УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОЛИВА

Устройство для полива относится к сельскому хозяйству, в частности, к механизации полива и может быть использовано для орошения сельскохозяйственных культур путем дискретной (импульсной) подачи воды в очаги увлажнения.
Известно устройство для полива, содержащее накопительную емкость с сифоном, сообщенным сливной частью с поливными трубопроводами, механизм зарядки сифона и питающую трубку с краном, при этом сливная часть сифона сообщена с поливными трубопроводами посредством коллектора, снабженного трубками с отверстиями в стенках, размещенными в его полости, при этом сифон выполнен в виде пучка трубок, сливная часть каждой из которых сообщена с соответствующей трубкой коллектора [Патент РФ №2101928, кл. A01G 25/02].
Недостатком этого устройства для полива является невысокая надежность работы из-за влияния на запуск сифона состояния поливных трубопроводов, недостаточная равномерность распределения поливной воды по водовыпускам из-за разной продолжительности запуска поливных трубопроводов.
Известно устройство для полива, включающее накопительную емкость с сифоном, сообщенным сливной частью через коллектор с поливными трубопроводами, питающую трубку с краном и механизм зарядки сифона, при этом эжектор механизма зарядки сифона выполнен в виде трубки с отверстиями в ее стенке, причем нижний конец этой трубки сочленен посредством сквозного гнезда в корпусе коллектора с одним из поливных трубопроводов, а ее верхний конец расположен в полости сливной части сифона, при этом упомянутое отверстие в стенке трубки расположено в полости коллектора ниже конца сливной части сифона [Патент РФ №2175831, кл. A01G 25/00, прототип].
Недостатком этого устройства для полива является невысокая надежность работы из-за влияния состояния поливной трубки на запуск сифона, недостаточная равномерность распределения поливной воды через водовыпуски из-за зависимости продолжительности запуска сифона от гидравлических условий поливной трубки, связанной с эжектором. Применяемый эжектор в конструкции сифона, из-за своего принципа действия, не может обеспечивать резкий запуск сифона в работу, что в конечном результате приводит к ухудшению равномерности распределения поливной воды. Данное устройство для полива имеет узкий диапазон изменения подводимого расхода, так как срыв вакуума сифона происходит при непосредственной близости нижнего уровня воды в накопительной емкости от нижнего среза всасывающей трубки сифона. Подводимый расход этих устройств может составить не более 25% от расхода слива сифона.
Целью разработки полезной модели является повышение надежности работы устройства для полива, улучшение равномерности распределения поливной воды через водовыпуски и расширение диапазона изменения подводимого расхода.
Указанная цель достигается тем, что в устройстве для полива, включающем накопительную емкость, питающую трубку с краном, приемник-коллектор, гибкие поливные трубки с водовыпусками и сифон, нижний конец сливной трубки сифона посредством муфты-соединителя направлен вверх и сообщен с атмосферой и приемником-коллектором, а полость всасывающей трубки снабжена трубкой-датчиком уровней жидкости в накопительной емкости, верхний конец которой сообщен с атмосферой, а нижний конец выполнен в виде петли и направлен вверх, при этом верхний срез сливной трубки и нижний уровень петли трубки-датчика расположены выше, соответственно, уровня нижнего среза трубки-датчика и среза нижнего конца сливной трубки.
Сущность полезной модели поясняется чертежами, где Фиг.1 -монтажная схема устройства для полива; Фиг.2 - Вид А на Фиг.1, Фиг.3 - конструктивная схема сифона; Фиг.4 - вид крышки сифона сверху; Фиг.5 - накопительная емкость с сифоном и питающей трубкой; Фиг.6 - состояние накопительной емкости и сифона перед первым запуском на работу устройства для полива; Фиг.7 - Состояние накопительной емкости и сифона перед запуском сифона на работу; Фиг.8 - Состояние накопительной емкости и сифона после окончания работы сифона.
Устройство для полива состоит из накопительной емкости 1 с крышкой 2, питающей трубки 3 с краном 4 и коленом 5, сифона 6, приемника-коллектора 7 и поливных трубопроводов 8 с водовыпусками 9 (Фиг.1). Сифон 6 состоит из корпуса 10 с выходным штуцером 11, всасывающей трубки 12, крышки 13 с фиксатором 14, сливной трубки 15, трубки-датчика уровней жидкости 16 с коленом 17 и нижним срезом 18, муфты-соединителя 19 с муфтой 20, направленной вверх сливной трубкой 21, патрубком 22 и сливным выходом 23. Верхний срез сливной трубки 15 и нижний уровень колена 17 трубки-датчика 16 расположены выше, соответственно, нижнего среза 18 трубки-датчика и среза нижнего конца сливной трубки 21 (Фиг.3). Поливные трубки 8 сообщены со сливной частью сифона 6 посредством приемника-коллектора 7 (Фиг.2).
Для подготовки устройства для полива к работе необходимо закрепить сифон 6 к стенке накопительной емкости 1 посредством фиксатора 14 (Фиг.4), выходного штуцера 11, муфты 20, направить патрубок 22 вертикально вверх (Фиг.5) и заправить водой сливную трубку 21 (Фиг.6).
Работает устройство для полива следующим образом. Вода из источника через питающую трубку 3, колено 5, с определенным расходом, задаваемым краном 4, поступает в накопительную емкость 1 (Фиг.6). Уровень воды в емкости 1 начинает медленно подниматься. До достижения уровня воды в полости всасывающей трубки 12 к уровню нижнего среза 18, воздух из полости всасывающей трубки 12 свободно вытесняется в атмосферу через верхний срез трубки-датчика уровней 16 и обеспечивает одновременное (однозначное) повышение уровней как в накопительной емкости 1, так и в полости всасывающей трубки 12. При этом воздух в полости всасывающей трубки 12 не оказывает никакого давления на столб воды в сливной трубке 21. Дальнейшее повышение уровня воды в емкости 1 приводит к затоплению нижнего среза 18 и предотвращению утечки воздуха из полости всасывающей трубки 12. При этом повышение уровня воды в емкости 1 приводит к сжатию воздуха в полости всасывающей трубки 12, оказания давления на столб воды в сливной трубке 21 и замедлению повышения уровня воды в полости всасывающей трубке 12 (Фиг.7). При достижения уровня воды в емкости 1 к верхнему уровню (ВУ), уровень воды в полости всасывающей трубки 12 остается ниже уровня верхнего среза сливной трубки 15, а сжатый воздух преодолевает столб воды в сливной трубке 21 и резко сообщает полость всасывающей трубки 12 с атмосферой, уровень воды в полости всасывающей трубки 12 резко поднимается и затапливает верхний срез сливной трубки 15, благодаря чему сифон 6 резко запускается в работу и подает воду из емкости 1 на полив через корпус 1, всасывающую трубку 12, сливную трубку 15, выходной штуцер 11, муфту 20, сливную трубку 21, патрубок 22, муфту-соединитель 19, сливной выход 23, коллектор-приемник 7 и поливные трубки 8 с водовыпусками 9. Начинается снижение уровня воды в емкости 1 и при достижении к нижнему уровню (НУ), что соответствует к нижнему уровню колена 17, полость всасывающей трубки 12 сообщается с атмосферой через верхний конец трубки - уровней 16, срывается вакуум в полости всасывающей трубки 12 и сифон 6 прекращает работу. При этом сливная трубка 21 и нижний конец сливной трубки 15 остаются заполненными водой (Фиг.8), и тем самым подготавливают устройство для полива к следующему циклу «накопление-слив». Далее циклы «накопление-слив» происходят автоматически, пока вода поступает в емкость 1.
Срыв вакуума сифона происходит через срез 18, который удален от НУ на определенное расстояние. Удаление точки срыва вакуума (среза 18) от НУ позволяет резко увеличить диапазон изменения подводимого расхода и получить максимальный подводимый расход, равным до 90% от сливного расхода сифона 6.
Повышение надежности работы устройства и равномерность распределения поливной воды по орошаемому участку достигается путем исключения влияния состояния поливной сети на быстродействие запуска сифона 6.
Таким образом, путем направления нижнего конца сливной трубки 21 вверх, снабжения полости всасывающей трубки 12 трубкой-датчиком уровней жидкости 16, верхний конец которой сообщен с атмосферой через крышку 13 сифона 6, а нижний конец выполнен в виде петли и направлен вверх, и выполняя верхний срез сливной трубки 15 и нижний уровень петли 17 трубки-датчика выше, соответственно, уровня нижнего среза 18 трубки-датчика и среза нижнего конца сливной трубки 21, достигнут результат резкого запуска сифона 6 и расширения диапазона изменения подводимого расхода, что, в конечном результате, приводит к повышению равномерности распределения поливной воды по орошаемому участку и надежности работы устройства.
В условиях мастерских ФГБНУ ВНИИ «Радуга» в 2012 году был изготовлен экспериментальный образец предлагаемого устройства для полива. Испытания в лабораторных условиях показали его высокую надежность, равномерность распределения поливной воды через водовыпуски и удобство в монтаже и эксплуатации. Экспериментальный образец отработал безотказно в течение 600 часов с циклом "накопление-слив" продолжительностью 20 мин.
Применение предлагаемой полезной модели в народном хозяйстве повысит надежность и эффективность систем дискретного орошения сельскохозяйственных культур.