RU2609388C1 - Осушительная система - Google Patents
Осушительная система Download PDFInfo
- Publication number
- RU2609388C1 RU2609388C1 RU2015156641A RU2015156641A RU2609388C1 RU 2609388 C1 RU2609388 C1 RU 2609388C1 RU 2015156641 A RU2015156641 A RU 2015156641A RU 2015156641 A RU2015156641 A RU 2015156641A RU 2609388 C1 RU2609388 C1 RU 2609388C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- float
- cowl
- racks
- funnel
- cups
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02B—HYDRAULIC ENGINEERING
- E02B11/00—Drainage of soil, e.g. for agricultural purposes
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Agronomy & Crop Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Jet Pumps And Other Pumps (AREA)
Abstract
Изобретение относится к мелиорации и может найти применение как при орошении, так и при осушении сельскохозяйственных угодий. Осушительная система содержит дрены 1, коллектор 2, в устье которого размещена емкость 3 колодца 4. Колодец 4 снабжен расширяющейся кверху трубой 7, которая заканчивается входной воронкой 8. Поплавок-обтекатель 19 внутри себя снабжен аэрационным насадком 20, размещенным соосно отверстию входной воронки 8 и установленным в начале расширяющейся части вертикальной трубы 7. К нижней внешней части воронки 8 прикреплены жестко корпуса стаканов 9 и 10 с размещенными в них выжимными пружинами 11 и 12. Поплавок-обтекатель 19 выполнен в коноидальной форме, а аэрационный насадок 20 выполнен в форме конфузора. Крышки стаканов 9 и 10 в центре своем имеют направляющие трубки 13 и 14, через которые пропущены свободно стойки 15 и 16 с выжимными пружинами 11 и 12. Стойки 15 и 16 выполнены в виде регулировочных винтов, нижние свободные концы которых снабжены гайками 17 и 18 со стороны днищ внутри стаканов 9 и 10 и связаны с выжимными пружинами 11 и 12. Верхние концы стоек 15 и 16 жестко зафиксированы к нижней части поплавка-обтекателя 19. В верхней части аэрационный насадок 20 снабжен крестовиной 25 со штоком 24 и грузом-противовесом 22. Шток 24 шарниром 26 соединен с рычагом 27 и через шарнир 28 связан со штоком 29 с откидным затвором 30, перекрывающим устье коллектора 2. Сужающаяся часть вертикальной трубы 7 через колено 6 соединена с выпускным патрубком 5. Позицией 21 обозначен регулируемый ограничитель перемещения поплавка-обтекателя 19. Обеспечивается улучшение условий эксплуатации и повышение надежности мелиоративной системы, увеличивается срок ее службы и создаются условия для уменьшения материалоемкости. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.
Description
Изобретение относится к мелиорации и может найти применение как при орошении, так и осушении сельскохозяйственных угодий.
Известны регуляторы уровня грунтовых вод, основанные на принципе обеспечения автоматического сброса воды из дренажной сети, авторские свидетельства: SU №763519, Е02В 11/00, G05D 9/02 от 15.09.1980; SU №871153, G05D 9/02, Е02В 11/00 от 25.12.1975.
Однако такие устройства не могут обеспечить, резкое открытие клапана при достижении определенного уровня воды в колодце. Кроме того, запорные органы, состоящие из многочисленных элементов жесткой конструкции с расположенным на нем рычажным устройством, с грузом и поплавками, недостаточно являются управляемыми, некоторые из них требуют ручной настройки для перехода на другой режим работы, а также имеют свойство запаздывания открытие клапана и его заклинивание.
Известна осушительная система, включающая дрены и коллектор, в устье которого в дренажном колодце расположена накопительная емкость с сифоном, колено сифона установлено на отметке, соответствующей критической глубине залегания грунтовых вод для почвенно-климатических и гидрологических условий района, в котором расположена осушительная система (Патент RU №2076918, Е02В 11/00 от 10.04.1987).
К недостаткам осушительной системы относятся установка дополнительной емкости с сифоном, что не позволяет гибкое регулирование воды в колодце, соответственно, снижается эффективность работы устройства. Кроме того, в процессе эксплуатации не предоставляется возможность точного и гибкого регулирования уровня грунтовых вод, при этом пропускная способность таких устройств ограничена пропускной способностью самого сифона, а дополнительная емкость усложняет конструкцию устройства. Кроме того, не учитывает кавитационные явления, возникающие вследствие больших скоростей потока в выпускной трубе.
Наиболее близким техническим решением из известных является осушительная система, включающая дрены, коллектор, герметичную накопительную емкость с воздушным клапаном, сифоном и входным и выходным патрубками, при этом гребень сифона выполнен не выше верхней стенки накопительной емкости, а входной патрубок присоединен к накопительной емкости (Авторское свидетельство SU №1523632, Е02В 11/00 от 23.1 1.1989).
Недостатком этой системы является установка накопительной емкости в местах дрен с закрытым коллектором, не позволяет гибкое использование дренажной сети в каскаде по длине замкнутого контура дрен. При этом система не может обеспечить открытие сливного отверстия при достижении определенного уровня воды в колодце, даже несмотря на работу сифона, пропускная способность которого ограничена в целом, так как работа сифона зависит от гидравлических параметров сооружения. Кроме того, не учитывает кавитационные явления, возникающие в самом сифоне.
Известно устройство для забора жидкости, содержащее входную воронку, поплавок, установленный с возможностью вертикального перемещения, телескопически соединенные трубы, колено с отводящей трубой и элементы, соединяющие поплавок с торцами воронки, при этом в средней части поплавка установлена воздухоподводящая конусообразная трубка с верхним и нижним выступами и конусностью, направленной в сторону входящей воронки, причем телескопически соединенные трубы сужаются в нижнем направлении, а соединительные элементы выполнены подпружиненными (Патент RU №2594534, Е02В 9/04, Е02В 7/32, Е02В 3/04, Е03В 3/36 от 20.08.2016).
Недостатком известного устройства для забора жидкости является низкая надежность из-за неконтролируемого открытия и устойчивости в вертикальном положении поплавка над входной воронкой, а также ведет к снижению объема пропускаемого расхода, при этом работа пружин не регулируема, что ведет также к неточности пропускаемого расхода, и отсутствует механическое воздействие груза-противовеса.
Технический результат от использования заявленного изобретения заключается в повышении удельной производительности.
Технический результат достигается тем, что оросительная система, включающая дрены, коллектор, дренажный колодец, выпускной патрубок, воздуховод, верхняя часть выпускного патрубка соединена с входной воронкой вертикальной трубой, расширяющейся к верху с возможностью контактирования с установленным поплавком-обтекателем, стенки которого соединены с выполненными пружинами, размещенными в стаканах, которые корпусом закреплены в нижней части входной воронки, при этом внутри поплавка-обтекателя размещен аэрируемый насадок в форме конфузора, причем крышки стаканов снабжены направляющими трубками, через которые свободно пропущены стойки в виде регулировочных винтов с гайками, закрепленными внутри в сторону днища стакана, а поплавок связан посредством шарнирно-рычажного механизма с откидным затвором, перекрывающим устье коллектора, при этом над входной воронкой установлен регулируемый ограничитель перемещения, последний связан с поплавком-ограничителем.
Проведенный анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам информации и выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявляемого изобретения, позволил установить отсутствие технического решения в источниках, характеризующихся признаками, тождественными признакам предложенного изобретения. Определение из перечня выявленных аналогов наиболее близкого по совокупности признаков аналога позволило установить совокупность существенных по отношению к усматриваемому техническому результату отличительных признаков в заявляемой осушительной системе, изложенных в формуле изобретения.
Следовательно, заявленное изобретение не вытекает для специалиста явным образом из известного уровня техники, а является результатом творческого труда автора изобретения.
Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию «изобретательский уровень».
На чертеже изображена осушительная система, разрез по оси коллектора.
Осушительная система включает дрены 1, коллектор 2, в устье которого размещена емкость 3 колодца 4. Верхняя часть выпускного патрубка 5 с размещенным коленом 6 связана с расширяющимся к верху вертикальной трубой 7, которая заканчивается входной воронкой 8. К нижней внешней части воронки 8 прикреплены жестко корпуса стаканов 9 и 10 с выжимными пружинами 11 и 12. В крышках стаканов 9 и 10 в центре своем имеют направляющие трубки 13 и 14, через которые пропущены свободно стойки 15 и 16 с выжимными пружинами 11 и 12. Стойки 15 и 16 выполнены в виде регулировочных винтов. Нижние свободные концы стоек 15 и 16, расположенные внутри стаканов 9 и 10, фиксируют пружины 11 и 12 гайками 17 и 18 со стороны внутренних их днищ стаканов 9 и 10. Верхние концы стоек 15 и 16 прикреплены жестко к торцам поплавка-обтекателя 19. Поплавок-обтекатель 19 имеет возможность периодического контакта с входной воронкой 8, и поплавок-обтекатель 19 внутри себя снабжен аэрационным насадком 20 в форме конфузора, размещенного узким концом соосно отверстию входной воронки 8. Позицией 21 обозначен регулируемый ограничитель перемещения поплавка-обтекателя 19, установленного над входной воронкой 8.
Груз-противовес 22 переменной массы зафиксирован на рычаге 23, который жестко закреплен к штоку 24, прикрепленному жестко к крестовине 25 насадка 20. Шток 24
шарниром 26 соединен с рычагом 27 и через шарнир 28 связан со штоком 29 с откидным затвором 30, перекрывающим устье коллектора 2.
Осушительная система работает следующим образом.
При осушении вода через дрены 1 поступает в коллектор 2, и при открытом откидном затворе 30, который за счет веса поплавка-обтекателя 19, выжимных пружин 11 и 12 и груза-противовеса 22 открыт, емкость 3 колодца 4 заполняется водой, в которой размещены расширяющиеся кверху труба 7 с входной воронкой 8, над которой размещен поплавок-обтекатель 19. В этом случае стабилизируется уровень грунтовых вод в колодце 4.
Поплавок-обтекатель 19, удерживая входную воронку 8 в воде в погруженном состоянии, всплывает вверх и через шток 24, шарнир 26 переводит рычаг 27 и шток 29, прикрывает откидным затвором 30 устье коллектора 2 до регулируемого ограничителя 21 хода, обеспечивая постоянный напор на входе воронки 8. При этом вода из верхних слоев поступает в воронку 8 и оттуда через расширяющуюся часть трубы 7 в сторону узкой ее части, затем через колено 6 поступает в выпускной патрубок 5.
С целью предотвращения кавитации и увеличения расхода по оси в трубе 7 по оси поплавка-обтекателя 19 установлен аэрационный насадок 20 в форме конфузора с конусностью, направленной в сторону входной части воронки 8, и воздух подводится в область вакуума расширенной части трубы 7. При уменьшении сброса воды или при отсутствии ее в коллекторе 2, для автоматизированного перемещения поплавка-обтекателя 19 вниз до закрытия входной воронки 8 в нижней ее части установлены выжимные пружины 11 и 12, а в верхней части, на рычаге 23 закреплен груз-противовес 22 переменной массы. Для предотвращения попадания плавающих предметов на прижимные пружины 11 и 12 они помещены в стаканы 9 и 10, через которые пропущены свободно стойки 15 и 16 с пружинами 11 и 12. Стойки 15 и 16 выполнены в виде регулировочных винтов с гайками 17 и 18 в виде фиксаторов выжимных пружин 11 и 12 внутри стаканов 9 и 10 со стороны их днища. Благодаря этому обеспечивается автоматический сброс дренажной воды и постоянность ее расхода независимо от уровня в емкости 3 колодца 4. Для уменьшения гидравлического сопротивления входная часть воронки 8 и полость поплавка-обтекателя 19 выполнены в коноидальной форме.
При всплытии поплавка-обтекателя 19, открывающего воронку 8, происходит сужение потока в трубе 7 и увеличение скорости, в результате чего образуется вакуум. При этом через аэрационный насадок 20 в форме конфузора в зону вакуума всасывается воздух, предотвращающий и процесс кавитации в трубе 7, который, как известно, вызывает эрозию и разрушение устройства.
Подпор в коллекторе 2 воды может подниматься вверх до тех пор, насколько давление воды будет отрегулировано откидным затвором 30 за счет открытия устья коллектора 2 с помощью регулировочного ограничителя 21 перемещения поплавка-обтекателя 19 при превышении критического уровня в емкости 3 колодца 4.
Если местный дренажный сток превышает сброс воды из колодца 4 и уровни в емкости 3 повышены ниже допустимого значения и необходимо поддерживать увлажнение почвы над дренами 1, то регулировочный ограничитель 21 перемещают вниз и ограничивают ход поплавка-обтекателя 19 вверх при контакте со штоком 24, уровень в емкости 3 колодца 4 повышается на величину, достаточную для подъема уровня в коллекторе 2, хотя поступление воды в колодец 4 не ограничено открытием откидного затвора 30. Поплавок-обтекатель 19 прикрывает входную воронку 8.
Таким образом, в режиме увлажнения устройство автоматически переключается на поддержание уровня в коллекторе 2 при сбросе воды при превышении уровня в колодце 4.
При этом в режиме осушения система автоматически поддерживает заданный уровень в коллекторе 2 при настройке через насадок 20 поплавка-обтекателя 19 и откидного затвора
30 с помощью регулируемого ограничителя 21 положения, а также выжимных пружин 11 и 12 на стойках 15 и 16, выполненных в виде регулировочных винтов с гайками 17 и 18, размещенных внутри стаканов 9 и 10.
Сброс воды прекращается путем опускания вниз регулировочного ограничителя 21 при контакте со штоком 24, связанного с крестовиной 25 насадка 20, а при уменьшении поступления объема воды из коллектора 2 в емкость 3 колодца 4 поплавок-обтекатель 19 обеспечивает автоматическое закрывание входной воронки 8.
Успешное функционирование устройства обеспечивает правильный выбор и распределение веса всех его элементов. Вес и расположение выжимных пружин и груза-противовеса переменной массы, вес откидного затвора взаимно увязаны в зависимости от объема поплавка-обтекателя с внутриразмещенным в нем аэрационным насадком.
Гидравлический расчет устройства проводится по известным формулам гидравлики, полученным для оголовков, входная часть которых имеет коноидальную форму, а выходная сужающаяся вниз труба сопряженной коленом с выпускным патрубком. Эти формулы позволяют определять все параметры устройства.
Применение изобретения позволяет улучшить условия эксплуатации и повысить надежность мелиоративной системы и увеличить срок ее службы, а также создать условия для уменьшения материалоемкости.
Claims (1)
- Осушительная система, включающая дрены, коллектор, дренажный колодец, выпускной патрубок, воздуховод, отличающаяся тем, что верхняя часть выпускного патрубка соединена с входной воронкой вертикальной трубой, расширяющейся кверху, с возможностью контактирования с установленным поплавком-обтекателем, стенки которого соединены с выжимными пружинами, размещенными в стаканах, которые корпусом закреплены в нижней части входной воронки, при этом внутри поплавка-обтекателя размещен аэрируемый насадок в форме конфузора, причем крышки стаканов снабжены направляющими трубками, через которые свободно пропущены стойки в виде регулировочных винтов с гайками, закрепленными внутри в сторону днища стакана, а поплавок связан посредством шарнирно-рычажного механизма с откидным затвором, перекрывающим устье коллектора, при этом над входной воронкой установлен регулируемый ограничитель перемещения, последний связан с поплавком-обтекателем.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015156641A RU2609388C1 (ru) | 2015-12-28 | 2015-12-28 | Осушительная система |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015156641A RU2609388C1 (ru) | 2015-12-28 | 2015-12-28 | Осушительная система |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2609388C1 true RU2609388C1 (ru) | 2017-02-01 |
Family
ID=58457114
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2015156641A RU2609388C1 (ru) | 2015-12-28 | 2015-12-28 | Осушительная система |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2609388C1 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2667760C1 (ru) * | 2018-01-15 | 2018-09-24 | Михаил Иванович Голубенко | Осушительная система |
RU2723186C1 (ru) * | 2019-12-23 | 2020-06-09 | Михаил Иванович Голубенко | Осушительная система |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS566817A (en) * | 1979-06-28 | 1981-01-24 | Sato Tekko Kk | Cylinder type water intake device at surface |
SU871153A1 (ru) * | 1980-01-30 | 1981-10-07 | Украинский Научно-Исследовательский Институт Гидротехники И Мелиорации | Регул тор уровн грунтовых вод |
SU1523632A1 (ru) * | 1987-07-13 | 1989-11-23 | Ленинградский Государственный Институт По Проектированию Водохозяйственного И Мелиоративного Строительства | Осушительна система |
RU2289000C2 (ru) * | 2003-12-29 | 2006-12-10 | Герман Георгиевич Плехов | Устройство для забора воды из поверхностных источников |
-
2015
- 2015-12-28 RU RU2015156641A patent/RU2609388C1/ru active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS566817A (en) * | 1979-06-28 | 1981-01-24 | Sato Tekko Kk | Cylinder type water intake device at surface |
SU871153A1 (ru) * | 1980-01-30 | 1981-10-07 | Украинский Научно-Исследовательский Институт Гидротехники И Мелиорации | Регул тор уровн грунтовых вод |
SU1523632A1 (ru) * | 1987-07-13 | 1989-11-23 | Ленинградский Государственный Институт По Проектированию Водохозяйственного И Мелиоративного Строительства | Осушительна система |
RU2289000C2 (ru) * | 2003-12-29 | 2006-12-10 | Герман Георгиевич Плехов | Устройство для забора воды из поверхностных источников |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2667760C1 (ru) * | 2018-01-15 | 2018-09-24 | Михаил Иванович Голубенко | Осушительная система |
RU2723186C1 (ru) * | 2019-12-23 | 2020-06-09 | Михаил Иванович Голубенко | Осушительная система |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
NO153123B (no) | Syklonseparator | |
US4281625A (en) | Automatic water supply device | |
US4305426A (en) | Apparatus for continuous constant discharge of liquid from a container | |
SE450846B (sv) | Sett att uppfordra vetska fran en vetskebehallare till en ovanfor denna belegen tank | |
RU2609388C1 (ru) | Осушительная система | |
RU2622911C1 (ru) | Установка для многократного автоматического полива растений | |
SU1181566A3 (ru) | Устройство дл автоматического поддержани уровн воды в резервуарах (его вариант) | |
CN103233448A (zh) | 虹吸式自动控制水位堰 | |
RU2615475C2 (ru) | Устройство и способ отбора плавучей жидкости | |
RU2770486C1 (ru) | Дренажное устройство | |
RU2667760C1 (ru) | Осушительная система | |
CN204281373U (zh) | 开排罐 | |
RU2609383C1 (ru) | Вакуумная дренажная система | |
RU2580123C1 (ru) | Устье дренажного коллектора | |
RU2686617C1 (ru) | Установка для автоматического полива растений | |
RU2609952C1 (ru) | Вакуумная дренажная система | |
JPH0247415A (ja) | 水田潅がい用水の自動潅水方法 | |
RU2690655C1 (ru) | Установка для автоматического полива растений | |
US5081720A (en) | Dual flush float | |
RU2584414C1 (ru) | Осушительная система | |
RU2615344C1 (ru) | Устройство для автоматической выдачи жидкости | |
RU2716402C1 (ru) | Установка для автоматического полива растений | |
RU2584993C1 (ru) | Вакуумная дренажная система | |
RU2671140C1 (ru) | Установка для автоматического полива растений | |
RU2554390C1 (ru) | Система дифференцированного регулирования уровня грунтовых вод |