УСТАНОВКА ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО ПОЛИВА РАСТЕНИЙ
PLANT FOR AUTOMATIC WATERING OF PLANTS

Изобретение относится к области растениеводства, а именно, к оборудованию для выращивания растений в закрытом грунте, и может быть использовано для полива теплиц и садов.
Известна установка для многократного автоматического полива растений, включающая резервуар-дозатор, сливное отверстие, смонтированное на его стенке посредством кронштейна регулировочное устройство поплавкового типа, тягу, связанную одним концом через рычаг с поплавком, фиксатор уровня воды, запорную арматуру с вентилем для подачи воды, устройство для перекрытия сливного и трубопроводы, резервуар-дозатор выполнен в виде двух успокоительных камер с двумя выпускными отверстиями, причем одна камера снабжена консольной Г-образной перегородкой с размещенным клапанным затвором, дно которой выполнено горизонтальной полкой с выпускным отверстием, размещенным выше дна второй водонаполняемой камеры, и клапан первой камеры связан со штоком шарнирно-рычажного поплавкового привода в виде коромысла, имеющего ось вращения на опорной подушке, закрепленной на вертикальной консольной стенке, разделяющей на две камеры, при этом на коромысле установлена с возможностью продольного перемещения призмы с выступом, взаимодействующая с опорной подушкой, которая смонтирована также с возможностью продольного перемещения на дополнительном поворотном рычаге, один конец которого установлен с возможностью перемещения вдоль тяги поплавка, связанного штоком с запорным органом, выполненным в виде клапана с горизонтальным козырьком, а другой шарнирно закреплен на соответствующей вертикальной консольной стенке (Патент RU №2622911, A01G 27/00 от 21.06.2017).
Недостатком известного технического решения является громоздкость и, как следствие большая материалоемкость.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к заявленной установке является установка для автоматического полива растений, включающая резервуар-дозатор с выходным патрубком для слива вод в систему раздачи воды, поплавок с тягой и трубопровод с запорным клапаном для подачи воды, резервуар дозатор снабжен вертикальной переливной стенкой, разделяющей резервуар-дозатор на две секции - камеры, одна из которых выполнена герметичной с вертикальным полиэтиленовым неподвижным трубопроводом и с регулирующим устройством трубопровода слива в емкость для сбора воды, поплавок выполнен цилиндрической формы с возможностью его вертикального перемещения, тяга поплавка размещена в неподвижном трубопроводе, при этом трубопровод установлен таким образом, что верхняя кромка его ниже верхнего края переливной стенки, а регулирующее устройство выполнено в виде кольца, установленного на верхнем конце трубопровода с возможностью вертикального перемещения и связанного посредством тяги, установленной внутри трубопровода, с поплавком, который свободно помещен в емкость сбора воды и слива в систему раздачи воды, причем верхний край кольца в крайнем положении выше верхнего края вертикальной переливной стенки после всплытия поплавка с тягой (Патент RU №2690655, A01G 27/00 от 04.06.2019).
Известная установка, принятая за прототип, характеризуется недостаточной эффективностью, ограничивающим верхнее положением поплавка, который помещен в дополнительную заглубленную емкость ниже резервуара-дозатора в высотном положении в целом, ограниченным нижним концом неподвижного трубопровода. Кроме того, в известной установке имеет сброс излишек воды через верхнюю кромку во вторую дополнительную секцию камеры самотеком. Поэтому это приводит к снижению использования поливной воды (перерасход), которое вызовет избыток воды, поступающего из трубопровода при манипуляции запорного крана. При этом регулирующее кольцо, установленное на верхнем конце неподвижного трубопровода с внешней стороны, с возможностью вертикального перемещения посредством тяги, имеет между стенками большое трение (сопротивление) и может в некоторый момент заклинить, в частности при перекосах кольца в верхнем положении.
Техническим результатом изобретения является повышение эффективности установки за счет обеспечения возможности работы при многократности дозировании в дискретном поливе растений без сброса воды в автоматическом режиме.
Технический результат достигается тем, что в установка для автоматического полива растений, включающая резервуар-дозатор с выходным патрубком для слива воды в систему раздачи воды, поплавок, трубопровод с запорным краном для подачи воды, вертикальную стенку, разделяющий резервуар-дозатор на две секции, одна из которых выполнена герметичной с вертикальным полиэтиленовым трубопроводом и с регулирующим устройством трубопровода слива воды, при этом регулирующее устройство, установленное на верхнем конце трубопровода, выполнено с возможностью вертикального перемещения, согласно изобретения, что она снабжена упорным устройством в виде фланца с отверстиями, размещенного внутри камеры и соединенного с крышкой камеры, причем поплавок имеет дно сферической поверхностью со сквозным отверстием в дне в каждом, из которых установлен клапан со штоком, взаимодействующим с упорным устройством, при этом поплавок расположен на верхнем конце подвижной трубы, установленной внутри вертикального полиэтиленового трубопровода, и дно поплавка в виде емкости соединено с сильфоном, расположенным с наружной стороны подвижной трубы и верхним концом герметично присоединен к верхней части подвижной трубы и нижним концом - к верхнему концу вертикального полиэтиленового трубопровода.
Кроме того, соединение фланца с крышкой камеры выполнено в виде вертикальной штанги, установленной с возможностью перемещения относительно крышки камеры и снабженной стопорными винтами.
Кроме того, патрубок для слива воды в систему раздачи воды стыкуют коленом с направляющими лопатками, выполненными в виде параллельных пластин, закрепленных в подкладных кольцах стыков колена с прямым участком поливного трубопровода.
Новизна заявляемого технического решения заключается в том, что снабжение упорным устройством в виде фланца с отверстиями не допускает сброса излишек воды из резервуара-дозатора, а поплавковая емкость выполнена дном сферической поверхности со сквозным отверстием, в каждом из которых установлен клапан со штоком, взаимодействующим с упорным устройством. Кроме того, имеет место в зоне максимального сжатия сильфона вниз, поплавковая емкость наполняется водой у оголовка подвижной трубы, расположенной коаксиально внутри неподвижного вертикального полиэтиленового трубопровода, отсутствует заметное трение о стенки при нижнем положении и при выходе воздуха в сторону патрубка для слива воды в систему раздачи воды, образуется вакуум и в дальнейшем идет слив воды в режиме сифон (сильфон находится в сжатом положении) емкость поплавка при этом заполнена водой. После срыва вакуума емкость поплавка опорожняется и начинается движение вверх сильфона и одновременно подъем уровня воды в резервуаре-дозаторе. В предложенном изобретении процесс работы подразделяется на регулировку упорного фланца перемещением путем передвижения (вниз или вверх) штанги, с которой соединен, и фиксируется стопорными винтами, входящими в вырезы штанги, а значит, этим самым позволяет регулировать уровень сработки с одной стороны, а с другой стороны упорное устройство в виде фланца обеспечивает открытие клапана через шток на дне поплавковой емкости, поскольку шток несколько выше бортов поплавковой емкости. При этом отверстия упорного фланца обеспечивают сброс воды до того момента, когда будет сжат сильфон. Этим самым задается время фиксированным положением упорного фланца с отверстиями над поплавковой емкости со штоками, т.е. задается время опускания сильфона с подвижной трубой и поплавковой емкости. При этом в предлагаемой установке в каждом конкретном случае емкость резервуара-дозатора принимают от эксплуатационных условий полива, принятых системой дискретного полива растений, и количества работающих трубопроводов с водовыпусками (например, капельницами).
Следует также отметить, что направляющие пластины в виде лопаток в колене выравнивают профиль скоростей потока в сторону слива воды в систему раздачи воды.
Все это в целом увеличивает точность регулирования и надежность работы, без участия человека в течение нескольких дней.
По данным патентной и научно-технической литературы не обнаружено аналогичное техническое предложение, что позволяет судить об изобретательском уровне предложения.
На чертеже показана установка для автоматического полива растений.
Установка включает резервуар-дозатор 1, разделенный на две успокоительные камеры 2 и 3. Первая камера 2 снабжена консольной Г-образной перегородкой 4, нижний конец которой снабжен полкой 5, перекрытие которой снижает придонные скорости во второй камере 3. Камера 3 выполнена с вертикальным полиэтиленовым трубопроводом 6, обеспечивающим слив воды в сторону колена 7 с направляющими лопатками 8 на стыке, связаны с системой раздачи воды. Вертикальная часть трубы 6, установлена таким образом, что подвижная труба 9 расположена коаксально внутри вертикальной неподвижной части трубопровода 6. Поплавковая емкость 10 связана с верхним концом подвижной трубы 9 и одним концом с сильфоном 11, другой конец последнего закреплен к верхней части вертикального трубопровода 6. Манипуляциями запорного крана 12 обеспечивают поступление расчетного расхода воды из трубопровода 13 в накопительные камеры 2 и 3. При этом камера 3 также снабжена упорным механизмом в виде фланца 14 с отверстиями 15, размещенного внутри камеры 3 и соединенного с крышкой 16 камеры 3. Поплавковая емкость 10 имеет дно 17 сферическое и выполнено с отверстиями 18 в дне 17, в каждом из которых установлен клапан 19 со штоком 20. Соединение фланца 14 с крышкой 15 камеры 3 выполнено в виде вертикальной штанги 21 снабженной стопорными винтами 22. Штанга 21 имеет вырезы 23, уплотнение 24 и крепление 25 крышки 15.
Установка для автоматического полива растений работает следующим образом.
Успокоительные камеры 2 и 3 заполняются водой, подключив трубопровод 13 с запорным клапаном 12, причем с помощью крана 12 отрегулирована скорость поступления воды в успокоительную камеру 2. При этом между Г-образной перегородкой 4 в камере 2 происходит выравнивания удельных расходов по всей ширине камеры 2. Пройдя Г-образную перегородку 4 с полкой 5, поток воды успокоенным заполняет камеру 3 по ее высоте. В результате уровень воды в камере 3 повышается, поднимая вверх поплавковую емкость 10, при этом поднимается верх и подвижная труба 9, соединенная с сильфоном 11 (сильфон растягивается), а клапан 19 остается закрытым. После того как шток 20 упрется во фланец 14, открывается клапан 19, поплавковая емкость 10 наполняется водой и под тяжестью емкость 10 начинает опускаться, при этом клапан 19 закрывается, а сильфон 11 сжимается. В начале на участке от низа фланца 14 до зоны максимального сжатия сильфона 10 у оголовка подвижной трубы 9 при нижнем ее положении имеет место поступление воды в режиме свободного истечения, а после вывода из верхней части камеры 3 воздуха на входе в трубопровод 6 образуется вакуум и в дальнейшем идет поступление воды в режиме сифона (сильфон 11 находится в сжатом положение, емкость 10 наполнена водой, клапан 19 закрыт). После срыва вакуума емкость 10 опорожняется и начинается движение вверх сильфона 11 под воздействием поплавковой емкости 10 одновременно с подъемом уровня воды в камерах 2 и 3. Высота сработки над трубопроводом 6 по размеру полученного расстояния суммируется с глубиной вакуума до определенного высотного размера в целом. Упорный фланец 14 перемещается путем передвижения (вниз или вверх) штанги 21, с которой он соединен, и фиксируется стопорными винтами 22, входящими в вырезы 23, что позволяет регулировать уровень сработки с одной стороны, а с другой стороны упорное устройство в виде фланца 14 обеспечивает открытие клапана 19 через шток 20, поскольку шток 20 на несколько сантиметров выше (определяется расчетом) бортов емкости 10. Отверстия 15 фланца 14 обеспечивают сброс воды до того момента, когда будет сжат сильфон 11.
При движении воды через колено 7 с направляющими лопатками 8, происходит выравнивания профиля скоростей потока в сторону системы раздачи воды.
Использование предложенной установки для автоматического полива растений, позволит вследствие взаимной гидравлической связи поплавковой емкости и ее управляющего клапана со штоком, взаимодействующим с упорным механизмом, позволит регулировать уровень сработки воды дискретно в камере 3, улучшается равномерность распределения удельных расходов на стыке прямолинейного участка системы раздачи воды в переходных режимах поступления воды через кран запорной арматуры. Установка благодаря простоте конструкции надежна, и позволяет дискретно проводит полив без участия человека в течение нескольких дней. Все это дает значительные преимущества перед прототипом.