ГИДРОАВТОМАТ СИФОННОГО ТИПА
SIPHON TYPE AUTOMATIC HYDRAULIC DEVICE

Изобретение относится к области гидротехнического строительства и может быть использовано, в первую очередь, на рисовых оросительных системах для автоматизации орошения риса.
Известно устройство для регулирования уровня воды в бьефах гидротехнических сооружений, включающее сифон, разрядную трубку с воздуховпускным штуцером, два электромеханических переключателя, поплавковый, следящий механизм и маршрутный рычаг (см., например, а.с. №1674069, БИ №32, 1991 г., с.176).
Недостатком данного устройства является сложность конструкции, низкая надежность работы из-за наличия большого количества движущихся частей и соединений.
Известно устройство для автоматического регулирования уровня воды, содержащее водовыпуск с цилиндрическим затвором, снабженный поплавком-противовесом, поплавковый датчик уровня нижнего бьефа, размещенный в камере, разделенной перегородкой на две полости, верхняя из которых сообщена через отверстие в ее корпусе с верхним бьефом и гидравлически связана с балансирной емкостью со сливом через обратный клапан распределительной камеры, сообщенной через датчик уровня верхнего бьефа, затвор соединен с корпусом балансирной емкости через трособлочную связь, причем поплавковый датчик уровня нижнего бьефа размещен в нижней полости камеры и соединен штоком с клапаном, размещенным в верхней полости камеры с возможностью перекрытия отверстия в корпусе камеры (см., например, а.с. №1672419, БИ №31, 1991 г., с.194).
Недостатками устройства являются: сложность и высокая стоимость изготовления, снижение пропускной способности водовода из-за наличия больших потерь напора в камере с поплавком, низкая надежность работы в оросителях с плавающим мусором (сорная растительность, водоросли).
Известно устройство для регулирования уровня воды в сообщающихся водоемах, выбранное в качестве прототипа, т.к. является наиболее близким устройством по принципу регулирования и конструкции. Устройство для регулирования уровня воды в сообщающихся водоемах включает неподвижный водовод между ними, на выходе которого в нижнем бьефе установлен насадок с поплавком, который выполнен в виде сифона с неподвижными коленами и подвижным гребнем, в котором выполнено отверстие для установки обратного клапана для срыва вакуума, над которым размещена подвижная планка на жестких стойках, а поплавок снабжен втулкой с выдвижным штоком, контактно связанным с дном подвижного гребня сифона, причем обратный клапан установлен с возможностью контакта с планкой, размещенной на заданной отметке (см., например, а.с. №2022318, БИ №20, 1994, с.139).
Недостатками устройства для регулирования уровня воды в сообщающихся водоемах являются:
- сложность конструкции;
- ненадежность работы устройства, т.к. гребень и щиток с поплавком, являясь контактно связанными, не обеспечивают синхронность срабатывания устройства, наблюдается рассогласование работы, что приводит к остановке автомата; размещение поплавка на штоке приводит к раскачке гребня и заеданию его в патрубках при передаче больших объемов воды, а как следствие, к неисправности автомата.
Задачей изобретения является повышение надежности работы гидроавтомата, увеличение эффективности использования оросительной воды за счет улучшения оперативности и точности регулирования.
Для достижения поставленной задачи шток снабжен вторым поплавком, приставка выполнена в виде основания с жестко закрепленными на нем патрубками, установленными строго вертикально, подвижный гребень, шток и поплавки жестко соединены между собой и представляют единый элемент конструкции, причем поплавки размещены с двух сторон штока.
На фиг.1 изображена принципиальная схема гидроавтомата сифонного типа.
Гидроавтомат сифонного типа состоит из приставки 1, выполненной из основания 2 и жестко закрепленных на нем патрубков 3, предварительно установленных строго вертикально. В патрубки 3 установлен гребень 4 с жестко закрепленным на нем штоком 5, оснащенным поплавками 6. Для того чтобы поливальщик при повышении слоя затопления в чеке не прибегал к принудительному запуску гидроавтомата, шток выполнен составным. Части его соединены резьбовой муфтой, которая позволяет быстро изменять (в необходимых пределах) длину штока 5. При этом сохраняется жесткость всего соединения и соблюдается соосность штока 5. В верхней части гребня установлен клапан для срыва вакуума 7. Причем гидроавтомат соединен с чековым водовыпуском с помощью муфты 8, а уровень воды в чеке задается ограничительной планкой 9.
Гидроавтомат работает следующим образом: перед затоплением рисового чека ограничительную планку 9 закрепляют на отметке рабочего горизонта воды в оросителе плюс высота диаметра трубы гребня 4, а подвижный гребень 4 - ниже планки на высоту заданного слоя воды в чеке.
После затопления оросителя до рабочей отметки вода из него через чековый водовыпуск поступает в гребень 4. Когда слой воды закрывает выход приставки 1, в полости гребня 4 образуется вакуум и автомат работает полным сечением. При этом используется весь действующий напор.
Уровень воды в чеке повышается. Вместе с всплытием поплавков 6 поднимаются шток 5 и гребень 4. Когда слой воды в чеке достигает заданной высоты, клапан 7, контактируя с ограничительной планкой 9, открывается и происходит срыв вакуума - переток воды прекращается.
Использование гидроавтомата сифонного типа позволяет повысить надежность работы, оперативность и точность его регулирования, улучшить регулирование слоя затопления чека.
Сравнительный анализ на новизну
Прототип
Предлагаемое устройство
1. Приставка
Приставка выполнена в виде основания с жестко закрепленными на нем патрубками, установленными строго вертикально, подвижный гребень, шток и поплавки жестко соединены между собой и представляют единый элемент конструкции
2. Шток с одним поплавком
Шток снабжен двумя поплавками
3. Нет
Поплавки размещены с двух сторон штока
Анализ существенных признаков, создающих положительный эффект
Признаки заявленного технического решения
Новые свойства, приобретенные в результате использования признаков технического решения
Достигаемый положительный эффект
Шток снабжен вторым поплавком, приставка выполнена в виде основания с жестко закрепленными на нем патрубками, установленными строго вертикально, подвижный гребень, шток и поплавки жестко соединены между собой и представляют единый элемент конструкции, причем поплавки размещены с двух сторон штока
Второй поплавок обеспечивает равновесие гребня во время рабочего процесса, т.к. когда он перемещается в патрубках (при изменении слоя воды), не происходит его перекоса, а как следствие, заедания и поломки гидроавтомата. Исключается рассогласование работы автомата. Исключаются раскачка гребня-сифона и заедание его в патрубках при передаче сифоном больших объемов воды.
Заявленное техническое решение позволяет повысить коэффициент надежности гидроавтомата, т.к. второй поплавок делает конструкцию равновесной, и синхронизация движения гребня относительно изменения уровня воды в чеке происходит одновременно. Это позволяет наиболее точно соблюдать водный режим для растений риса и, как следствие, повысить урожайность, снизить потери оросительной воды и повысить коэффициент использования земли