RU2130250C1

RU2130250C1 - Water-discharge device for surface sprinkling machine

Info

Publication number: RU2130250C1
Application number: RU97116598A
Authority: RU
Inventors: Н.Е. Чубиков
Original assignee: Чубиков Николай Евгеньевич
Priority date: 1997-10-02
Filing date: 1997-10-02
Publication date: 1999-05-20

Abstract

FIELD: agriculture. SUBSTANCE: water-discharge device, which may be used in front overhead machine adapted for surface sprinkling at constant height of 0.1-0.6 m from ground surface, has water passages made in pressure pipeline wall and gaged for predetermined flow rate. Threaded connecting pipe is secured adjacent to each water passage. Nozzle formed as inverted cup is screwed into each connecting pipe. Water passage opening is made in nozzle bottom and air admission openings are made in diametrically opposed side walls of nozzle. Flexible thin-walled pipe with dead lower end is attached to nozzle. Flexible pipe has sprinkling perforations which are arranged in rows and staggered within each row. Perforations are made slit-shaped and extend from the top to the bottom at an angle to longitudinal axis of flexible pipe. Perforations have rounded lower ends. Optimum size ratio of members of water discharge device are given in Specification. Such construction of water-discharge device allows water to be intensively saturated with air promoting vital activity of aerobic bacteria which keep up soil fertility. EFFECT: enhanced reliability in operation and improved surface sprinkling quality. 3 dwg

Description

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к орошению сельскохозяйственных культур, и может быть использовано в мостовых машинах фронтального действия, осуществляющих приповерхностное дождевание на постоянной высоте в пределах 0,1-0,6 м от земли. The invention relates to agriculture, in particular to irrigation of agricultural crops, and can be used in front-axle bridge machines performing near-surface irrigation at a constant height within 0.1-0.6 m from the ground.

Известен водовыпуск для машин приповерхностного дождевания, включающий водовыпускное отверстие в напорном трубопроводе машины, к которому соосно и жестко, например сваркой, прикреплен штуцер с резьбовой, в которую ввернута водопропускная насадка в форме перевернутого вверх дном стакана, в дне которого соосно со штуцером имеется калиброванное на расход воды отверстие, а в боковых стенках выполнены отверстия для впуска воздуха. К водопропускной насадке крепится гибкая тонкостенная трубка, нижний конец которой заглушен, и на некотором расстоянии от него располагаются несколько ярусов диаметрально расположенных перфораций и их шахматным размещением в двух соседних ярусах (А. С. N 271168, A 01 C 25/00, B 05 B 9/02. Бюл. N 17 12.V.19 70. Аналог). A water outlet is known for surface irrigation machines, including a water outlet in the pressure pipe of the machine, to which a threaded fitting is attached coaxially and rigidly, for example by welding, into which a culvert is screwed in the form of a nozzle turned upside down, at the bottom of which there is a calibrated nozzle in alignment with the nozzle water consumption is a hole, and holes for air inlet are made in the side walls. A flexible thin-walled tube is attached to the culvert nozzle, the lower end of which is plugged, and at some distance from it there are several tiers of diametrically located perforations and their checkerboard placement in two adjacent tiers (A. C. N 271168, A 01 C 25/00, B 05 B 9/02 Bull. N 17 12.V.19 70. Analogue).

Однако этот водовыпуск имеет низкое качество дождя ввиду выполнения перфораций в виде открытых отверстий, что приводит к размыву почвы. Кроме того, калиброванное отверстие, сделанное в дне насадки водовыпуска, а не в стенке напорного трубопровода машины, приводит к путанице мест крепления водовыпусков после зимнего хранения, а это ведет к нарушению равномерности распределения оросительной воды по длине трубопровода машины и нарушению режима полива по ширине его захвата. However, this outlet has poor rain quality due to perforations in the form of open holes, which leads to soil erosion. In addition, a calibrated hole made in the bottom of the outlet of the water outlet, and not in the wall of the pressure pipe of the machine, leads to a confusion of the mounting points of the water outlets after winter storage, and this leads to a violation of the uniform distribution of irrigation water along the length of the pipe of the machine and violation of the irrigation regime along its width capture.

Известен наиболее близкий к предлагаемому водовыпуск, включающий водовыпускное отверстие в напорном трубопроводе машины, соосные штуцер, ввернутую в него насадку в форме перевернутого вверх дном стакана, в дне которого имеется калиброванное отверстие, и к этой насадке подсоединена гибкая тонкостенная трубка с заглушенным нижним концом, на некотором расстоянии от которого расплагаются несколько ярусов диаметрально расположенных перфораций с их шахматным размещением в двух соседних ярусах, выполненных в виде поперечных прорезей, направленных сверху вниз под углом к продольной оси трубки (А.С. N 482205, A 01 C 25/00, B 05 B 1/20. Бюл. N 32 от 30.08.75. Прототип). Known closest to the proposed water outlet, including a water outlet in the pressure pipe of the machine, a coaxial fitting, a nozzle screwed into it in the form of a glass turned upside down, at the bottom of which there is a calibrated hole, and a flexible thin-walled tube with a sealed lower end connected to this nozzle a certain distance from which several tiers of diametrically located perforations are decomposed with their staggered placement in two adjacent tiers made in the form of transverse slots, e.g. claimed downwards at an angle to the longitudinal axis of the tube (AS N 482205, A 01 C 25/00, B 05 B 1/20. Bull. 32 N on 08/30/75. prototype).

Однако и этот водовыпуск имеет существенные недостатки: перфорации в виде поперечных прорезей, направленных сверху вниз под углом к продольной оси трубки, дали лучшее качество дождя, но сами просечки при зацеплении за стеблестой растений увеличивались, увеличивая неравномерность водораспределения, уменьшая долговечность водовыпуска; водовыпуск не имеет в насадке воздуховпускных отверстий, устраняющих вакуумирование верхней части шланга, а главное - это прекратило насыщение поливной воды воздухом, проникавшим вместе с ней в слой почвы и создающим лучшие условия для жизнедеятельности аэробных бактерий, создающих лучшую усвояемость корнями растений питательных веществ почвы. Не устранен и тот недостаток, что калиброванное отверстие в донной части его насадки-стакана приводит к путанице мест водовыпусков при их установке весной после зимнего хранения отдельно от машины. К существенным недостаткам аналога и прототипа относится и отсутствие соотношений оптимальных размеров трубки водовыпуска к диаметру калиброванных водовыпускных отверстий, к размеру суммы отверстий перфораций, а от этого зависит технологическая надежность и даже возможность работы водовыпусков и машины в целом. Так, если избрать соотношение трубки к диаметру калиброванного отверстия меньше 3,0, а суммарного водовыпускного сечения дождеобразующих перфораций к сечению трубки меньшим или даже равным 1,0, то вода, сбрасываемая в трубку, например, со скоростью 10 м/с под напором 3-4 атм, будет у аналога выбиваться через аэрирующие отверстия в насадке - в головной части водовыпуска или может разорвать тонкостенную трубку водовыпуска прототипа, не имеющего в насадке воздуховпускных отверстий. However, this outlet also has significant drawbacks: perforations in the form of transverse slots directed from top to bottom at an angle to the longitudinal axis of the tube gave better rain quality, but the notches themselves when engaged in the plant stem increased, increasing the unevenness of water distribution, reducing the durability of the outlet; the water outlet does not have air inlets in the nozzle, eliminating the evacuation of the upper part of the hose, and most importantly, it stopped saturating the irrigation water with air, penetrating with it into the soil layer and creating better conditions for the vital activity of aerobic bacteria, which create better digestibility of soil nutrients by plant roots. The disadvantage is not eliminated that the calibrated hole in the bottom of its nozzle-cup leads to confusion of the outlets when they are installed in the spring after winter storage separately from the machine. Significant disadvantages of the analogue and the prototype include the lack of ratios of the optimal dimensions of the water outlet pipe to the diameter of the calibrated water outlet, to the size of the sum of the perforation holes, and this depends on the technological reliability and even the possibility of the water outlets and the machine as a whole. So, if you choose the ratio of the tube to the diameter of the calibrated hole less than 3.0, and the total water outlet section of the rain-forming perforations to the tube section less than or even equal to 1.0, then the water discharged into the tube, for example, at a speed of 10 m / s under pressure 3 -4 atm, it will be knocked out at the analogue through aeration holes in the nozzle - in the head of the water outlet or may break the thin-walled tube of the water outlet of the prototype that does not have air inlets in the nozzle.

Цель изобретения - повышение эксплуатационной, технологической надежности работы и качества приповерхностного дождя - лучшего его насыщения воздухом, улучшающим жизнедеятельность аэробных бактерий, делающих почву более питательной для орошаемых растений, более плодородной. The purpose of the invention is to increase the operational, technological reliability of the work and the quality of surface rain - to better saturate it with air, which improves the vital activity of aerobic bacteria, making the soil more nutritious for irrigated plants, more fertile.

Поставленная цель достигается тем, что калиброванные водопропускные отверстия сделаны в стенке напорного трубопровода, диаметр водовыпускного отверстия в верхней - донной части насадки-стакана имеет для всех водовыпусков машины одинаковый размер - на 0,5-1,5 мм больше, чем диаметр наиболее удаленного, а следовательно, и наибольшего калиброванного отверстия в напорном трубопроводе машины; отношение диаметра трубки водовыпуска к диаметру калиброванного водовыпускного отверстия самого малого размера, первого на трубопроводе, находится в пределах 3,0-4,0; отношение суммарного водопропускного сечения дождеобразующих перфораций к сечению трубки водовыпуска - в пределах 1,5-3,0, что делает истечение воды в виде аэрированного дождя от сверхнизкого напора в гибкой трубке в пределах 0,5-1,5 м вод. ст. Такой водовыпуск делает приповерхностный дождь достаточной силы, чтобы раздвигать им стебли прямостоящих растений - пшениц, ячменя, ржи - удерживать конец водовыпуска над сплетающимися растениями, а также не разрушать структуру почвы. Насадка водовыпуска в виде перевернутого стакана имеет значительную толщину дна, на 2-5 мм большую, чем высота ее резьбовой части, входящей в штуцер. При этом сразу же за водопропускным отверстием в дне насадки ее внутренней диаметр между стенками ступенчато увеличен на 4 - 10 мм, а за образовавшейся кольцевой ступенью она имеет два диаметрально расположенных отверстия, через которые падающая под напором в шланг вода засасывает воздух и автоматически, без затрат специальной энергии, аэрируется им. Дождеобразующие же перфорации в виде поперечных прорезей, направленных сверху вниз под углом к продольной оси трубки в их нижней части - в основаниях просечек, имеют форму круга, что не позволяет им разрываться растениями. This goal is achieved by the fact that calibrated culverts are made in the wall of the pressure pipe, the diameter of the water outlet in the upper - bottom of the nozzle-cup has the same size for all machine outlets - 0.5-1.5 mm larger than the diameter of the outermost and consequently, the largest calibrated hole in the pressure pipe of the machine; the ratio of the diameter of the outlet pipe to the diameter of a calibrated outlet of the smallest size, the first on the pipeline, is in the range of 3.0-4.0; the ratio of the total culvert cross-section of rain-forming perforations to the cross-section of the water outlet pipe is within 1.5-3.0, which makes the outflow of water in the form of aerated rain from ultra-low pressure in a flexible pipe within 0.5-1.5 m of water. Art. Such a water outlet makes the surface rain of sufficient strength to spread the stems of upright plants - wheat, barley, rye - to hold the end of the water outlet over intertwined plants, and also not destroy the soil structure. The inlet nozzle in the form of an inverted glass has a significant bottom thickness, 2-5 mm greater than the height of its threaded portion included in the fitting. In this case, immediately after the culvert hole in the bottom of the nozzle, its inner diameter between the walls is stepwise increased by 4 - 10 mm, and behind the formed annular step it has two diametrically located holes through which water falling under pressure into the hose sucks in air and automatically, without cost special energy aerated by it. Rain-forming perforations in the form of transverse slots directed from top to bottom at an angle to the longitudinal axis of the tube in their lower part - at the base of the cuts, have a circle shape, which does not allow them to burst by plants.

На фиг. 1 изображен водовыпуск, нерабочее положение, вид по поперечному разрезу напорного трубопровода и продольному разрезу верхней части водовыпуска; на фиг. 2 - то же, рабочее положение, вид по продольному разрезу, напорного трубопровода, а также верхней и нижней части водовыпуска; на фиг. 3 - то же, рабочее положение, вид трубки и дождя по А-А на фиг. 2. In FIG. 1 shows a water outlet, a non-working position, a view along the transverse section of the pressure pipe and a longitudinal section of the upper part of the water outlet; in FIG. 2 - the same, working position, view along a longitudinal section, pressure pipe, as well as the upper and lower parts of the outlet; in FIG. 3 - the same, working position, view of the tube and rain along AA in FIG. 2.

На трубопроводе 1 машины приповерхностного дождевания через определенные интервалы расположены калиброванные на определенный расход воды водовыпускные отверстия 2, соосно с которыми жестко закреплены штуцеры 3, к которым также соосно присоединены в виде перевернутых стаканов насадки 4, в утолщенной донной части 5 которых они имеют водопропускные отверстия 6, а за донной частью в стенках сразу за ступенчато увеличенным на 4 - 10 мм внутренним диаметром, чем диаметр отверстия 6, ниже на 2 - 5 мм наружной резьбы диаметрально расположены отверстия 7 для впуска воздуха, ниже которых подвешена гибкая поливная трубка 8, нижний конец которой перекрыт пробкой 9, выше которой на 1 - 3 диаметра трубки выполнены с определенным интервалом 2 - 5 ярусов диаметрально расположенных перфораций в виде прорезей 10, направленных сверху вниз под углом к продольной оси трубки, размещенных в шахматном порядке в соседних ярусах, имеющих в основании прорезей круговую высечку 11. При этом диаметр водопропускного отверстия 6 в верхней - донной части насадки - стакана 4 имеет для всех водовыпусков машины одинаковый размер, на 0,5-1,5 мм больше диаметра наибольшего калиброванного водовыпускного отверстия 2 в напорном трубопроводе 1 машины; отношение диаметра трубки 8 к диаметру наименьшего калиброванного отверстия 2 в трубопроводе 1 находится в пределах 3,0-4,0; отношение суммарного водопропускного сечения дождеобразующих перфораций (просечек 10) к сечению трубки 8 - в пределах 1,5-3,0; толщина дна стакана-насадки 4 на 2 - 5 мм больше высоты ее резьбовой части, входящей в штуцер 3. On the pipeline 1 of the surface irrigation machine there are water outlets 2 calibrated for a certain water flow rate at certain intervals, coaxially with which the fittings 3 are rigidly fixed, to which are also coaxially connected in the form of inverted nozzle cups 4, in the thickened bottom of which 5 they have culvert holes 6 and behind the bottom in the walls immediately behind the inner diameter stepwise increased by 4-10 mm than the diameter of the hole 6, holes are diametrically lower by 2-5 mm of the external thread 7 for air inlet, below which a flexible irrigation tube 8 is suspended, the lower end of which is blocked by a stopper 9, above which 1-3 diameters of the tube are made with a certain interval of 2-5 tiers of diametrically located perforations in the form of slots 10 directed from top to bottom at an angle to the longitudinal axis of the tube, staggered in adjacent tiers, having a circular notch at the base of the slots 11. Moreover, the diameter of the culvert hole 6 in the upper - bottom of the nozzle - cup 4 has the same for all outlets of the machine size, 0.5-1.5 mm larger than the diameter of the largest calibrated water outlet 2 in the pressure pipe 1 of the machine; the ratio of the diameter of the tube 8 to the diameter of the smallest calibrated hole 2 in the pipe 1 is in the range of 3.0-4.0; the ratio of the total culvert section of the rain-forming perforations (perforations 10) to the cross section of the tube 8 is in the range of 1.5-3.0; the thickness of the bottom of the nozzle glass 4 is 2 - 5 mm greater than the height of its threaded part included in the fitting 3.

При работе машины приповерхностного дождевания вода поступает под напором из трубопровода 1 через калиброванное отверстие 2 в его стенке, водопропускное отверстие 6 в насадке 4, из которого, расширяясь, падает с большой скоростью, до 10 м/с, в гибкую поливную трубку 8, при этом вода захватывает вакуумированием через отверстия 7 в насадке 4 воздух, смешивается с ним, наполняет на 1 - 1,5 м высоты от донной пробки 9 трубку 8 и под малым напором, открывая перфорации 10, выбрасывается из них под небольшим углом вверх - в стороны от трубки 8, и безнапорно, под собственной тяжестью опускается с высоты 0,1-0,6 м на орошаемую поверхность поля в форме круга, когда машина не движется и в форме смыкающихся полос, когда машина находится в движении. When the surface irrigation machine is running, water enters under pressure from the pipeline 1 through a calibrated hole 2 in its wall, a culvert hole 6 in the nozzle 4, from which, expanding, drops at high speed, up to 10 m / s, into a flexible irrigation pipe 8, this water captures by vacuum through the holes 7 in the nozzle 4 air, mixes with it, fills the tube 8 at 1 - 1.5 m height from the bottom plug 9 and under low pressure, opening the perforations 10, is ejected from them at a slight upward angle - to the sides from tube 8, and non-pressure, under Your own weight descends from a height of 0.1-0.6 m in the irrigated field surface in the shape of circle, when the machine is not moving and in the form of interlocking strips when the machine is in motion.

Заключение. Со времени закрепления приоритета на изобретение по А.С. N 271168 прошло больше 28 лет, однако его значимость и необходимость усиления роли аэрирования поливной воды возросла, как никогда раньше. Промышленность России стала меньше поставлять сельскому хозяйству и его орошаемому земледелию удобрений, к тому же полив чистой водой, как известно, угнетает жизнедеятельность аэробных бактерий, готовящих почву для лучшего усвоения растениями. При этом угнетение происходит в силу того, что просто вода выталкивает из почвы воздух - жизненную среду обитания полезных микроорганизмов и вместе с ними - длительное время (несколько дней) находятся в угнетенном состоянии по питанию и растения. Conclusion Since the priority of the invention according to A.S. More than 28 years have passed N 271168, however, its importance and the need to strengthen the role of aeration of irrigation water has increased more than ever. Russian industry has begun to supply less fertilizer to agriculture and its irrigated agriculture, and, moreover, irrigation with clean water, as you know, inhibits the vital activity of aerobic bacteria that prepare the soil for better absorption by plants. At the same time, oppression occurs due to the fact that simply water pushes air out of the soil - the living environment of beneficial microorganisms and with it - for a long time (several days), plants are also in a depressed state.

Настоящее изобретение усиливает аэрацию поливной воды, активизацию жизнедеятельности аэробных микроорганизмов, а с ними и рост и развитие орошаемых сельхозкультур, их урожайность при равных прочих агробиологических условиях состояния орошаемой земли, ее плодородие. The present invention enhances the aeration of irrigation water, the activation of the life of aerobic microorganisms, and with them the growth and development of irrigated crops, their productivity under equal other agrobiological conditions of the irrigated land, its fertility.

Claims

Водовыпуск для машины приповерхностного дождевания, включающий водовыпускное отверстие в стенке напорного трубопровода машины, к которому соосно и жестко прикреплен штуцер с резьбой, в которую ввернута водовыпускная насадка в форме перевернутого вверх дном стакана, в дне которого соосно со штуцером имеется отверстие для пропуска воды, а в боковых стенках - диаметрально противоположные отверстия для впуска воздуха, к насадке прикреплена гибкая тонкостенная трубка с заглушенным снизу концом, на некотором расстоянии от которого имеющая несколько ярусов дождеобразующих перфораций, в смежных ярусах размещенных в шахматном порядке, отличающийся тем, что водовыпускные отверстия в стенке напорного трубопровода машины являются калиброванными на определенный расход воды, водопропускные отверстия в донной части насадок имеют постоянный диаметр для всех водовыпусков машины, на 0,5 - 1,5 мм больший, чем диаметр наибольшего калиброванного отверстия в напорном трубопроводе, высота этого водовыпускного отверстия насадки, а следовательно, толщина дна - на 2 - 5 мм больше высоты ее резьбовой части, входящий в штуцер, за своей донной частью насадка, внутри нее, имеет ступенчатое увеличение диаметра на 4 - 10 мм в сравнении с диаметром водопропускного отверстия в ее дне, сразу за которым на 2 - 5 мм ниже наружной резьбы диаметрально расположены отверстия для впуска воздуха, ниже которых подвешена гибкая тонкостенная трубка, нижний конец которой, перекрытый пробкой, имеет выше нее на 1 - 3 диаметра трубки, выполненные с определенным интервалом 2 - 5 яруса диаметрально расположенных перфораций в виде прорезей, направленных сверху вниз под углом к продольной оси трубки с круговыми высечками прорезей в основаниях, при этом отношение диаметра трубки к диаметру наименьшего калиброванного отверстия в стенке напорного трубопровода машины находится в пределах 3,0 - 4,0, а отношение суммарного водовыпускного сечения дождеобразующих перфораций к сечению трубки - в пределах 1,5 - 3,0. A water outlet for a near-surface irrigation machine, including a water outlet in the wall of the pressure pipe of the machine, to which a threaded fitting is coaxially and rigidly attached, into which a water outlet nozzle is screwed in the form of a glass turned upside down, at the bottom of which there is an opening for passing water, coaxially with the fitting, and in the side walls there are diametrically opposite openings for air inlet, a flexible thin-walled tube is attached to the nozzle with an end muffled from below, at a certain distance from which it has several tiers of rain-forming perforations staggered in adjacent tiers, characterized in that the water outlets in the wall of the pressure pipe of the machine are calibrated for a certain water flow, the culvert holes in the bottom of the nozzles have a constant diameter for all water outlets of the machine, by 0.5 - 1.5 mm larger than the diameter of the largest calibrated hole in the pressure pipe, the height of this water outlet of the nozzle, and therefore the bottom thickness is 2 - 5 mm more than its thread of the new part, which enters the nozzle, behind its bottom part, the nozzle, inside it, has a stepwise increase in diameter by 4 - 10 mm in comparison with the diameter of the culvert hole in its bottom, immediately behind which there are diametrically openings for 2 - 5 mm below the external thread air inlet, below which a flexible thin-walled tube is suspended, the lower end of which is covered by a cork, has 1 to 3 tube diameters above it, made at a certain interval of 2 to 5 tiers of diametrically located perforations in the form of slots directed from above to top h at an angle to the longitudinal axis of the tube with circular die-cuts in the bases, while the ratio of the diameter of the tube to the diameter of the smallest calibrated hole in the wall of the pressure pipe of the machine is in the range of 3.0 - 4.0, and the ratio of the total water outlet section of rain-forming perforations to the tube section - within 1.5 - 3.0.