Гидроподкормщик для открытых оросительных систем

 

Изобретение относится к механизации и автоматизации сельского хозяйства и может быть использовано в орошаемом земледелии для обогащения поливного потока растворами агрохимикатов. Оно рекомендуется для применения на лотковых оросительных системах поверхностного полива при заборе воды сифонами. Изобретение позволит снизить эксплуатационные затраты и повысить надежность осуществления многофункционального использования открытых оросительных систем за счет того, что расходно-накопительная емкость установлена на лотке оросительной сети с возможностью возвратно-поступательного перемещения на исходную позицию и снабжена регулируемыми по высоте разгружающими вертикальными опорами. При этом поплавковое дозирующее устройство снабжено упором, кинематически связанным с механизмом срыва вакуума в сифоне, а поливной рукав оборудован гидроуправляемым штоком, который кинематически связан с запорным клапаном дозирующего шланга. 2 ил.

Изобретение относится к механизации сельского хозяйства и может быть применимо на лотковых оросительных системах с сифонами для внесения минеральных удобрений и других средств химизации с поливной водой.

Известен гидроподкормщик для внесения жидких удобрений с поливной водой, включающий установленные на напорном трубопроводе емкость для жидких удобрений, мембранный насос-дозатор, кинематически связанный с штоками напорного и возвратного гидроцилиндров и гидравлически с надпоршневыми полостями упомянутых гидроцилиндров, распределитель и дроссель.

Недостатком данного гидроподкормщика является большая энергоемкость, что делает его практически неприемлемым для применения на открытых оросительных системах. Реализованный по данному авт. св. промышленный образец гидроподкормщика к ДМ "Фрегат" работает в диапазоне давлений 0,47-0,75 МПа, тогда как для лотковых оросительных систем эта величина не превышает 0,01-0,015 МПа.

Известен также гидроподкормщик для внесения жидких минеральных удобрений с поливной водой, включающий открытый резервуар цилиндрической формы, поплавковый сифон и винтовой зажим.

Данный гидроподкормщик не требует дополнительных источников энергии при работе и может применяться на открытых оросительных системах.

Недостатки известного гидроподкормщика связываются с большими затратами физического труда при эксплуатации: для транспортировки с позиции на позицию используется ручной труд, ограниченный объем накопительной емкости требует частой ее заправки и не позволяет механизировать технологический процесс, сложная и неконтролируемая настройка расхода маточного раствора, не предусмотрена взаимосвязь подачи поливной воды и маточного раствора.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является гидроподкормщик к дождевальной машине, выполненный навесным на раму ходовой тележки дождевальной машины и перемещающийся наплаву в открытом оросителе, при этом его расходная емкость установлена с возможностью перемещения по вертикальным направляющим, закрепленным на раме тележки, и снабжен симметрично расположенными и сообщающимися с ней балластными резервуарами, а дозирующее устройство имеет указатель уровня в емкости, кинематически связанный с конечным выключателем двигателя тележки.

Названный гидроподкормщик за счет исполнения на плаву позволяет снизить эксплуатационные затраты и улучшить условия труда обслуживающего персонала. Тем не менее, гидроподкормщик создает большие гидравлические потери и может применяться только для индивидуально работающих дождевальных машин. В то же время он не учитывает специфики поверхностного полива, а также не предусматривает блокировку полива и внесения удобрений при отсутствии внешних источников энергии.

Целью изобретения является снижение эксплуатационных затрат и повышение надежности технологического процесса.

Поставленная цель достигается тем, что расходно-накопительная емкость установлена на лотке оросительной сети с возможностью возвратно-поступательного перемещения на исходную позицию и снабжена регулируемыми по высоте разгружающими вертикальными опорами, при этом поплавковое дозирующее устройство снабжено упором, кинематически связанным с механизмом срыва вакуума в сифоне, а поливной рукав оборудован гидроуправляемым штоком, который кинематически связан с запорным клапаном дозирующего шланга.

Предлагаемый гидроподкормщик может устанавливаться преимущественно на оборудованных сифонами лотковых оросительных системах и при распределении поливной воды из мелиоративных резинотканевых рукавов с водовыпусками. Использование гидроподкормщика предусматривает внесение с поливной водой минеральных удобрений, микроэлементов, почвенных гербицидов, нематицидов и других средств химизации.

Гидроподкормщик предусматривает расходно-накопительную емкость маточных растворов средств химизации, поплавок с упором, фильтром и набором сменных диафрагм. При этом расходно-накопительная емкость имеет колеса, обеспечивающие ее возвратно-поступательное перемещение по ребрам лотка и установку на исходную рабочую позицию. Для снятия статических нагрузок от массы емкости с заполненным объемом маточного раствора предусмотрены специальные разгружающие опоры.

Удерживаемая под постоянным уровнем поплавком дозирующая диафрагма соединительным и дозирующим шлангами с кранами, через объемный расходомер и запорный клапан соединена с расположенным в лотке сифоном, который подключен через корпус гидроуправляемого штока к поливному резинотканевому рукаву. Объемный расходомер обеспечивает контроль расхода маточного раствора в процессе настройки и эксплуатации гидроподкормщика.

Упор поплавка через систему рычагов взаимосвязан с механизмом срыва вакуума в сифоне. Это обеспечивает прекращение полива при отсутствии маточных растворов в расходно-накопительной емкости. Для исключения поступления маточных растворов при отсутствии воды в поливном резинотканевом рукаве, прекращения полива гидроуправляемый шток сблокирован с запорным клапаном дозирующего шланга.

На фиг. 1 показана схема (поперечный разрез) гидроподкормщика на фиг.2 разрез по дозирующей шайбе поплавкового дозатора.

Гидроподкормщик для открытых оросительных систем включает располагаемую на ребрах поливного лотка 1 расходно-накопительную емкость 2, оборудованную колесами 3, загружающими опорами 4, поплавком 5. Разгружающие опоры 4 устанавливаются в рабочем положении гидроподкормщика и исключают статические нагрузки на лоток 1 от максимально возможной его массы при полной заправке маточными растворами. На поплавке 5 размещены тяга 6 с упором 7, патрубок 8, сменная диафрагма 9 и фильтр 10. Сменная диафрагма 9 патрубком 8 и соединительным шлангом 11 через краны 12 и 13, запорный клапан 14 с клапаном 15, объемный расходомер 16 с дозирующим шлангом 17 связана с сифоном 18 и поливным резинотканевым рукавом 19. Поливной резинотканевый рукав 19 оборудуется силовым клапаном 20, включающим мембрану 21, крышку 22, возвратную пружину 23 и шток 24, который кинематически сблокирован с клапаном 15. В свою очередь поплавок 5 через штангу 6 и упор 7 системой рычагов 25 и 26 связан с клапаном 27 механизма срыва вакуума в сифоне 18.

При израсходовании маточного раствора из емкости 2 поплавок 5 опускается вниз, а упор 7 через систему рычагов 25 и 26 вступает во взаимодействие с клапаном 27 механизма срыва вакуума в сифоне 18 и поднимает его вверх. Образовавшийся зазор обеспечивает сообщение внутренней полости сифона 18 с атмосферой, нарушается его герметичность автоматически прекращается подача воды и полив. Кроме того, при отсутствии давления в поливном резинотканевом рукаве 19 мембрана 21 под воздействием возвратной пружины 23 занимает исходное положение, а шток 24 через взаимосвязь с клапаном 15 обеспечивает перекрытие проходного сечения в клапане 14 подача маточного раствора в поливной резинотканевый рукав 19 через сифон 18 прекращается.

Таким образом осуществляется блокировка ирригационного комплекта в виде сифона, поливного резинотканевого рукава и гидроподкормщика, которая исключает полив без внесения средств химизации с оросительной водой, а также их поступление при прекращении подачи сифоном поливной воды.

Гидроподкормщик работает следующим образом.

На складе средств химизации осуществляется заправка автоцистерны или прицепной к трактору емкости на пневмоколесах маточными растворами минеральных удобрений или других агрохимикатов и доставка их к месту назначения. Местом назначения служит любая позиция, расположения в лотке 1 сифона 18 и подключаемого к нему резинотканевого рукава 19.

Одновременно с установкой сифона 18 и раскладкой по полю рукава 19 к нему по бортам лотка 1 на колесах 3 перемещается расходно-накопительная емкость 2 и соединительная оснастка гидроподкормщика. После транспортировки оборудования осуществляется подключение к сифону 18 дозирующего шланга 17, соединение штока 24 с клапаном 15, установка необходимой дозирующей диафрагмы 9 и фильтра 10, а также устанавливаются на грунт разгружающие вертикальные опоры 4.

Доставленные к гидроподкормщику маточные растворы средств химизации переключаются в расходно-накопительную емкость 2. При этом учитывается, что объем раствора в расходно-накопительной емкости не должен превышать его потребность на исходной позиции. В противном случае, при транспортировке устройства на следующую позицию возможна вероятность разрушения лотка 1 под его массой. После этого приступают к включению гидроподкормщика в работу.

При заряженном сифоне и поступлении в рукав 19 поливной воды последовательным открытием и закрытием крана 12 осуществляется заполнение объемного расходомера 16 маточным раствором. Затем одновременно включается в работу секундомер и открывается кран 13. По прошествии определенного времени кран 13 закрывается и фиксируется объем израсходованного раствора. Полученные показатели времени и использованного объема раствора обеспечивают определение расхода дозирующей шайбы. При несоответствии полученного показателя с ранее определенной расчетной величиной осуществляется корректировка площади проходного сечения диафрагмы 9. После достижения необходимых результатов открываются краны 12 и 13 гидроподкормщик включен в работу.

При наличии давления в рукаве 19 и силовом клапане 20 соответствующее усилие передается на мембрану 21. Мембрана 21 прогибается, сжимает возвратную пружину 23 и перемещает шток 24, который взаимодействуя с клапаном 15 обеспечивает доступ маточного раствора в сифон 18. При отсутствии давления в клапане 20 мембрана разгружена, а замкнутая на крышку 22 возвратная пружина 23 перемещает шток 24 с клапаном 15 и перекрывает проходное сечение запорного клапана 14. Поступление маточного раствора в сифон 18 и поливной рукав 19 прекращается.

В процессе работы гидроподкормщика поплавок 5 удерживает патрубок 8 и дозирующую диафрагму 9 под уровнем на постоянной во времени глубине. Это исключает забивание фильтра 10 инородными включениями и обеспечивает стабильность расхода маточного раствора через диафрагму 9 и соединительный шланг 11 независимо от высоты его столба в расходно-накопительной емкости 2. По мере опорожнения расходно-накопительной емкости 2 поплавок 5 опускается а вместе с ним опускается тяга 6 с упором 7. При достижении поплавком 5 критической нижней точки уровня маточного раствора упор 7 взаимодействует с системой рычагов 25 и 26. Рычаг 26 в конечном итоге поднимает клапан 27, а внутренняя полость сифона 18 сообщается с атмосферой в нем нарушается вакуум. Тем самым прекращается забор сифоном 18 воды из лотка 1 и прерывается процесс полива. Для проведения полива без внесения средств химизации клапаном 27 отсоединяется от рычага 26 и фиксируется в закрытом положении.

После завершения удобрительного полива осуществляется отсоединение поливного резино-тканевого рукава 19, освобождение и фиксация в нейтральном положении опор 4 и перекатывание гидроподкормщика в комплекте с сифоном 18 на колесах 3 по лотку 1 на новую позицию. На новой позиции все сопутствующие работе гидроподкормщика операции повторяются.

Таким образом, исполнение предложенного гидроподкормщика в виде установленной на лотке оросительной сети возвратно-перемещающийся расходно-накопительной емкости, оборудование ее регулируемыми по высоте разгружающими вертикальными опорами, снабжение дозирующего поплавкового устройства упором, кинематически связанным с механизмом срыва вакуума в сифоне, оборудование поливного рукава гидроуправляемым штоком и его кинематическая связь с запорным клапаном дозирующего шланга, обеспечивает снижение эксплуатационных затрат и повышение надежности технологического процесса.

Формула изобретения

Гидроподкормщик для открытых оросительных систем, содержащий лотковую оросительную сеть, расходно-накопительную емкость, установленную с возможностью вертикального перемещения, поплавковое дозирующее устройство с упором, сифоны с поливными рукавами, соединительную и трубопроводную арматуру, отличающийся тем, что расходно-накопительная емкость снабжена механизмом вертикального перемещения, выполненным в виде регулируемых по высоте разгружающих вертикальных опор, а упор поплавкового дозирующего устройства кинематически связан с механизмом срыва вакуума, установленным в сифоне, при этом поливной рукав снабжен гидроуправляемым штоком, связанным с запорным клапаном дозирующего устройства.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2