Increasing the uniformity of rain distribution, due to the use of a sprinkler system with a watering trajectory close to a rectangular one
Authors: Костенко М.Ю. , Мельничук Д.С. , Тетерин В.С. 
Published: March 2022

Проблема и цель. Дождевальные машины и установки кругового действия находят все большее применение в современных сельскохозяйственных предприятиях, так как способны орошать как большие площади в несколько сотен гектар, так и маленькие участки, размером до 1 га, но у всех машин данного исполнения наблюдается неравномерное распределения осадков, ввиду их технологической особенности. Цель данного исследования заключалась в повышении равномерности распределения слоя осадков по орошаемой площади за счет применения дождевальной установки позиционного действия с траекторией полива, близкой к прямоугольной. Авторами была предложена и разработана конструкция установки, работающая от действия реактивных сил капель дождя, создаваемых дождевальными насадками. Методология. Для обеспечения необходимой равномерности и соответствия качеству получаемого дождя агротехнологическим требованиям на лабораторном стенде были испытаны 5 образцов дождевальных насадок. Каждый образец испытывался при давлении системы от 0,5 атм. до 3,5 атм., а величина создаваемой реактивной силы измерялась при помощи весов безмена. Результаты. В ходе проведения экспериментальных исследований были получены данные, которые были проанализированы в программе Statistica, после чего была построена графическая поверхность, показывающая равномерность распределения осадков в пределах орошаемого участка, лежащая в диапазоне 40-60 мм и лишь к периферии орошаемой площади, на расстоянии 0,5 м, наблюдается снижение высоты слоя осадков до уровня 20-40 мм. Заключение. Для решения проблемы достижения равномерности распределения влаги на всей площади орошения предлагается технологическая схема расположения разработанной установки таким образом, чтобы зоны с недостаточным увлажнением накладывались друг на друга, оказывая тем самым компенсирующий эффект и обеспечивая покрытие орошаемого участка слоем осадков на уровне 60 мм.

The problem and the goal. Sprinklers and circular-acting installations are increasingly used in modern agricultural enterprises, as they are able to irrigate both large areas of several hundred hectares and small plots up to 1 ha in size, but all machines of this design have an uneven distribution of precipitation, due to their technological features. The purpose of this study was to increase the uniformity of the distribution of the precipitation layer over the irrigated area by using a positional sprinkler system with a watering trajectory close to rectangular. The authors proposed and developed the design of the installation, operating from the action of the reactive forces of raindrops created by sprinkler nozzles. Methodology. To ensure the necessary uniformity and compliance with the quality of the rain received with agrotechnological requirements, 5 samples of sprinkler nozzles were tested on a laboratory stand. Each sample was tested at a constant system pressure, and the magnitude of the created reactive force was measured using a bezmen scale. Results. During the experimental studies, data were obtained, which were analyzed in the Statistica program, after which a graphical surface was constructed showing the uniformity of precipitation distribution within the irrigated area, lying in the range of 40-60 mm and only to the periphery of the irrigated area, at a distance of 0.5 m, a decrease in the height of the precipitation layer to the level of 20-40 mm is observed. Conclusion. To solve the problem of achieving uniformity of moisture distribution over the entire irrigation area, a technological layout of the developed installation is proposed in such a way that zones with insufcient moisture overlap each other, thereby providing a compensating efect and ensuring that the irrigated area is covered with a layer of precipitation at the level of 60 mm.