Смекни!
smekni.com

Мелиоративные машины (стр. 5 из 7)

водозаборный узел с плавающим водозаборным клапаном, центро­бежный насос с редуктором, двухконсольная пространствен­ная ферма с короткоструйными дождевальными насадками, гид­росистема для управления фермой и водозаборным узлом, эжек­тор. Плавучий всасывающий клапан. 12 (рис. 4 б) соединен со всасывающим патрубком насоса при помощи двух труб и двух шарнирных муфт (вертикальной и горизонтальной), которые дают ему возможность перемещаться в пространстве. Двухконсольная ферма служит не только несущей конструкцией, но и выполняет роль оросительного трубопровода, подводящего во­ду к дождевальным насадкам. Она смонтирована из отдельных па­нелей 8. Каждая промежуточная панель состоит из двух водопроводящих труб 20 нижнего пояса, двух стоек 11, одного стержня 9 верхнего пояса, распорки 15, двух раскосов 7, двух растяжек 17 и двух открылков 19 с насадками 16. Натяжение раскосов и растя­жек регулируют стяжными гайками. Каждая панель в поперечном сечении имеет форму равностороннего треугольника, размеры кото­рого от панели к панели по мере удаления от трактора уменьшают­ся, соответственно уменьшается и диаметр водопроводящих труб нижнего пояса и сечение стержня верхнего пояса. Чтобы создать постоянную интенсивность дождя по ширине захвата, учитывая падение напора по длине водопроводящих труб, диаметр отверстий в насадках по мере их удаления от середины к концам постепенно увеличивают. Дождевальные насадки 16 промежуточных панелей— короткоструйные дефлекторные, а насадки 18 концевых панелей— струйные с отражательными лопатками. Консоли фермы соединены одна с другой при помощи поворотного водопроводящего круга 14, предназначенного для поворота фермы вокруг вертикальной оси при переводе в транспортное положение. Поворотный круг опира­ется на гидродомкрат 6, состоящий из четырех гидроцилиндров двухстороннего действия, снабженных опорными роликами для по­воротного круга. Гидродомкрат устроен таким образом, что при подъеме штоков одной пары цилиндров штоки другой пары опуска­ются. Это позволяет быстро выравнивать консоли при поперечных наклонах трактора в работе и продольных в транспортном положе­нии.

Для работы дождевального агрегата нарезают временные оро­сительные каналы с расстоянием один от другого, равным шири­не захвата агрегата (120 м). При поливе агрегат медленно движется по дороге, проложенной вдоль оросителя. Плавучий клапан пе­ремещается на поплавке, забирая воду, которую насос подает через. напорный трубопровод в поворотное кольцо, откуда она поступает в водопроводящие трубы нижнего пояса и дождевальные аппараты. Агрегат может быть оборудован гидроподкормщиком. Недостатки агрегата — громоздкость, высокая материалоемкость, снижение коэффицйента использования земель (на 2...3%) за счет отвода част их под временные оросители.

Дальнеструйные дождевальные машины по сравнению с други­ми дождевальными машинами отличаются малой удельной материалоемкостью, компактностью, большой маневренностью и высо­кой проходимостью. Они способны поливать однолетние и много­летние растения, в том числе сады, лесопитомники и т. п., без их механического повреждения. При этом средняя интенсивность дож­дя дальнеструйных машин в 2...5 раз ниже, чем короткоструйных, что позволяет вести полив тяжелых почв без образования луж, а также поливать почвы с неровным рельефом. Однако на равномер­ность распределения дождя сильно влияет ветер. Энергоемкость этих машин высокая, что связано с необходимостью создания высо­ких напоров воды.

Основное направление совершенствования систем дождевания сводится к стремлению обеспечить непрерывное в течение всего вегетационного периода водоснабжение растений в соответствии с ходом их водопотребления. Это позволяет постоянно поддерживать оптимальную влажность активного слоя почвы и оптимальный вод­ный режим растений, что приводит к повышению урожайности сельскохозяйственных культур в 1, 5...2 раза по сравнению с обыч­ным дождеванием. Добиться этого можно лишь путем рассредото­чения поливного тока по орошаемой площади и во времени, т. е. за счет увеличения числа одновременно работающих дождевальных аппаратов и резкого снижения интенсивности дождя. К числу таких систем дождевания относятся импульсная, капельная и тонкодис­персная (аэрозольная).

4 Возможные улучшения систем дождевания

4.1 Импульсные дождевальные системы отличаются от обычных тем, что работают в режиме прерывистой (импульсной) подачи воды на орошаемую поверхность поля. Основные элементы такой системы: напорообразующий узел (насосная станция), маги­стральный, распределительные и оросительные трубопроводы, им­пульсные дождевальные аппара­ты. Импульсный дождевальный аппарат («дождевальная пуш­ка») отличается от обычного тем, что его рабочий цикл состо­ит из двух непрерывно чередую­щихся периодов: периода накоп­

л

ения воды в аппарате, периода выплеска (выброса) ее под дей­ствием сжатого воздуха.

Рис. 5. Схема импульсного дожде­вального аппарата:

1 — ствол; 2 — поршень; 3 и 4 — клапаны;

5 _ пружина; 6 — гидроаккумулятор.

Известны импульсные дожде­вальные аппараты двух типов:

автоколебательного действия; принудительного действия. Первые способны обеспечить лишь такой режим работы, при котором пери­од накопления только в 5...10 раз больше периода выброса воды, вследствие чего расход воды не может быть меньше 0, 5...1 л/с;

вторые обеспечивают режим работы, при котором период накоп­ления в 50...200 раз больше периода выброса, вследствие чего подводимый расход воды может быть снижен до 0, 1 л/с и менее, а средняя интенсивность дождя может находиться в пределах 0, 01 ...0, 002 мм/мин. Наибольшее распространение получили дож­девальные аппараты второго типа, работающие в «ждущем режиме» по сигналам понижения давления в трубопроводной сети.

Система дождевания с аппаратами принудительного действия, помимо перечисленных выше основных элементов, включает еще и генератор командных импульсов, работающий в автоматическом режиме. Импульсный дальне- или среднеструйный дождевальный аппарат, работающий по сигналам понижения давления в трубо­проводной сети (рис. 5), состоит из трех основных элементов: ре­зервуара (гидроаккумулятора) 6, запорного устройства 2, 3, 4 и 5 и ствола 1 с соплом. Вода под высоким давлением, но с малым рас­ходом подается в гидроаккумулятор 6, где постепенно накаплива­ется. В период накопления воды клапаны 3 и 4 закрывают проход в ствол 1, и вода не может выйти через него. По мере поступления воды находящийся в гидроаккумуляторе воздух сжимается, давле­ние его повышается. При достижении верхнего давления Ящах гене­ратор командных импульсов сбрасывает давление в напорной сети, вследствие чего под действием сжатого воздуха клапаны 4, а затем 8 открываются и происходит выброс накопленного объема воды— «выстрел». В момент выстрела срабатывает механизм вращения, и корпус аппарата поворачивается на заданный угол. Сра­батывание всех дождевальных аппаратов происходит синхронно. Клапан 4 закрывается под действием пружины 5 при падении давления в гидроаккумуляторе до нижнего предела Нмин. Клапан S закрывается под действием поршня 2 при повышении давления в сети, после чего цикл повторяется. Продолжительность периода накопления воды в гидроаккумуляторе составляет от 50 до 300 с. Давление Нмакс и Нмин и. диаметр выходного отверстия соплаd выбирают, исходя из необходимой дальности полета струиR и от­ношенияHмакс/d, определяющего диаметр капель, на которые рас­падается струя.

При импульсном дождевании дальность полета струи значи­тельно больше, чем при непрерывном истечении. Она зависит от Hmax, d, угла наклона ствола к горизонту, вместительности гидро­аккумулятора, продолжительности выстрела. Вместимость гидроаикумуляторов составляет от 15 до 500 л, верхний предел давле­ния Нмакс—от 0, 4 до 1, 0 МПа, радиус действия (дальность полета струи) —от 20 до 70 м. По объему выброса воды за один рабочий цикл различают аппараты малого (до 3 л), среднего (от 3 до 10л) и большого (более 10 л) объемов выброса. Наиболее распростра­нены аппараты среднего объема выброса. Так как импульсные дождевальные аппараты работают с подводимыми расходами (0, 1...2 л/с), во много раз меньшими, чем обычные (10...40 л/с), то это позволяет в 5...8 раз уменьшить диаметры водоподводящих трубопроводов и применить насосно-силовое оборудование малой мощности, в результате чего капитальные затраты на строитель­ство снижаются более чем в 3 раза. Так как диаметр водоподво­дящих трубопроводов составляет 12...30 мм, то возможно приме­нение пластмассовых труб с укладкой бестраншейным способом.

Резкое снижение интенсивности дождя позволяет использо­вать импульсные дождевальные системы для орошения склонов с почвами низкой водопроницаемости, исключает эрозию; так как почва не переувлажияется, то почвенная корка не образуется и отпадает необходимость в послеполивной обработке почвы.

4.2 Системы капельного орошения дают еще большее рассредоточе­ние поливного тока, так как позволяют локально подводить воду к каждому растению в виде отдельных капель с помощью точеч­ных микроводовыпусков—капельниц. В систему капельного оро­шения (рис. 399) входят: контрольно-распределительный блок 1...8, магистральный трубопровод 9, распределительные трубопро­воды 10, капельницы 11. Контрольно-распределительный блок, как правило, включает в себя мотор 1, насос 2, задвижку 3, фильтр 4, водомер 5, манометр 6, бак-смеситель 7 и инжектор 8.