Диссертация (1151733), страница 11
Текст из файла (страница 11)
рисунок 2.3.1 а).Импульсный микродождеватель работает следующим образом: вода изполивного трубопровода 13 через наконечник с фиксированным водопроходнымканалом 8 поступает в корпус 1 импульсного микродождевателя. По мерепостепенного заполнения корпуса 1 вода через отверстия 4 в нижней частисифона 3 наполняет сифон. Как только уровень воды достигнет наивысшей точкисифона 3, вода с помощью трубки 5 начинает выплескиваться наружу. Посколькук нижней части трубки 5 прикреплен (или ввинчен) фланцевый наконечник 6,соединенный с дефлекторным клапаном 7 двумя регулируемыми болтами 9, амежду ними образовано щелевое пространство 11 посредством вставкизаменяемыхшайб12сфиксированнымитолщинами,воданесразувыплескивается из трубки 5 наружу, а встречается с коническим выступом 10 70е)Рисунок 2.3.1.
Схема импульсного микродождевателяи фото узла 1.дефлекторного клапана 7, равномерно растекается и выходит через щелевоепространство 11 наружу, создавая тонкую водяную пленку, которая впоследующем, встречая сопротивления воздуха, дробится на мелкие дождевыекапли. Чем меньше толщины заменяемых шайб 12, тем меньше размер щелевогопространства 11 и толщина образуемой водяной пленки, и тем лучшепреобразование последней на мелкие дождевые капли и тем больше радиусплощадиохватаискусственнымдождём.Вкомплектимпульсногомикродождевателя входят разные размеры заменяемых шайб 12, например, от 0,2до 1,5-2,0 мм.Таким образом, обеспечивается надёжный полив микродождеванием схорошимкачествомискусственногодождя,создающийодновременноимикроклимат, благоприятно действующий на рост и развитие растений.Импульсный микродождеватель, как и прототип, работает периодически,т.е.
импульсным способом, включающим сравнительно продолжительное времянаполнения водой и сравнительно короткое время ее выплеска. Как в прототипе,продолжительность наполнения корпуса импульсного микродождевателя взависимостиотегообъема(200…400см3)идиаметрафиксированноговодопроходного канала (1…5мм) может колебаться в пределах от 2…4 до 5…10минут, а продолжительность выплеска в зависимости от размеров трубки(диаметр – 6…10 мм и длина – 0,5…1,5 м) и щелевого пространства от 0,5…1,0 до2…3минут.Периодическаяработаимпульсногомикродождевателяосуществляется также, как и в прототипе, т.е.
после наполнения корпуса 1импульсного микродождевателя вода за короткий промежутоквремени от(0,5…1,0 до 2…3 минут) всасывается сифоном, и после опорожнения корпуса 1сифон разряжается. За время всасывания воды из корпуса 1 импульсногомикродождевателя трубкой5сифона3иопорожненияобъемаводы,71находящегося еще в трубке 5, через щелевое пространство дефлекторногонаконечника6изфиксированнымполивноготрубопроводаводопроходнымканалом813вчерезкорпуснаконечник1симпульсногомикродождевателя поступает вода и постепенно заполняет его объем.
По мередостижения уровня воды верхней точки сифона 3, последний заряжается ивышеизложенный цикл повторяется.В начальный момент времени всасывания воды трубкой 5 сифона 3 надфланцевым наконечником 6, соединенным с дефлекторным клапаном 7 двумярегулируемыми болтами 9, образуется максимальный напор, равный высотетрубки 5 (0,5-1,5м) и обеспечивается максимальный радиус полива, равный 1,2 1,5м (рисунок 2.3.1в), а по мере уменьшения объема воды в трубке 5 исоответственно напора (до 0,2- 0,0м) радиус полива постепенно уменьшается до0,1-0,0 м (рисунок 2.3.1г и 2.3.1д).При работе импульсного микродождевателя постоянно в течение полива,как в прототипе, происходит периодическое увеличение и уменьшение радиусаполива. Однако, в новом импульсном микродождевателе регулируются размерыщелевого пространства путем применения заменяемых шайб с фиксированнымитолщинами,чтоспособствуетрегулированиюплощадиполиваоднимимпульсным микродождевателем, что является первой отличительной частьюпредлагаемогоизобретения.Прииспользованиизаменяемыхшайбсминимальными толщинами, обеспечивающими минимальный размер щелевогодефлектора,конструкцияспособствует увеличениюмаксимального радиусаполива до 1,2-1,5 м, что является второй отличительной части предлагаемогоизобретения.
При минимальном напоре воды радиус полива, как и в прототипе,уменьшается до 0,1-0,0 м. При этом обеспечивается увлажнение поливногоучастка с высоким коэффициентом равномерности.Для предотвращения уравновешивания расхода воды, поступающегоизполивного трубопровода 13 в корпус 1 импульсного микродождевателя, срасходом воды через сифон 3 и трубки 5, объем верхней части корпуса, как в 72прототипе, уменьшен до 1/3…1/4 части объема нижней части путем егоизготовления в виде усеченного конуса, что приводит к резкому наполнениюкорпуса 1 и мгновенному заряжению сифона 3.2.4. Расчет дефлекторной дождевальной насадкиИсследованиями ряда авторов, в частности: Гжибовский С.А.Городничев В.И.и др.И.И.Р.М., Грамматикати О.Г., Губер К.В., Сабуренков С.Н., Храбров М.Ю., Шомахов Л.А.
и др., Икромов, Лямперт Г.П., Степанов В.П., Ольгаренко Г.В.Терпигорев А.А., Григоров М.С., Цимбаленко С.В., Губер К.В. и др., Кузнецова Е.И.,, Муртазин, Савушкин С.С.,, Чичасов В.Я., Шейнкин Г.Ю., Шумаков Б.Б. и др.и многимидругими установлено, что дождевание, как и микродождевание, положительновлияет на рост и развитие растений только в том случае, если характеристикиискусственного дождя соответствуют водно–физическим свойствам почвы иклиматическим условиям района возделываемых культур. Ими также отмечено,чтоосновнымиусловиямиэффективностиприменениядождевания(микродождевания) является правильное соотношение между поливной нормой,интенсивностью дождя и продолжительностью полива.Искусственный дождь характеризуется интенсивностью, размером испектром капель, слоем осадков за один цикл полива, равномерностьюраспределения осадков по орошаемому полюПри локальной подаче водымикродождевателями к этим характеристикам прибавляется также равномерностьраспределения воды по площади полива одним микродождевателем.Допустимаяинтенсивностьдождя,т.е.максимальновозможнаяинтенсивность дождя, при которой в данных условиях обеспечивается подача 73поливной нормы без стока, зависит в основном от водопроницаемости почвы,поливной нормы, начальной влажности почвы, вида обработки почвы и состоянияпахотного слоя, размера капель и характера подачи дождя, уклона имикрорельефа поля.
Главным требованием при этом остается непревышениеинтенсивности искусственного дождя водопроницаемой способности почвы, чтопредупреждает возникновение стока воды и ирригационной эрозии почв.Интенсивность искусственного дождя можно определить в конкретнойточке на поверхности почвы, нов практике расчет ведут по среднейинтенсивности дождя, под которой понимают средний слой дождевых осадков,выпавших на площадь захвата при непрерывном дождевании в единицу времени,т.е.:ρ ср =где:h сpt= 60ρ ср –QF(2.4.1)средняя интенсивность дождя,мм/мин; hcp – средний слой осадковна площадь захвата, мм; t - время непрерывного выпадения дождя на площадьзахвата, мин; Q - расход воды, л/с; F- площадь захвата дождём, м2.Следует отметить, что для предварительных расчетов интенсивности дождя,обеспечивающего сохранение структуры почвы и её аэрацию, используютсярекомендации академика А.
Н. Костякова, подтвержденные многими другимиисследователями, приведенные в таблице 2.4.1.Таблица 2.4.1. Допустимые значения интенсивности дождя, рекомендуемыеА.Н. Костяковым, А. Маленааром и А.Г. Грейем.Интенсивность дождя, мм/мин. ПочвыА.Н. КостяковА. МаленаарА.Г.
ГрейТяжёлые0,01-0,20,125-0,1650,084-0,21Средние0,2-0,30,21-0,310,21-0,32Лёгкие0,5-0,80,31-0,410,32-0,6474Как отмечается в работе оптимальное значение интенсивности, по мнениюА.Н.Костякова,равняется0,10-0,15мм/мин,чтоподтверждаетсяисследованиями других ученых. Например, Ахмедов Х.А.отмечает, чтонаилучшей является интенсивность дождя при диаметре капель 0,5-1,5 мм.Оптимальнойпродолжительностью дождевания считают период долужеобразования или стока воды на поле.
Достоковую поливную норму( mc ) ипродолжительность непрерывного дождевания до образования лужи τ pud можно:определить по следующим зависимостямmc = 10ρc p ⋅ t ,м3/га(2.4.2)где: t – продолжительность полива.τ pud = A / ρ m ⋅ γ p ,мин.(2.4.3)где: A и γ p –параметры, характеризирующие водопроницаемость почвы,определяемыеопытнымпутемпринепрерывномдождевании:длясреднесуглинистых почв А< 5...6; на легких А = 20…30. γ p = 1,3…1,7.
ρ m средняя интенсивность дождя, мм/мин.Диаметркапельискусственногодождяпридождеваниисельскохозяйственных культур играет важную роль, так как крупные капли дождянарушают комковатость структуры почвы, повреждают растения и отрицательновлияют на урожайность и товарный вид. При микродождевании этот показательпрактически во всех конструкциях микродождевателей для растений непредставляетопасности,таккакпрактическивсеониобеспечиваютблагоприятный искусственный дождь с диаметрами капель 0,4…0,9 мм.Одной из основных характеристик дождевальных насадок, аппаратов имашинводы qnoz и радиус орошаемого круга R.являются расходдефлекторных насадках кругового действия этиследующими формулами :Впараметры определяются75q noz = μω 2 gHгде:μ-, л/с(2.4.4)коэффициент расхода, μ = 0,8…0,94; ω - площадь поперечногосечения выходного отверстия насадки, м2 ; g - ускорение свободного падения,м/с2;Н - напор перед выходным отверстием, м.R=H0 , 43 + 0 ,0014 ( H / d s )где:,м(2.4.5)ds- диаметр проходного отверстия насадки, м.Этой формулой рекомендуется пользоваться в пределах 200 < (Н/ds) < 2000.Следует отметить, что данная зависимость применима для существующихдождевальных насадок.Учитывая недостаток ранее известных дефлекторных дождевальныхнасадок, И.И.
Икромовым разработаны новые конструкции таких насадок,принцип действия и дождеобразованиякоторых несколько отличаетсяотсуществующих дефлекторных дождевальных насадок. В процессе лабораторнополевых исследований изучались характеристики новой дождевальной насадки.Принципдождеобразованиявэтойдождевальнойнасадке,какобосновывает автор, зависит от места расположения дефлектора в вертикальнойоси, по отношению с отверстиями в ее корпусе (рисунок 2.4.1) и угла между.линией действия струи и поверхностью дефлектораа)б)Рисунок 2.4.1. Схема дождевальной насадки (а) и расположения поливныхотверстий в ее корпусе (б). 76В нем, как отмечает автор, можно выделить три случая образованияискусственного дождя: 1. Дефлектор находится на определенном расстоянии откорпуса дождевальной насадки, и угол β = 0;2.
При таком же расположениидефлектора, как в первом случае, но β >0;3. Дефлектор расположен в самойверхней точке по оси микродождевателя, и струя воды ударяется о верх егограни. Им установлено, что максимальный радиус полива дождевальной насадкиобеспечивается в первом случае, т.е.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
