automatic switch of the flow of irrigation water 9 contains: siphons 17 (I, II, III, IV), the recessed ends of the drain parts 18 (I, II, III, IV) into the glasses 19 (I, II, III, IV) with outlet pipes 20 (I, II, III, IV) and combined suction 21 (I, II, III, IV) parts by means of a collector 22, control chambers 23 (I, II, III, IV), hydraulically interconnected, automatic feed dispenser 24 water into the control chambers and hydraulic communication channels 25 (I, II, III, IV), 26 (I, II, III, IV), 27 and 28 (I, II, III, IV), 29, 30.

Дозатор автоматической подачи воды 24 (см. фиг. 4) в управляющие камеры 23 выполнены в виде сифона 31, сливная часть 32 которого опущена в питающую камеру 33, а всасывающая часть 34 снабжена дозирующим стаканом 35, полость которого микросифоном 36 сообщена с полостью сливой части 32. The automatic water dispenser 24 (see Fig. 4) to the control chambers 23 is made in the form of a siphon 31, the drain part 32 of which is lowered into the supply chamber 33, and the suction part 34 is provided with a metering cup 35, the cavity of which is connected with the part drain by a microsiphon 36 32.

Управляющие камеры 23 (I, II, III, IV) сообщены каналом связи 30 с питающей камерой 33, каналом связи 25 (I, II, III, IV) с соответствующими сливными частям 18 (I, II, III, IV) сифонов 17 (I, II, III, IV) и каналами связи 26 (I, II, III, IV) с выходными патрубками всасывающих частей 21 (I, II, III, IV) стаканов 19 (I, II, III, IV), а коллектор 22 сообщен со сливной частью 12 рабочего сифона 8, с атмосферой - каналом связи 29 и с выходным патрубком 20 - через канал связи 27 с дросселем 37. The control chambers 23 (I, II, III, IV) are communicated by a communication channel 30 with a supply chamber 33, a communication channel 25 (I, II, III, IV) with the corresponding drain parts 18 (I, II, III, IV) of the siphons 17 ( I, II, III, IV) and communication channels 26 (I, II, III, IV) with the outlet pipes of the suction parts 21 (I, II, III, IV) of the glasses 19 (I, II, III, IV), and the collector 22 is in communication with the drain part 12 of the working siphon 8, with the atmosphere - the communication channel 29 and with the outlet pipe 20 - through the communication channel 27 with the throttle 37.

Каналы связи 26 (I, II, III, IV) выполнены в виде сифонов, всасывающие концы которых расположены в управляющих камерах 23, а сливные части соединены с выходными патрубками 20 (I, II, III, IV). Управляющие камеры сообщены с выходным патрубками через каналы связи следующим образом: 23^II к 20^I через 26^II, 23^III к 20^II через 26^II, 23^IV к 20^III и 23^I к 20^IV через 26^IV, т.е. каждая управляющая камера сообщена с предыдущим выходным патрубком, а 1-я управляющая камера - с последним выходным патрубком. Выходные патрубки 20 (I, II, III, IV) сообщены с атмосферой через каналы связи 28 (I, II, III, IV), объединенные в верхней части общим стаканом 38, в котором установлен конец трубки датчика 13.Communication channels 26 (I, II, III, IV) are made in the form of siphons, the suction ends of which are located in the control chambers 23, and the drain parts are connected to the outlet pipes 20 (I, II, III, IV). The control chambers are connected with the outlet pipes through communication channels as follows: 23 ^II to 20 ^I through 26 ^II , 23 ^III to 20 ^II through 26 ^II , 23 ^IV to 20 ^III and 23 ^I to 20 ^IV through 26 ^IV , i.e. each control chamber is in communication with the previous output pipe, and the 1st control camera with the last output pipe. The outlet pipes 20 (I, II, III, IV) are connected with the atmosphere through communication channels 28 (I, II, III, IV), united at the top by a common glass 38, in which the end of the sensor tube 13 is mounted.

Для подготовки устройства к работе необходимо предварительно заполнить водой коллектор 22, стаканы 19 (I, II, III, IV) до уровня выходных патрубков 20 (I, II, III, IV), питающую камеру 33 и управляющие камера 23 (I, II, IV) за исключением камеры 23^III (см. фиг. 1, 6). Во всех камерах кроме 23^III установится уровень воды до канала связи 20, вследствие чего сифоны 17 (I, II, IV) меняют свои свойства и превращаются в водовоздушные затворы, так как их сливные концы затоплены водой в стаканах 19 (I, II, IV), а полости отсечены от атмосферы путем затопления концов каналов связи 25 (I, II, IV) в управляющих камерах 23 (I, II, IV). Сифон 17 (III) остается в прежних свойствах (в качестве сифона), так как его внутренняя полость остается сообщенной с атмосферой через канал связи 25^III пустующую управляющую камеру 23^III.To prepare the device for operation, it is necessary to pre-fill the collector 22, glasses 19 (I, II, III, IV) with water to the level of the outlet pipes 20 (I, II, III, IV), the supply chamber 33 and the control chamber 23 (I, II, IV) with the exception of chamber 23 ^III (see Fig. 1, 6). In all chambers except 23 ^III , the water level will be established to the communication channel 20, as a result of which the siphons 17 (I, II, IV) change their properties and turn into water-air locks, since their drain ends are flooded with water in glasses 19 (I, II, IV ), and the cavities are cut off from the atmosphere by flooding the ends of communication channels 25 (I, II, IV) in control chambers 23 (I, II, IV). The siphon 17 (III) remains in its former properties (as a siphon), since its internal cavity remains in communication with the atmosphere through the communication channel 25 ^III empty control chamber 23 ^III .

Устройство для полива работает следующим образом. Вода по питающей трубке 7 расходом, заданным краном, поступает в накопительную емкость 6. Уровень воды в емкости 6 медленно повышается, вытесняя воздух из всасывающей части 34 сифона 31 через микросифон 36, и после заполнения дозирующего стакана 35 достигается места соединения трубки-датчика 13 к всасывающей части 10 рабочего сифона 8. Вследствие этого трубка-датчик 13 запускается в работу и с помощью воздухоотводящей трубки 14 удаляет воздух из всасывающей части 10. Тем самым запускается в работу рабочий сифон 8 и трубка 16. Вода большим расходом поступает в коллектор 22, уровень воды в нем резко повышается выше верхних уровней всасывающих частей 21^I, ^II, ^III, ^IV сифонов 17 ^I, ^II, ^III, ^IV. При этом уровень воды резко поднимается только во всасывающей части 21^III сифона 17^III, так как только из его внутренней полости воздух может свободно удаляться в атмосферу через канал связи 25^III и пустую управляющую камеру 23^III. В остальных всасывающих частях 21^I, ^II, ^IV уровень воды не поднимается до их верхних уровней, так как внутренние полости этих сифонов отсечены от атмосферы и повышение уровня приводит к сжатию воздуха в них, т.е. сифона 17^I, ^II, ^IV превращаются в водовоздушные затворы. Благодаря этому и воздухоотводящему каналу 28^III сифон 17^III резко запускается в работу, подавая воду через выходной патрубок 20^III, распределительный трубопровод 3 и поливные трубопроводы 4 с водовыпусками 5 на орошаемый участок, обслуживаемый одной секцией поливного устройства. При этом напор воды работающей секции поднимается в канале связи 26^III и вытесняет воздух из него управляющую камеру 23^IV. Начинается полив участка и снижение уровня воды в емкости 6.A device for irrigation works as follows. Water flows through the supply tube 7 by the flow rate set by the tap into the storage tank 6. The water level in the tank 6 rises slowly, displacing air from the suction part 34 of the siphon 31 through the microsiphon 36, and after filling the metering cup 35, the junction of the sensor tube 13 to the suction part 10 of the working siphon 8. As a result, the sensor tube 13 is put into operation and with the help of the exhaust pipe 14 removes air from the suction part 10. Thereby, the working siphon 8 and the tube 16 are launched. drawn through the manifold 22, the water level therein rises sharply above the upper level of the suction portions 21 of ^{^{^I, II,} ^III,} ^IV siphons 17 ^{^{^I, II,} ^III,} ^IV. At the same time, the water level rises sharply only in the suction part 21 ^{III of the} siphon 17 ^III , since only air can freely be removed from its internal cavity through the communication channel 25 ^III and the empty control chamber 23 ^III . In the remaining suction parts 21 ^I, ^II, ^IV , the water level does not rise to their upper levels, since the internal cavities of these siphons are cut off from the atmosphere and an increase in the level leads to air compression in them, i.e. siphons 17 ^I, ^II, ^IV turn into water-air locks. Thanks to this and the air outlet channel 28 ^{III, the} siphon 17 ^III abruptly starts up, supplying water through the outlet pipe 20 ^III , distribution pipe 3 and irrigation pipes 4 with water outlets 5 to the irrigated area, served by one section of the irrigation device. In this case, the water pressure of the working section rises in the communication channel 26 ^III and displaces air from it control chamber 23 ^IV . Watering of the site and a decrease in the water level in the tank 6 begin.

В период снижения уровня воды в емкости 6 дозирующий стакан 35 остается заполненным, а в полости сифона 31 создается разрежение из-за падения уровня воды в его всасывающей части 34, так как сливной конец 32 и всасывающая часть микросифона 36 затоплены водой. При снижении уровня воды в емкости 6 до определенной отметки микросифон 36 запускается в работу и вода из стакана 35 переливается в питающую камеру 33 и далее, заполняя пустующую управляющую камеру 23^III, равномерно распределяется по всем камерам управления.During the period of lowering the water level in the container 6, the metering cup 35 remains filled, and a vacuum is created in the siphon cavity 31 due to a drop in the water level in its suction part 34, since the drain end 32 and the suction part of the microsiphon 36 are flooded with water. When the water level in the tank 6 drops to a certain point, the microsiphon 36 starts up and the water from the cup 35 overflows into the supply chamber 33 and then, filling the empty control chamber 23 ^III , is evenly distributed over all control chambers.

Дальнейшее понижение уровня воды в емкости 6 до уровня верхнего среза стакана 15 после освобождения конца всасывающей части 34 сифона 31 приводит к медленному отсосу воды через трубку 16, которая после завершения отсоса воды связывает всасывающую часть 10 рабочего сифона 8 с атмосферой, вследствие чего происходит срыв вакуума и сифон 8 резко прекращает работу. Further lowering the water level in the container 6 to the level of the upper cut of the beaker 15 after releasing the end of the suction part 34 of the siphon 31 leads to a slow suction of water through the tube 16, which, after the suction is completed, connects the suction part 10 of the working siphon 8 with the atmosphere, as a result of which the vacuum breaks down and siphon 8 abruptly stops working.

Прекращается полив секции из сифона 17^III, напор воды в работающей секции падает, вода из канала связи 26^III начинает вытекать, создавая разрежение воздуха в этом канале, вследствие чего канал связи 26^III срабатывает как сифон и опорожняет управляющую камеру 23^IV, тем самым подготавливая к работе в следующем цикле сифон 17^IV. Цикл накопления воды в емкости 6 и поочередного слива ее в обособленные секции трубопроводной сети будет автоматически повторяться. Для выключения устройства из работы необходимо закрыть кран на питающей трубке 7.Watering of the section from the siphon 17 ^III stops, the water pressure in the working section drops, water from the communication channel 26 ^III begins to flow out, creating a vacuum in this channel, as a result of which the communication channel 26 ^III acts as a siphon and empties the control chamber 23 ^IV , thereby preparing to work in the next cycle siphon 17 ^IV . The cycle of water accumulation in tank 6 and its alternate discharge into separate sections of the pipeline network will be automatically repeated. To turn off the device from work, it is necessary to close the valve on the supply tube 7.

Claims

1. Irrigation device, including a network of distribution and watering irrigation pipelines, a storage tank, a supply pipe with a tap and a working siphon with a liquid level sensor pipe communicated by the suction part with a storage tank, and a drain pipe with distribution pipes, characterized in that the drain part of the working siphon is equipped with an automatic switch for irrigation water flow, consisting of suction parts connected together by means of a collector of siphons with drain nets buried in glasses having outlet nozzles, as well as from control chambers hydraulically interconnected, a dispenser for automatically supplying water to control chambers and hydraulic communication channel systems, the control chambers of communication channels being in communication with automatic water supply dispensers, with drain parts siphons and outlet nozzles of glasses, and the collector is in communication with the drain part of the working siphon, with the atmosphere and by means of a hydraulic channel equipped with a throttle, with outlet nozzles of one of glasses, in addition, the pipeline network is divided into sections, each of which is connected to the corresponding outlet nozzle cups water siphon automatic switch.

2. The device according to claim 1, characterized in that the dispenser for the automatic supply of water to the control chambers is made in the form of a siphon, the drain part of which is lowered into the supply chamber in communication with the control chambers, and the suction part is equipped with a metering cup, the cavity of which is connected with the microsiphon to the cavity drain part of the siphon.

3. The device according to claim 1, characterized in that each control chamber is simultaneously communicated with the corresponding drain part of the siphon and the previous outlet pipe of the siphon glass.