RU2671140C1 - Installation for automatic plant watering - Google Patents

Abstract

FIELD: agriculture.

SUBSTANCE: invention relates to the field of crop production and can be used for watering greenhouses and gardens. Plant for watering plants includes metering tank 1 with outlet nozzle 5 for draining water into water distribution system 23, float 15 with stem 16 with valve 17 for shutting off the drain opening of outlet nozzle 5 and pipeline 11 with shut-off valve 10 for supplying water. Metering tank 1 is provided with vertical wall 6 and waste siphon 4 mounted on the upper part of the vertical wall dividing metering tank 1 into two sections-chambers. One of the sections of chambers 3 is sealed with a siphon outlet and outlet 5 for draining water into water distribution system 23. Float 15 is provided with lid 18 of ferromagnetic metal, where seal 20 is located, and guides 21. At the outlet of siphon 4 permanent magnets 19 for fixing the float in the upper position after its ascent and seal 22 are installed, which together with the seal of cover 18 of float 5 at surfacing thereof provides hermetic closure of the outlet of siphon 4.

EFFECT: installation has a simplified design and reduced material consumption.

3 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к области растениеводства, а именно к оборудованию для выращивания растений в закрытом грунте, и может быть использовано для полива теплиц и садов.The invention relates to the field of crop production, namely, equipment for growing plants in closed ground, and can be used for irrigation of greenhouses and gardens.

Известна установка для автоматического полива растений, содержащая резервуар питающей жидкости с регулируемой капельницей и резервуар-дозатор, закрепленный под капельницей, и резервуар-распределитель с системой трубопроводов (Авторское свидетельство SU №940708, A01G 27/00 от 07.07.1982).A known installation for automatic watering of plants, containing a reservoir of feed liquid with an adjustable dropper and a metering tank mounted under the dropper, and a dispensing tank with a piping system (Copyright certificate SU No. 940708, A01G 27/00 of 07/07/1982).

Недостатком этой системы является отсутствие регулировки разовых доз питающей жидкости.The disadvantage of this system is the lack of adjustment of single doses of the supply fluid.

Известна установка для автоматического полива растений, включающая резервуар-дозатор со сливным отверстием, смонтированное на его стенке посредством кронштейна регулировочное устройство поплавкового типа, тягу, связанную одним концом через рычаг с поплавком, двухуровневый фиксатор, запорную арматуру с вентилем для подачи воды для перекрытия сливного отверстия и трубопроводы (Авторское свидетельство SU №1790349, A01G 27/00 от 23.01.1993).A known installation for automatic watering of plants, including a metering tank with a drain hole, a float-type adjusting device mounted on its wall with a bracket, a rod connected at one end through a lever with a float, a two-level latch, shut-off valves with a valve for supplying water to close the drain hole and pipelines (Copyright Certificate SU No. 1790349, A01G 27/00 of 01/23/1993).

Недостатком известного технического решения является его сложность, а регулировка происходит с помощью рычагов, связанных по всему объему тягами, что мешает сборке, ремонту и обслуживанию установки.A disadvantage of the known technical solution is its complexity, and the adjustment is carried out using levers connected throughout the volume by rods, which interferes with the assembly, repair and maintenance of the installation.

Наиболее близким из известных технических решений является выбранная в качестве прототипа установка для многократного автоматического полива растений, включающая резервуар-дозатор, сливное отверстие, смонтированное на его стенке посредством кронштейна регулировочное устройство поплавкового типа, тягу, связанную одним концом через рычаг с поплавком, фиксатор уровня воды, запорную арматуру с вентилем для подачи воды, устройство для перекрытия сливного отверстия и трубопроводы, резервуар-дозатор выполнен в виде двух успокоительных камер с двумя выпускными отверстиями, причем одна камера снабжена консольной Г-образной перегородкой с размещенным клапанным затвором, дно которой выполнено горизонтальной полкой с выпускным отверстием, размещенным выше дна второй водонаполняемой камеры, и клапан первой камеры связан со штоком шарнирно-рычажного поплавкового привода в виде коромысла, имеющего ось вращения на опорной подушке, закрепленной на вертикальной консольной стенке, разделяющей на две камеры, при этом на коромысле установлена с возможностью продольного перемещения призмы с выступом, взаимодействующая с опорной подушкой, которая смонтирована также с возможностью продольного перемещения на дополнительном поворотном рычаге, один конец которого установлен с возможностью перемещения вдоль тяги поплавка, связанного штоком с запорным органом, выполненным в виде клапана с горизонтальным козырьком, а другой шарнирно закреплен на соответствующей вертикальной консольной стенке (Патент RU №2622911, A01G 27/00 от 30.05.2016).The closest known technical solutions is the prototype installation for multiple automatic watering of plants, including a metering tank, a drain hole mounted on its wall by means of an arm, an adjustment device of a float type, a rod connected at one end through a lever with a float, a water level lock , stop valves with a valve for water supply, a device for blocking the drain hole and pipelines, a metering tank is made in the form of two soothing ka ery with two outlets, one chamber provided with a cantilever L-shaped partition with a valve shutter located, the bottom of which is made by a horizontal shelf with an outlet located above the bottom of the second water-filled chamber, and the valve of the first chamber is connected to the rod of the articulated lever float actuator in the form rocker arm having a rotation axis on a support cushion mounted on a vertical cantilever wall dividing into two chambers, while the rocker arm is mounted with the possibility of longitudinal movement I have a prism with a protrusion, interacting with a support cushion, which is also mounted with the possibility of longitudinal movement on an additional pivot arm, one end of which is mounted with the possibility of movement along the rod of the float, connected by a rod with a locking element, made in the form of a valve with a horizontal visor, and the other hinged mounted on the corresponding vertical cantilever wall (Patent RU No. 2622911, A01G 27/00 dated 05/30/2016).

Недостатком этой установки является громоздкость и, как следствие большая материалоемкость.The disadvantage of this installation is cumbersome and, as a consequence, a large material consumption.

Технический результат от использования заявляемого изобретения в упрощении конструкции и уменьшения материалоемкости.The technical result from the use of the claimed invention in simplifying the design and reducing material consumption.

Технический результат достигается тем, что установка для автоматического полива растений, включающая резервуар-дозатор с выходным патрубком для слива воды в систему раздачи воды, поплавок со штоком с клапаном-затвором для перекрытия сливного отверстия выходного патрубка и трубопровод с запорным краном для подачи воды, согласно изобретения резервуар-дозатор снабжен вертикальной стенкой и сбросным сифоном, установленным на верхней части вертикальной стенки, разделяющей резервуар-дозатор на две секции-камеры, одна из которых выполнена герметичной с выпускным отверстием сифона и выходным патрубком для слива воды в систему раздачи воды, при этом поплавок снабжен крышкой из ферромагнитного металла, на которой расположен уплотнитель, и направляющими, а на выпускном отверстии сифона установлены постоянные магниты для фиксации поплавка в верхнем положении после его всплытия и уплотнитель, который совместно с уплотнителем крышки поплавка при его всплытие обеспечивает герметичное закрытие выпускного отверстия сифона.The technical result is achieved by the fact that the installation for automatic watering of plants, including a metering tank with an outlet pipe for draining water into the water distribution system, a float with a rod with a shutter valve for closing the drain hole of the outlet pipe and a pipeline with a shut-off valve for water supply, according to of the invention, the metering tank is provided with a vertical wall and a waste siphon mounted on the upper part of the vertical wall dividing the metering tank into two camera sections, one of which is made sealed with a siphon outlet and an outlet for draining water into the water distribution system, while the float is equipped with a ferromagnetic metal cover on which the seal is located, and guides, and permanent magnets are installed on the siphon outlet to fix the float in the upper position after it has surfaced and a seal which, together with the seal of the float cover when it emerges, provides a tight seal to the outlet of the siphon.

Кроме того, в верхней части вертикальной стенки над крышкой герметичной камеры выполнено сливное отверстие.In addition, a drain hole is made in the upper part of the vertical wall above the cover of the sealed chamber.

Кроме того, крышка камеры снабжена воздушной трубкой с обратным клапаном для выпуска воздуха.In addition, the chamber lid is equipped with an air tube with a check valve for venting air.

Новизна заявляемого предложения заключается в том, что в результате использования В конструкции установки для автоматического полива растений, совокупности конструктивных признаков, а именно разделения резервуара дозатора на две секции-камеры вертикальной стенкой, сбросного сифона, поплавка со штоком и с клапаном, направляющими расположенными внутри секции камеры, разделенными вертикальной стенкой и постоянными магнитами, обеспечивающими создание и накоплением воды, выпуска сжатого воздуха в атмосферу для заполнения камеры водой с применением воздушной трубки с обратным клапаном, также на стыке крышки и вертикальной стенки в верхней части сливного отверстия для слива воды над крышкой во время работы сифона полным сечением (сброс воды с крышки камеры).The novelty of the proposed proposal lies in the fact that as a result of using the design of the plant for automatic watering of plants, a combination of design features, namely the separation of the dispenser reservoir into two chamber sections with a vertical wall, a waste siphon, a float with a stem and with a valve guides located inside the section chambers separated by a vertical wall and permanent magnets, providing the creation and accumulation of water, the release of compressed air into the atmosphere to fill the chamber with water the use of an air tube with a non-return valve, also at the junction of the lid and the vertical wall in the upper part of the drain hole to drain the water above the lid during operation of the siphon in full cross section (water discharge from the chamber lid).

По данным патентной и научно-технической литературы не обнаружено аналогичное техническое предложение, что позволяет судить об изобретательском уровне предложения.According to the patent and scientific and technical literature, no similar technical proposal was found, which allows us to judge the inventive step of the proposal.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 представлена конструкция установки для автоматического полива (положение закрытого выходного патрубка и открытого выходного отверстия сифона, приближенное к максимальному наполнению водой с последующим вытеснением накопительного воздуха в атмосферу); на фиг. 2 изображена система при сливе до минимального уровня воды во второй секции-камеры и минимальное наполнение в первой секции-камеры при заборе воды сифоном.The invention is illustrated by drawings, where in FIG. 1 shows the design of the installation for automatic irrigation (the position of the closed outlet pipe and the open outlet of the siphon, close to the maximum filling with water, followed by the displacement of storage air into the atmosphere); in FIG. Figure 2 shows the system when draining to a minimum water level in the second section of the chamber and the minimum filling in the first section of the chamber during water intake by a siphon.

Установка для автоматического полива растений включает резервуар-дозатор 1, разделенный на успокоительные секции-камеры 2 и 3, одна из которых выполнена герметичной камеры 3 с выпускным отверстием сифона 4 и выходным патрубком 5 для слива воды в систему раздачи воды. Сифон 4 с восходящей ветвью расположен в камере, снабженной вертикальной стенкой 6, а камера 7 имеет дно в виде горизонтальной полки 8 с выпускным отверстием 9. Манипуляциями запорного крана 10 обеспечивают поступление расчетного расхода воды из трубопровода 11 в накопительные камеры 2 и 7. Камера 3 снабжена воздушной трубкой 12 с обратным клапаном 13 в крышке 14. При этом камера 3 также снабжена поплавком 15, который жестко соединен со штоком 16 с клапаном-затвором 17, установленным на выходном патрубке 5 и сливом воды в систему раздачи воды. Верхняя крышка 18 поплавка 15 выполнена из ферромагнитного металла. На верху крышки 18 расположен резиновый уплотнитель 20, а на выпускном отверстии сифона 4 расположен резиновый уплотнитель 19, который совместно с резиновым уплотнителем 20 при всплытии поплавка 15, ходящего вдоль направляющих 21, расположенных в камере 3, обеспечивает герметичное закрытие выпускного отверстия сифона 4, на котором установлены постоянные магниты 22 для фиксации поплавка 15 в верхнем положении после всплытия. Поплавок 15 с клапаном-затвором 17, направляющими 21 и постоянными магнитами 22 в совокупности представляют собой регулятор подачи воды через выходной патрубок 5 в систему 23 раздачи воды в теплицы, грядки или сады.Installation for automatic watering of plants includes a metering tank 1, divided into soothing sections-chambers 2 and 3, one of which is sealed chamber 3 with the outlet of the siphon 4 and the outlet 5 for draining water into the water distribution system. The siphon 4 with an ascending branch is located in a chamber equipped with a vertical wall 6, and the chamber 7 has a bottom in the form of a horizontal shelf 8 with an outlet 9. By manipulating the shut-off valve 10, the calculated water flow from the pipeline 11 enters the storage chambers 2 and 7. Camera 3 equipped with an air tube 12 with a check valve 13 in the cover 14. In this case, the chamber 3 is also equipped with a float 15, which is rigidly connected to the stem 16 with a shutter valve 17 mounted on the outlet pipe 5 and draining the water into the water distribution system. The top cover 18 of the float 15 is made of ferromagnetic metal. A rubber seal 20 is located on the top of the lid 18, and a rubber seal 19 is located on the outlet of the siphon 4, which, together with the rubber seal 20, when the float 15, which runs along the guides 21 located in the chamber 3, floats, provides a tight seal for the outlet of the siphon 4, on which has permanent magnets 22 for fixing the float 15 in the upper position after surfacing. The float 15 with the valve gate 17, the guides 21 and the permanent magnets 22 together represent a regulator of water supply through the outlet pipe 5 to the system 23 of the distribution of water to greenhouses, beds or gardens.

Для слива воды над крышкой 14 камеры 3 вертикальная стенка 6 на стыке с крышкой 14 выполнена со сливным отверстием 24 для забора воды полным объемом сифоном 4. В процессе штатной работы установки полива камерой 3 закрыта крышкой 14 с ее регулирующими элементами в целом.To drain the water over the cover 14 of the chamber 3, the vertical wall 6 at the junction with the cover 14 is made with a drain hole 24 for water intake with a full volume siphon 4. In the normal operation of the irrigation installation, the chamber 3 is closed by the cover 14 with its regulating elements as a whole.

Установка для автоматического полива растений работает следующим образом.Installation for automatic watering of plants works as follows.

При открытом положении запорного крана 10, камеры 7 и 2 заполняются водой, причем с помощью запорного крана отрегулирована скорость поступления воды в камеру 7, откуда вода заполняет успокоительную камеру 2 по ее высоте при нерабочем состоянии сифона 4. Наполнение происходит за счет гидравлического перепада между уровнем запорной арматуры в виде трубопровода 11 с запорным краном 10 и уровнем воды в успокоительной камере 2. При определенном повышении уровня воды над гребнем сифона 4, последний срабатывает, и при последующем отборе воды из камеры 2 ее уровень падает до минимального. Одновременно уровень воды внутри камеры 3 повышается, и в ней возникает избыточное давление воздуха и происходит вытеснение воздуха по воздушной трубке 12 через обратный клапан 13 в атмосферу. Наполнение камеры 3 водой происходит до определенного уровня УВ_mах, при котором гидростатическая подъемная сила (архимедова сила) становится больше силы гидростатического давления действующего на клапан-затвор 17, и выталкивает полый цилиндрический поплавок 15. Происходит подъем поплавка 15 вдоль направляющих 21 до верхнего резинового уплотнения 19 выпускного отверстия сифона 4. Достигнув резинового уплотнения 19 выпускного отверстия сифона 4, крышка 18 поплавка 15 притягивается и фиксируется постоянными магнитами 22, что приводит к герметичному закрытию выходного отверстия сифона 4. Этим задается время работы установки камеры 3 при сливе воды через выходной патрубок 5 в систему 23 раздачи воды. При этом все излишки воды над крышкой 14 камеры 3 сливаются через отверстие 24 в камеру 2 весте при срабатывании сифона 4, когда уровень в камере 2 падает. При смене положения поплавка 15 вверх происходит закрытие выпускного отверстия сифона 4 и открытие выходного патрубка 5 и начинается этап слива воды из камеры 3 в систему 23 раздачи воды, при этом происходит закрытие обратного клапана 13 в воздушной трубке 12, через которую не поступает воздух из атмосферы. Опорожнение камеры 3 происходит до уровня УВ_min, при котором гидростатическая подъемная сила и удерживающая сила постоянных магнитов 22 становится меньше веса поплавка 15 и силы давления воды на крышку 18 со стороны выпускного отверстия сифона 4 после его срабатывания, что приводит к смене положения поплавка 15. Поплавок 15 опускается, клапан-затвор 17 закрывает выходной патрубок 5 в систему 23 раздачи воды. Начинается наполнение камер 7 и 2 и после срабатывания сифона 4 начинается наполнение камеры 3 водой, начинается следующий цикл.When the shut-off valve 10 is open, the chambers 7 and 2 are filled with water, and with the help of a shut-off valve the flow rate of water into the chamber 7 is adjusted, from where the water fills the still-chamber 2 by its height when the siphon 4 is inoperative. Filling occurs due to the hydraulic difference between the level shut-off valves in the form of a pipe 11 with a shut-off valve 10 and a water level in the stilling chamber 2. With a certain increase in the water level above the crest of the siphon 4, the latter is triggered, and with the subsequent withdrawal of water from the chamber 2 its level drops to the minimum. At the same time, the water level inside the chamber 3 rises, and excessive air pressure arises in it and air is displaced through the air tube 12 through the check valve 13 into the atmosphere. The chamber 3 is filled with water to a certain level of HC _max , at which the hydrostatic lifting force (Archimedean force) becomes greater than the hydrostatic pressure acting on the shutter valve 17 and pushes the hollow cylindrical float 15. The float 15 rises along the guides 21 to the upper rubber seal 19 of the outlet of the siphon 4. Having reached the rubber seal 19 of the outlet of the siphon 4, the cover 18 of the float 15 is attracted and fixed with permanent magnets 22, which leads to a tight mu closing the outlet siphon 4. This defines the work chamber 3 Fitting when draining water through the outlet 5 in the water distribution system 23. In this case, all excess water above the lid 14 of the chamber 3 is discharged through the opening 24 into the chamber 2 when the siphon 4 is triggered when the level in the chamber 2 drops. When changing the position of the float 15 upwards, the outlet of the siphon 4 is closed and the outlet pipe 5 is opened and the stage of draining the water from the chamber 3 to the water distribution system 23 begins, while the check valve 13 closes in the air tube 12, through which no air comes from the atmosphere . The chamber 3 is emptied to the level of HC _min , at which the hydrostatic lifting force and the holding force of the permanent magnets 22 becomes less than the weight of the float 15 and the pressure of the water on the cover 18 from the outlet of the siphon 4 after its operation, which leads to a change in the position of the float 15. The float 15 is lowered, the shutter valve 17 closes the outlet pipe 5 to the water distribution system 23. The filling of chambers 7 and 2 begins and after the siphon 4 is triggered, the filling of chamber 3 with water begins, and the next cycle begins.

Таким образом, предлагаемая установка позволяет автоматизировать процесс полива теплиц, садов через определенное заданное время. Период повторения зависит от регулировки запорного крана 10.Thus, the proposed installation allows you to automate the process of watering greenhouses, gardens after a certain specified time. The repetition period depends on the adjustment of the stopcock 10.

Использование предложенной установки для автоматического полива растений, позволит упростить конструкцию за счет исключения многочисленных стопорных механизмов, укорачивания тока и уменьшит материалоемкость, а также обеспечить надежную подачу воды при простоте конструктивного исполнения.Using the proposed installation for automatic watering of plants will simplify the design by eliminating numerous locking mechanisms, shortening current and reducing material consumption, as well as providing a reliable supply of water with simple structural design.

Claims (3)

1. Установка для автоматического полива растений, включающая резервуар-дозатор с выходным патрубком для слива воды в систему раздачи воды, поплавок со штоком с клапаном-затвором для перекрытия сливного отверстия выходного патрубка и трубопровод с запорным краном для подачи воды, отличающаяся тем, что резервуар-дозатор снабжен вертикальной стенкой и сбросным сифоном, установленным на верхней части вертикальной стенки, разделяющей резервуар-дозатор на две секции-камеры, одна из которых выполнена герметичной с выпускным отверстием сифона и выходным патрубком для слива воды в систему раздачи воды, при этом поплавок снабжен крышкой из ферромагнитного металла, на которой расположен уплотнитель, и направляющими, а на выпускном отверстии сифона установлены постоянные магниты для фиксации поплавка в верхнем положении после его всплытия и уплотнитель, который совместно с уплотнителем крышки поплавка при его всплытии обеспечивает герметичное закрытие выпускного отверстия сифона.1. Installation for automatic irrigation of plants, including a metering tank with an outlet pipe for draining water into the water distribution system, a float with a rod with a shutter valve for closing the drain hole of the outlet pipe and a pipeline with a shut-off valve for water supply, characterized in that the tank the dispenser is equipped with a vertical wall and a waste siphon mounted on the upper part of the vertical wall dividing the metering tank into two camera sections, one of which is sealed with a siphon outlet and an outlet pipe for draining water into the water distribution system, while the float is equipped with a cover made of ferromagnetic metal on which the seal is located, and guides, and permanent magnets are installed on the outlet of the siphon to fix the float in the upper position after it floats up and the seal, which together with the seal of the float cover, when it emerges, it tightly closes the siphon outlet. 2. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что в верхней части вертикальной стенки над крышкой герметичной камеры выполнено сливное отверстие.2. Installation according to claim 1, characterized in that a drain hole is made in the upper part of the vertical wall above the cover of the sealed chamber. 3. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что крышка камеры снабжена воздушной трубкой с обратным клапаном для выпуска воздуха.3. Installation according to claim 1, characterized in that the lid of the chamber is equipped with an air tube with a check valve for venting air.

Images