Машины для орошения сельскохозяйственных угодий

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Реферат

Машины для орошения сельскохозяйственных угодий

1. Способы орошения. Насосные станции

Способы орошения таковы. Воду в почву вводят дождеванием, поверхностным, подпочвенным или капельным способами.

Дождевание - наиболее распространенный способ орошения - представляет собой процесс распыливания воды в воздухе над почвой. При этом увлажняются поверхностный активный слой почвы и растения.

В зависимости от типа поливных земель наилучшие условия впитывания воды почвой при размерах капель 1…2 мм и интенсивности дождевания: тяжелые почвы - 0,1…0,2 мм/мин, средние суглинки - 0,2…0,3 и легкие почвы - 0,5…0,8 мм/мин. В этом случае не образуется луж и заплывания поверхностного слоя почвы.

Для дождевания используют установки КИ-50 «Радуга», машины ДКШ-64 «Волжанка», ДФ-120 «Днепр», ДМУ «Фрегат», «Кубань-М», агрегаты ДДА-ЮОМА, ДДН-100, ДДН-70.

Насосные станции предназначены для забора воды из источников и подачи ее в оросительную систему или непосредственно в дождевальные машины. Широко применяются передвижные сухопутные станции (СНП), смонтированные на салазках и на одно-двухосных прицепах с двигателем внутреннего сгорания (тип станции СНП) и с электродвигателем (СНПЭ) или навесные на трактор (СНН).

Выпускают станции низконапорные (давление воды в магистрали менее 0,25 МПа), средненапорные (0,25…0,5 МПа) и высоконапорные (более 0,5 МПа).

Насосные станции включают в себя насос, приводной двигатель, всасывающий и нагнетательный трубопроводы с задвижками, устройство для заполнения насоса водой перед пуском и пульт управления.

Насос может быть центробежным или пропеллерным.

Для заправки насосов водой перед пуском станции с приводом от двигателя внутреннего сгорания оборудованы газоструями вакуум-аппаратами, а с электроприводом - вакуум-насосом и водяным бачком.

Всасывающий трубопровод оборудован заборни - ком с фильтром, выполненным в виде сетки коробчатой формы. Заборник может быть укомплектован рыбозащитным устройством.

Нагнетательный трубопровод оснащен задвижкой, предназначенной для пуска насоса и регулировки расхода воды.

Технологический процесс протекает следующим образом. Передвижную станцию предварительно устанавливают у водоема и опускают в него всасывающий трубопровод с шборником. Насос при этом должен располагаться над уровнем йоды не выше 3,5 м. Пускают двигатель и включают устройство для заполнения всасывающего трубопровода и насоса водой. По окончании заполнения включают насос для подачи воды в оросительную сеть. Задвижку регулируют на нужный расход воды.

Насосную станцию располагают продольной осью перпендикулярно берегу водоема или реки и регулировкой опор добиваются ее горизонтального положения.

2. Дождевальные насадки и аппараты

Дождевальные насадки и аппараты преобразовывают струи воды в капли и распределяют их по поверхности поля. Они разделяются на короткоструйные, среднеструйные и дальнеструйные. Применяют короткоструйные насадки дефлекторного и секторного действия.

Дефлекторная насадка состоит из сопла 2 (рис. 124, а), конусного дефлектора 3 и корпуса 4. Вода подается к насадке по грубе 1. Струя воды, выходя из отверстия сопла под напором, обтекает конус дефлектора и принимает форму конической пленки. В воздухе она распадается на отдельные капли и орошает площадь в виде круга радиусом 5…8 м.

Насадка секторного действия (рис. 124, б) сплошная, имеет отверстие диаметром О и отражательную поверхность. При поливе струя воды ударяется об отражательную поверхность и распиливается по поверхности поля в виде капель.

Расход воды регулируют сменой сопел, отличающихся диаметром отверстий, и напором в поливном трубопроводе.

В средне- и дальнеструйных дождевальных аппаратах поток воды выбрасывается из сопла в виде струи под углом к горизонту. Взаимодействуя с воздухом, струя распадается на капли. Аппараты снабжают одним или двумя соплами. В большинстве случаев корпус аппаратов вращается и капли воды распределяются в виде круга или сектора. Радиус распыливания воды составляет для среднеструйных аппаратов до 35 м и дальнеструйных до 80 м.

Типы дождевальных насадок и аппаратов:

а - короткоструйная дефлекторная насадка; б - короткоструйная насадка секторного действия; в-среднеструйный аппарат «Роса-3»; г - дальнеструйный аппарат; 1 - труба; 2, 7, 9 и 11 - сопла; 3 - дефлектор; 4 - корпус; 5 - пружина; 6 - коромысло; 8 - лопатка - рассекатель; 10 - ствол; 12-г турбинка; 13 - передача; 14 - вал; 15 - механизм поворота; 16 - стакан; 17 - втулка; 18 - патрубок; 19-стержень; 20 - усики упорных колец.

Среднеструйный аппарат «Роса-3» (рис. 124, в) состоит из корпуса 4 со стволом Л0 и соплами 7, 9 и 11, механизмов вращения для кругового и секторного полива и основания. В корпусе 4 выполнены три водопроводящих канала. В основание входит патрубок 18 с латунной втулкой 17, установленный свободно на латунный стакан 16 - Свободно насаженное на ось коромысло 6 снабжено лопаткой-рассекателем 8 и возвратной пружиной 5.

При работе по кругу выходящая из верхнего сопла струя йоды ударяется о лопатку-рассекатель 8 и отбрасывает коромысло 6 против хода часовой стрелки на угол 30…90°. Одновременно с поворотом коромысла закручивается пружина 5. В обратную сторону коромысло 6 возвращается пружиной 5. В конце поворота коромысло ударяет в упор на корпусе 4 и он поворачивается по ходу часовой стрелки на 2…3°. Затем цикл повторяется. Полный оборот аппарата совершается за 2…4 мин. Частоту вращения аппарата регулируют пружиной 5.

При поливе по сектору стержень 19 опускают в нижнее положение и фиксируют винтом (при движении по кругу стержень должен находиться в верхнем положении). Упорные кольца на патрубке 18 разворачивают один относительно другого так, чтобы их удлиненные усики соответствовали требуемому сектору полива. Аппарат, вращаясь с частотой как при движении вкруговую, стержнем задевает усик одного из опорных колец и в результате срабатывания механизма возврата быстро переходит в исходное положение. Далее цикл в пределах сектора орошения повторяется.

Дальнеструйный аппарат ДД-30 образован стволом 10 (рис. 124, г) и турбинкой 12 с лопатками. Под действием струи турбинка приводится во вращение, которое через червячную передачу 13 и вал 14 передается механизму 15 поворота. Последний поворачивает ствол 10 по кругу. Частоту вращения ствола регулируют, изменяя вход лопаток турбинки в струю воды. Размер сектора полива зависит от положения упоров. Расход воды 15… 30 л/с, радиус полива 40…60 м.

Дальнеструйные аппараты ДД-15, ДД-50 и ДД-80 устроены так же, как и ДД-30, но отличаются параметрами. Их расход соответственно 11…20, 38…55 и 55…85 л/с; радиус полива 35… ВО, 44…70 и 57…80 м.

3. Дождевальные машины

дождевальный орошение сельскохозяйственный насосный

Среднеструйная дождевальная установка КИ-50 «Радуга» включает в себя набор оборудования из прицепной насосной станции, переносной магистральный, два распределительных и четыре поливных трубопровода. На каждом поливном трубопроводе установлено четыре среднеструйных аппарата «Роса - 3». При поливе в садах между аппаратами и трубопроводом ставят удлиненную стойку.

Колесный широкозахватный дождеватель ДКШ-64 «Волжанка» предназначен для полива низкорослых культур, трав, лугов и пастбищ. Машина позиционного действия, работает от закрытой оросительной сети.

Основные части машины - два дождевальных крыла, расположенных по обе стороны оросительного трубопровода 1 (рис. 125, а).

Рис. 125. Дождевальные машины:

а - ДКШ-64 «Волжанка»; б - ДФ-120 «Днепр»; 1 - оросительный трубопровод; 2 - гидрант; 3 - гидроподкормщик; 4 - присоединительный водовод; 5 - колеса; 6 - поливной трубопровод; 7 - дождевальный аппарат; 8 - приводная тележка; 9 - открылки; 10 - передвижная электростанция.

Крыло собрано из 32 труб-секций, опирающихся на 32 колеса 5 и приводную тележку 8. Крыло оснащено присоединительным водоводом 4 и среднеструйными дождевальными аппаратами 7. Приводная тележка 8 состоит из рамы, двух колес, двигателя внутреннего сгорания, реверсивного редуктора и цепной передачи. Перемещение дождевателя вдоль оросительного трубопровода осуществляется при вращении колес 5. Вращение колесам передается от двигателя внутреннего сгорания посредством реверсивного редуктора и поливного трубопровода 6. Реверсив-иый редуктор, снабженный муфтой переключения, обеспечивает прямое и обратное движение дождевателя.

Дождевальные аппараты 7 расположены на стыке секций на специальных механизмах самоустановки, которые обеспечивают вертикальное положение аппаратов.

Технологический процесс происходит таким образом. Телескопическим водоводом 4 крыло машины присоединяют к гидранту 2 оросительного трубопровода 1 и открывают задвижку гидранта. Под действием воды, поступающей в поливной трубопровод 6, сливные клапаны закрываются и в работу включаются дождевальные аппараты. После выдачи поливной нормы задвижку закрывают и крыло отъединяют от гидранта. С уменьшением давления ниже 0,07 МПа сливные клапаны автоматически открываются и вода самотеком сливается из трубопровода. Затем пускают двигатель, придают машине нужное направление движения и крыло переводят на следующую позицию. Продолжительность дождевания на одной позиции зависит от нормы полива. Расстояние между позициями 16 м.

Дождеватель «Волжанка» может работать с гидроподкорм-щиком 3 для одновременного внесения минеральных удобрений. Дождеватель комплектуют крыльями длиной 800, 700, 600, 500, 400 и 300 м.

Фронтальный дождеватель ДФ-120 «Днепр» применяют для полива посевов, лугов и пастбищ с высотой растений не более 2 м. Дождеватель состоит из поливного трубопровода 6 (рис. 125,6) и двухколесных приводных тележек 8 с открылками 9. На каждом открылке установлен среднеструйный дождевальный аппарат 7. С обеих сторон дождевателя расположены присоединительные водоводы 4. На приводных тележках 8 установлены мотор-редукторы с электропитанием от навесной на трактор электростанции.

Работает дождеватель позиционно от гидрантов 2 оросительного трубопровода 1, размещенных через 54 м. После окончания полива на одной позиции дождеватель перемещают к следующему гидранту. Для этого закрывают гидрант 2, отъединяют водовод 4, спускают воду из трубопровода 6, подключают кабель к электростанции 10. Прямолинейность перемещения всего трубопровода с тележками обеспечивается электрической системой синхронизации. При необходимости поперечного перемещения дождевателя в связи с переездом с одного поля на другое колеса тележек разворачивают на 90°.

Дождевальная машина ДМУ «Фрегат» работает от закрытой оросительной сети и выполняет полив при движении по кругу.

Основные сборочные единицы: центральная неподвижная опора с поворотным колесом и шарниром, смонтированные на бетонном основании рядом с гидрантом закрытой оросительной сети; опорные тележки с гидроприводом; водопроводящий пояс, расположенный на высоте 2,2 м от поверхности поля; дождевальные среднеструйные аппараты и система управления машиной.

4 - опорная дуга; 5 - двухкон - сольная ферма; 6 - поворотный круг; 7 - передняя рама; 8 - плавучий клапан.

При работе «Фрегат» перемещается по кругу по ходу часовой стрелки за счет энергии воды, подаваемой из закрытой оросительной сети в* гидропривод. Машина может двигаться как при действующих аппаратах, так и при их индивидуальном или групповом отключении. Равномерное распределение воды по орошаемой площади достигается за счет увеличения расхода воды дождевальными аппаратами по мере их удаления от неподвижной опоры. Для этого на аппараты устанавливают сопла с большими отверстиями и регулируют напор воды в поливном водопроводе. Машину «Фрегат» поставляют нескольких модификаций длиной 199…463 м.

Дождевальная машина «Кубань-М» включает в себя фронтально движущийся поливной трубопровод, состоящий из двух крыльев и опирающийся на 16 приводных двухколесных тележек, и расположенную в центре между крыльями насосную станцию с силовым агрегатом и системой управления. Пролеты между приводными тележками длиной 52,5 м выполнены в виде треугольной формы. Просвет между фермой и почвой 3,3 м. Соседние пролеты соединены поворотными кольцами, обеспечивающими приспосабливаемость машины к неровностям почвы и автоматическое управление фронтальным движением. К концу каждого крыла присоединена консольная часть с отстойником для шлама. Центральные пролеты оснащены сливными клапанами. На поливном трубопроводе размещены по определенной схеме 294 короткоструйные насадки секторного действия.

Приводные тележки снабжены мотор-редукторами с электропитанием от силового агрегата насосной станции.

При поливе машина может двигаться вдоль оросительного канала непрерывно со скоростью 0,2…2 м/мин, или работать в стартстопном режиме с продолжительностью движения и остановки в пределах 1…60 с.

Двухконсольный дождевальный агрегат ДДА-100МА оборудован насосом, всасывающим водоводом с плавучим клапаном 8 (рис. 126), двухконсольной фермой 5, подкормщиком для внесении удобрений. На двухконсольной ферме установлены 52 дефлекторные короткоструйные насадки 2 и две концевые струйные насадки 1.

Дождеватель ДДН-100:

I гидроцилиндр управления всасывающей линией; 2 - вакуумная труба; 3 - основной тшл; 4 - механизм поворота ствола; 5 - гидроподкормщик; б-газовый эжектор (мпкуум-аппарат); 7 - трактор; 8. - насос-редуктор; 9 - всасывающий трубопровод

Ферма смонтирована на поворотном круге 6. Каждую консоль фермы дополнительно удерживает опорная дуга 4. Положение поворотного круга изменяют при помощи четырех гидроцилиндров с роликовыми опорами на штоках. Сзади к горловине круга прикреплен обратный клапан и подведена напорная линия от насоса - Обратный клапан предотвращает попадание воздуха из напорной линии во время заполнения водой насоса и всасывающей линии. В поливные трубопроводы фермы вода подается через четыре патрубка.

Подкормщикустановлен в передней части агрегата с левой стороны.

Технологический процесс протекает следующим образом. Во-да из оросительной сети засасывается насосом через плавучий клапан 8. Оросительный канал должен быть заполнен водой на глубину не менее 0,4 м. Уровень воды в канале поддерживается гремя брезентовыми перемычками. Вода по поливным трубопроводам подается к насадкам и разбрызгивается по поверхности поля.

Перед внесением удобрения предварительно растворяют в дозаторе подкормщика и сливают в смесительный бак. Здесь раствор перемешивается с водой из напорной линии для меньшей концентрации. Затем разбавленный раствор подается в насос, где перемешивается с основным потоком воды и.подается к насадкам 2.

Навесной дальнеструйный дождеватель ДДН-100 работает по жционно, разбрызгивая воду по кругу или сектору. Воду забирают из открытых водоисточников или от гидрантов оросительных трубопроводов. Одновременно с поливом можно подкармливать растения минеральными уд9брениями.

В дождеватель входят следующие рабочие органы: насос - редуктор 8 (рис. 127), всасывающий трубопровод 9, основной ствол 3, гидроподкормщик 5 для растворимых минеральных удобрений и газовый эжектор 6 для заполнения насоса и всасывающего трубопровода перед пуском.

Всасывающий трубопровод опускается и поднимается тросогидравлическим механизмом и дает возможность забирать воду с обеих сторон машины. Средний радиус полива 75…85 м.

Размещено на Allbest.ru