УСТАНОВКА ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО ПОЛИВА РАСТЕНИЙ
INSTALLATION FOR AUTOMATIC PLANT IRRIGATION

Изобретение относится к области растениеводства для выращивания растений в закрытом грунте, и может быть использована для полива теплиц и садов.
Известна установка для автоматического полива растений, включающая резервуар-дозатор со сливным отверстием, смонтированное на его стене посредством кронштейна регулировочное устройство поплавкового типа, тягу, связанную одним концом через рычаг с поплавком, двухуровневый фиксатор, запорную арматуру с вентилем для подачи воды для перекрытия сливного отверстия и трубопроводы (Авторское свидетельство SU №1790349, A01G 27/00 от 23.01.1993).
Недостатком известного технического решения является сложность, а регулировка происходит с помощью рычагов, связанных по всему объему тягами, что мешает сборке, ремонту и обслуживанию установки.
Известна установка для многократного автоматического полива, 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 отверстия 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 водоналивной 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 30.05.2016).
Недостаток этой установки является громоздкость и, как следствие, большая материалоемкость.
Наиболее близким из известных технических решений является выбранная в качестве прототипа установка для автоматического полива растений, включающая резервуар-дозатор со сливным отверстием патрубка, двуплечий рычаг, регулирующее устройство поплавкового типа, связанное одним концом через рычаг с поплавком, фиксатор, запорную арматуру с вентилем для подачи воды, пробку для перекрытия отверстия патрубка и трубопровод, при этом регулирующее устройство выполнено в виде одного компактно смонтированного на кронштейне корпуса отводящего патрубка с размещением на нем двуплечего рычага, качающегося на оси, верхний конец которого связан с установленным грузом-противовесом с возможностью изменения его момента силы, причем пробка для перекрытия водовыпускного отверстия отводящего патрубка смонтирована на другом конце упомянутого двуплечего рычага, при этом двуплечий рычаг с осью качения закреплен на кронштейне, один конец которого связан с корпусом отводящего патрубка, а второй конец имеет продолжение в виде ограничителя упора для поворота двуплечего рычага с пробкой (Патент RU №2640958, A01G 27/00 от 18.01.2018).
Недостатком этой установки является то, что герметичная пробка для перекрытия водовыпускного отверстия имеет ограничение только для круглых отводящих патрубков. Частое заполнение и освобождение его полости водой ведет к быстрому износу. Кроме того, недостатком является невысокая надежность самой пробки, которая может застревать внутри полости отводящего патрубка, и будет трудно открыть отверстие отводящего патрубка или займет много времени на его открытие. На стенках отверстия отводящего патрубка могут оказаться наносы, при этом возникают большие трения между стенками пробки и патрубка, при этом возникают большие тяговые усилия, что связано с фиксацией груза-противовеса или по варианту регулирующей натяжной пружины (последняя имеет усталость при длительной эксплуатации и выход из строя), а также возможны гидроудары и повреждение пробки перекрытия водовыпускного отверстия отводящего патрубка, что требует реконструкции для применения установки, т.е. обеспечить гарантированно, выполнять функцию запирания запорного органа, и понижения образования серии гидроударов.
Техническим результатом от использования заявленного изобретения является повышение надежности, снижение серии гидроударов.
Технический результат достигается тем, что установка для автоматического полива растений, включающая резервуар-дозатор со сливным отверстием патрубка, двуплечий рычаг, регулирующее устройство поплавкового типа, связанное одним концом через рычаг с поплавком, фиксатор, запорную арматуру с вентилем для подачи воды, запорный орган для перекрытия отверстия патрубка, трубопровод, кронштейн корпуса отводящего патрубка с размещенным на нем двуплечим рычагом, качающимся на оси, при этом двуплечий рычаг с осью качения закреплен на кронштейне, один конец которого связан с корпусом отводящего патрубка, а второй конец имеет продолжение в виде ограничителя упора для поворота двуплечего рычага с запорным органом, согласно изобретению, запорный орган снабжен ступенькой по периметру, соответствующей форме ступеньки прижимного элемента из ферримагнитного материала, окружающего запорный орган в виде плотной плоской износостойкой резины, а на торце водовыпускного отверстия отводящего патрубка установлен кольцевой постоянный магнит для фиксации запорного органа в нижнем положении его опускания, при этом прижимной элемент прикреплен к двуплечему рычагу с конусом, входящим в соответствующую выемку на запорном органе.
Кроме того, конус расположен на одном из плеч двуплечего рычага напротив центра запорного органа.
Кроме того, запорный орган и прижимной элемент имеют форму диска и кольца соответственно.
Отличительным признаком от прототипа является то, что указанный запорный орган и прижимной элемент могут иметь форму диска и кольца, соответственно и постоянный кольцевой магнит на торце отверстия водовыпускного патрубка с возможностью примыкания в закрытом положении к стенкам отводящего патрубка, обеспечивает жесткость конструкции и долговечность всех запорных элементов запорного органа, надежность, при этом не требует дополнительных элементов, например, груза-противовеса, который должен подбираться расчетом в переходных режимах, и возможность закрытия по форме входа патрубка.
По данным патентной и научно-технической литературы не обнаружено аналогичное техническое предложение, что позволит судить об изобретательском уровне предложения.
Следовательно, заявленное изобретение не вытекает для специалистов явным образом из известного уровня техники и является результатом творческого труда автора изобретения. Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию «изобретательский уровень».
На чертеже показана установка для автоматического полива растений.
Установка включает резервуар 1 для накопления воды с водовыпускным отверстием 2 отводящего патрубка 3 и сливным отверстием 4, свободнее концы которого через трубопроводы соединены с системой 5 раздачи воды в теплицах, грядках и сады.
При этом регулировочное устройство выполнено в виде смонтированного жестко на корпусе отводящего патрубка 3 Г-образной формы кронштейна 6, свободный конец которого снабжен через шарнир с осью 7 вращения с двуплечим рычагом 8. Нижний удлиненный рычаг двуплечего рычага 8 разделен конусом 9 на две неравные части, и снабжен запорным органом 10, выполненным из плоской и плотной износостойкой резины, которая снабжена ступенькой 11, расположенной по периметру запорного органа 10, закрепленный с помощью кольцевой ступеньки 11 с прижимным элементом 12, выполненного из ферримагнитного материала, имеет поплавок 13 с тягой 14 и через шарнир с плечом 15 связаны с нижним концом двуплечего рычага 8 с помощью стержней 16.
На нижнем удлиненном рычаге двуплечего рычага, конус 9 входит в соответствующую выемку на «тыльной» (наружной) стороне запорного органа 10. Свободная внутренняя сторона запорного органа 10 в виде плоской плотной износостойкой резины закреплена с возможностью примыкания в закрытом положении к боковым стенкам отводящего патрубка 3, на котором установлено седло в виде кольцевого постоянного магнита 17 для фиксации в нижнем положении после закрытия водовыпускного отверстия отводящего патрубка 3, что обеспечивает герметичность закрытия отверстия 2 патрубка 3. Прижимной элемент 12 из ферримагнитного материала скреплен стержнем 16 с нижним рычагом двуплечего рычага 8. Двуплечий рычаг 8 шарнирно осью 7 связан с Г-образным кронштейном 6, и сам рычаг 8 с конусом 9 имеет запорный орган 10 и прижимной элемент 12 из ферримагнитного материала, а также с поплавком 13, составляют неизменную (единую) конструкцию. Поворот двуплечего рычага 8 с запорным органом 10, прижимным элементом 12 ограничен в верхнем своем положении упором 18 в виде короткого плеча двуплечего рычага 8, который фиксируется со стороны расположения Г-образного конца кронштейна 6, который жестко соединен к корпусу патрубка 3, и в совокупности представляют собой регулятор подачи воды через отводящий патрубок 3 в систему 5 раздачи воды в теплицы, грядки и сады.
Манипуляциями запорного крана 19 обеспечивают поступление расчетного расхода воды из трубопровода 20 в резервуар-дозатор 1.
Установка автоматического полива растений работает следующим образом.
При открытии запорного рана 19 резервуар-дозатор 1 заполняется водой, причем с помощью запорного крана 19 отрегулирована скорость поступления воды в резервуар-дозатор 1 и достижения уровня воды командной отметки в нем подъемная сила поплавка 13 преодолевает притягивающую силу фиксированного постоянного магнита 17, что приводит к открытию водовыпускного отверстия 2 отводящего патрубка 3. При достижении заданного уровня приводной Г-образный двуплечий рычаг 8, закрепленный шарнирно на оси 7 вращения на кронштейне 6 с запорным органом 10 с прижимным элементом 12 из ферримагнитного материала поворачивается вверх, преодолевая силу притяжения постоянного кольцевого магнита 17 и открывая полностью водовыпускное отверстие 2 отводящего патрубка 3, при движении верхнего короткого рычага двуплечего рычага 8, он является упором 18 и ограничивает движение за счет контакта с кронштейном 6, где на «тыльной» стороне крепления запорного органа закреплен рычаг с конусом 9, а «лицевая» сторона является плоской из износостойкой резины, выполняющая функцию запорного органа 10, обращенного к седлу из постоянного магнита 17 на торце отверстия 2 патрубка 3. Начинается этап слива воды из резервуара-дозатора 1 в систему раздачи воды.
Дальнейшее снижение уровня воды под действием тяжести поплавка 13 с плечом 14, тягой 15, а также силы тяжести подвижного Г-образной формы двуплечего рычага 8 со всеми его элементами в целом, на оси вращения 7, притягивается прижимным элементом 12 из ферримагнитного материала, и фиксируется кольцевым постоянным магнитом 17, что приводит к герметичному закрытию водовыпускного отверстия 2 отводящего патрубка 3 в систему 5 раздачи воды. Вероятность заклинивания запорного органа 10 при закрытии отверстия водовыпускного отводящего патрубка 3 отсутствует, соответственно повышается эксплуатационная надежность устройства в целом. Следовательно, изменит момент сил, действующих на поплавковый привод на перемещение вниз более плавным. При падении уровня воды в резервуаре-дозаторе циклы наполнения повторяются.
Таким образом, предлагаемая установка позволяет автоматизировать процесс полива теплиц, грядок и садов через определенное заданное время. Период повторения зависит от регулирования запорного крана 19. Запорный орган работает долговечно, безотказно, поддерживая в резервуаре-дозаторе заданный уровень; прост в производстве, имеет срок службы на порядок выше, чем у аналогов, при этом уменьшается сопротивление о стенки отводящего патрубка.
Использование предложенной установки позволит упростить конструкцию за счет исключения подбора груза-противовеса или пружины растяжения, уменьшить материалоемкость, устраняются случаи вибрации запорного органа, повысит надежность запорного органа и увеличить срок его службы при простоте конструктивного исполнения для любой конфигурации отводящего патрубка.