• 5

Подкормщнк к дождевальным установкам с разборными трубопроводами.

направляется в бак 3 подкормщика и, вытекая струей из сопла 4, растворяет (через сетку 5) удобрения и уносит их по шлангу 6 в оросительный трубопровод. По мере растворения удобрений в сетке они поступают туда под действием собственного веса из бака. Объем бака рассчитывается с учетом нормы внесения удобрений и площади захвата установки с одной позиции. На каждой новой позиции подкормщик должен быть загружен снова. Перепад давления на диафрагме и параметры потока воды через подкормщик определяются по общим законам гидравлики.

3

 

Фиг. 9. Схема перемещения оросительного трубопровода с применением самоустанавливаю-

щнхся колес:

1 — трубопровод на позиции; 2 — трактор; 3 — иовая позиция трубопровода; 4 — гидрант; S — трубопровод, подающий воду к установке; 6 — самоустанавлнвающиеся колеса; 7 — оро­сительный трубопровод.

Для облегчения перемещения трубопроводов по орошаемому участку могут быть применены самоустанавливающиеся колеса (фиг. 9). В этом случае каждая секция разборного трубопровода должна иметь посередине два колеса, на которых она пере­катывается с одного места на другое. Возможно перемещение всего трубопровода при помощи трактора, который тянет трубопровод под углом 45° к его оси. Самоуста­навливающиеся колеса автоматически поворачиваются в нужном направлении и трубопровод перемещается параллельно своей оси с одновременным движением вдоль нее. В среднем положении (между позициями) трактор переходит к другому концу трубопровода и тянет его также под углом 45° в другом направлении на новую позицию.

Вместо колес могут применяться опоры в виде полозьев. В этом случае перемена позиций дождевального трубопровода производится путем передвижения его трак­тором вдоль осн. Перемещение трубопровода в направлении, перпендикулярном к его оси, может осуществляться либо смещением в сторону при продольном движении

с использованием шарнирности соединительных муфт," либо переноской всего трубо­провода вручную. Недостатком данного способа является возможность значитель­ного заминания растений.

Чаще всего такое перемещение трубопровода применяется при поливе лугов и пастбищ.

Можно также перемещать трубопровод с одной позиции на другую при помощи колес, плоскости которых перпендикулярны к оси труб. Каждая труба служит осью колеса. Трубопроводы можно перекатывать вручную или с помощью двигателя небольшой мощности. В этом случае в середине трубопровода устанавливается спе­циальная силовая тележка. Диаметр колес выбирается таким, чтобы путь, пройден­ный за один или несколько полных оборотов, равнялся расстоянию между позициями. При этом насадки всегда занимают вертикальное положение.

В отдельных случаях применяют стационарные оросительные установки. Все трубопроводы укладывают в землю. Дождевальные аппараты также устанавливают стационарно в определенных местах.

Для полива той или иной части орошаемого поля достаточно открыть соответ­ствующую задвижку. Преимуществом такой системы является удобство эксплуата­ции и долговечность. Применение датчиков, дающих импульсы при достижении опре­деленной влажности почвы, может обеспечить автоматическую работу установки.

К числу недостатков системы относится высокая стоимость строительства.

При проектировании необходимо учитывать, что расстояние между трубопро­водами связано с дальностью струи дождевальных аппаратов. Последняя зависит от напора сети, расхода воды и мощности насосной станции.

Чем больше дальность струи, тем выше стоимость энергии, но дешевле стоимость трубопроводов, так как количество их меньше.

Рациональная схема должна давать минимальную стоимость отдельных элемен­тов. Целесообразно использовать дождевальные установки с разборными передвиж­ными трубопроводами по полустационарной схеме. В этом случае разборные трубо­проводы устанавливают в начале поливного периода по схеме, аналогичной схеме стационарной установки, и в течение всего сезона оставляют на месте. Отдельные части участка поливают включением соответствующих трубопроводов. В конце сезона вся установка может быть снята с участка и убрана на зимнее хранение. При такой схеме нет необходимости переносить трубы. Работа установки может быть автомати­зирована. Установку можно применять на различных участках.

Схема дальнеструйной дождевальной машины в агрегате с трактором показана на фиг. 10. Эта машина полностью механизирует процесс полива. Вода подается по оросительному каналу, из которого через всасывающий клапан и шланг она заби­рается центробежным насосом, смонтированным на машине и приводимым во враще­ние через редуктор и карданный вал от вала отбора мощности трактора. Из насоса вода под напором поступает в дальнеструйный дождевальный аппарат, из которого В виде двух струй выбрасывается вверх под углом около 30° к горизонту. В воздухе струи распадаются на капли. Диаметр одной струи примерно в 3 раза больше диаметра второй. Вследствие этого она летит дальше второй. При работе дальнеструйный дождевальный аппарат вращается вокруг вертикальной оси с числом оборотов 0,14 в 1 мин. Орошаемая площадь имеет форму круга. Большая струя орошает пери­ферию круга, а малая — внутреннюю его часть. Для более интенсивного распада малой струи на капли и повышения равномерности полива на стволе имеется лопатка, которая входит в малую струю на 0,5 диаметра ее сечения. При мощности трактора около 50 л. с. радиус орошения достигает 60 м, а расход воды составляет около 35 л/сек. Аппарат может вращаться по кругу или по сектору с регулируемым углом.

Конструкция механизма вращения ствола показана на фиг. 11. Первый вал 1 вращается от червячного редуктора, расположенного на корпусе основного редуктора машины. Его движение через коническую шестерню 2 передается реверсивному механизму, состоящему из двух конических шестерен, свободно установленных на валу 3, и кулачковой муфты. В зависимости от того, с какой из двух конических шестерен соединена кулачковая муфта, вал вращается в ту или другую сторону. На валу имеется червяк, соединенный с червячной шестерней 4, установленной иа вертикальной части ствола дождевального аппарата.

 

 

50 ВИСХОМ 187

Переключение кулачковой муфты производится вилкой 5, которая, в свою очередь, переводится из одного крайнего положения в другое пружиной 6. Натяже­ние пружины и перевод ее через нейтральное положение осуществляется от сектора 7,

имеющего рукоятку 8,

-иОм-

>80м

которая 80 м-

передвигается двумя пальцами, вставляемыми в отверстия диска, закреплен- |      ного на вертикальной части

ствола дождевального аппарата (на фиг. 11 не показан). Сектор имеет реборду 9 с прорезями, в которые могут проходить хво­стовики вилки. Благодаря этому переключение вилки может про­исходить только при определен­ных крайних положениях сек­тора. В зависимости от того, в какие отверстия диска вста­влены пальцы, движение по сек­тору получается с определенным углом. Если пальцы вынуты, то получается круговое враще­ние аппарата. Ввиду большого напора, необходимого для ра­боты, для машин этого типа требуется больше энергии.

Схема полива тракторной дальнеструйной дождевальной машиной показана на фнг. 12. Расстояние между позициями машины, между каналами и диа­метр орошаемого круга показаны для машины ДДН-45, агрегати- руемой с трактором Д'Г-54. Полив, по сектору позволяет перемещать машину с одной позиции в другую по сухой почве, обеспечивает перекрытие орошаемых площадей при даль­ности струи от 60 до 45 ж и может применяться при скорости ветра более 2—5 м/сек. При этом направление сектора выбирается в направлении ветра. Угол сек­тора устанавливается в преде­лах 60—90°. Полив производят с учетом местных условий.

Схема двухконсольного дождевального агрегата дока­зана на фиг. 13. Основной частью машины является неразрезная двухконсольная ферма, которая в средней своей части опирается на специальный трактор, имеющий ходовую часть повышен­ной прочности, приспособленную для нагрузки порядка 4—5 т, и двигатель мощно­стью около 50—60 л. с. Нижний пояс фермы выполнен из двух труб, по которым подается вода к разбрызгивающим насадкам. Сзади трактора монтируется центро­бежный насос, приводимый в движение от вала отбора мощности. При помощи вса­сывающей трубы насос забирает воду из оросительного канала и подает ее в трубы нижнего пояса фермы. Расход воды порядка 100 л/сек.

Машина может работать как в непрерывном движении вдоль канала, так И пози- ционно.

 

Фиг.

12. Схема полива навесной тракторной дальне­струйной дождевальной машиной ДДН-45:

1 — оросительный канал; 2 — путь движения маши­ны; 3 — последовательные позиции машины; 4 — орошаемая площадь; 5 — граница участка; 6 — чи­стая орошаемая площадь.

 

Двухконсольная ферма имеет треугольное сечение. Верхний пояс представляет собой растянутый стержень, сечение которого уменьшается к концам фермы.

Диаметр водопроводных труб нижнего пояса и расстояние между ними также уменьшаются по мере удаления от центра фермы. Разбрызгивающие насадки коротко- струйные с конусными дефлекторами.

Вследствие значительных гидравлических потерь и разности геодезических высот средины и конца консоли напор по длине консоли уменьшается. Для сохране­ния постоянного расхода через каждую насадку диаметр отверстия в них постепенно увеличивается к концам консолей.

 

В центральной части фермы имеется поворотный круг, на котором она может поворачиваться относительно трактора. В транспортном положении продольная ось фермы располагается по направлению оси трактора.

Узел крепления фермы включает силовые гидравлические цилиндры, которые служат для наклонения фермы относительно трактора в рабочем и транспортном положении, что значительно повышает проходимость машины при движении по неров­ному полю вдоль оросительного канала.

Дождевальная машина, схема которой показана на фиг. 14, отличается тем, что нижний сжатый пояс фермы состоит из одной трубы увеличенного диаметра, которая подводит воду к короткоструйным разбрызгивающим насадкам, располо­женным на специальных открылках-трубах диаметром 30—50 мм, длиной до 12 м, расположенных в горизонтальной плоскости перпендикулярно оси основного тру­бопровода фермы. На них расположены до четырех рядов короткоструйных насадок. Открылки подвешены к ферме при помощи проволочных растяжек.

Различные модификации машины могут быть приспособлены для питания водой от напорных подземных трубопроводов или каналов. В первом случае вода из подземного трубопровода через гидрант поступает с конца фермы к разбрызги­вающим насадкам и в виде дождя попадает на орошаемый участок. Диаметр трубы нижнего пояса фермы — постоянный, порядча 20 )—250 мм. Расход воды до 1С0 л/сек. Возможна спаренная работа двух машин, когда половина расхода, пройдя транзитом по одной машине, попадает в трубу нижнего пояса фермы другой машины, которая располагается соосно с первой. Расход воды в этом случае увеличивается до 200 л/сек. Длина фермы 100 м. Машина работает позиционно. Специальные трак­торы предназначаются только для передвижения машины, поэтому при рациональ­ном исполнении они должны иметь прочную ходовую часть, способную выдер­живать нагрузку порядка 4—5 /и, и двигатель мощностью 10—15 л. с.

Для питания из открытых каналов на трактор монтируется насосная установка, которая по всасывающему шлангу или трубе забирает воду из канала и подает ее в трубу фермы. Насос приводится в движение тракторным мотором. Так как подача

воды осуществляется посередине фермы, диаметр трубы нижнего пояса постепенно убывает к концам. Мощность тракторного мотора в этом случае должна быть порядка 50—60 л. с. Верхний пояс фермы во всех случаях состоит из двух труб, сечения и расстояния между которыми уменьшаются от середины к концам фермы. Посередине консолей устанавливают колеса, на которые они опираются, находясь на позиции в рабочем положении. Такой способ размещения опор уменьшает нагрузки на стержни фермы и позволяет делать их меньшего диаметра и веса. В центральной части каждая консоль крепится к трактору шарнирно. В верхний пояс фермы в центральной ее части встроен гидравлический цилиндр, при помощи которого можно поднимать консоли на 1—1,5 м по концам для переезда с одной позиции на другую. При этом из нижнего пояса должна быть вылита вода.

1 — оросительные тележки; 2 — площадь, орошаемая дальнеструйными дождевальными аппаратами; s — подводящий трубопровод; 4 — гидрант;

5 — границы участка.

При переезде с одного орошаемого участка иа другой консоли складываются и располагаются позади трактора. Опорные колеса консолей при этом повертывают на 90° и плоскости их располагают в плоскостях продольных осей консолей.

Схема многоопорной дождевальной машины показана на фиг. 15. Она состоит из 10—12 звеньев — оросительных тележек. Каждая тележка представляет собой ферму длиной около 30 м, имеющую в центре опорную конструкцию с двумя колесами, расположенными одно за другим. Ферма имеет трубчатые стержни и трубчатый нижний пояс, по которому подводится вода к разбрызгивающим насадкам. Вода подводится к центру орошаемого поля и через гидрант поступает в машину. Во время работы вся цепь оросительных тележек вращается вокруг гидранта. Один оборот совершается за 7—10 дней. Движение тележек осуществляется за счет гидравличе­ских двигателей объемного действия, преимущественно поршневых, с использова­нием энергии давления оросительной воды. Для синхронизации движения применяют специальные механизмы. Для увеличения захвата на крайнюю оросительную тележку могут быть установлены дальнеструйные дождевальные аппараты.

Фермы дождевальных машин рассчитываются на вертикальные и горизонтальные нагрузки. Вертикальной нагрузкой является собственный вес конструкции и вес воды, находящейся в трубах. Горизонтальными нагрузками являются ветровое давление и динамические усилия, возникающие при разворотах фермы. Обычно рас­чет проводится по способу Риттера, реже строится диаграмма Кремона. Фермы считаются статически определимыми с шарнирными сочленениями стержней.

Расчетная схема фермы (ее проекция на вертикальную плоскость) показана на фиг. 16. Определяют веса панелей фермы и воды, находящейся в них. Нагрузка на каждый узел фермы принимается равной полусумме весов панелей, примыкаю­щих к данному узлу. Результаты расчета удобно сводить в таблицы. При определе­нии веса конструкции панели фермы обычно принимается во внимание только вес

 

2

Фиг. 15. Схема многоопорной дождевальной машины:

стержней, труб и растяжек. Веса соединительных элементов, болтов, фланцев, гаек и других деталей учитываются в виде коэффициента, на который необходимо помно-

 

Фиг. 16. Расчетная схема фермы.

жить вес каждой панели. Для ферм дождевальных машин кривая изменения этого коэффициента в зависимости от веса панели приведена на фиг. 17.

Ш

М

a и v

50 too 150 200 250 Вес панели

кГ

Фиг. 17. Кривая зависимости коэффициента i|) от веса панели фермы.

Из уравнения момент'ов относительно точки п получается, что усилие V растя­жения в верхнем поясе равно усилию U сжатия в нижнем поясе

U„ = VnH

Мп hn

■ Непараллельностью поясов можно пренебречь. Момент в сечении я + 1, опре­деляющий усилия в следующих панелях, находят по формуле

где 1п — длина панели от п до п + 1;

2 Gn+i—вес всех панелей, находящихся справа от узла га + 1. Усилия dn в вертикальных стойках определяют по формуле

d _2G„ " ~ 2 sin р '

где 2 Gn — вес всех панелей (с водой), находящихся cnpaga от узла п.

Усилия в раскосах определяют по формуле

2 Gn

Sn =

2 sin а

Усилия в горизонтальных распорках Т обычно малы по сравнению с усилиями в других стержнях. Их не определяют, а сечения этих стержней принимают такими же, как для вертикальных стоек в данной панели. При определении действующих и на­значении допускаемых напряжений следует учитывать, что сжатые стержни фермы работают на продольный изгиб. В этом случае допускаемые напряжения сжатия уменьшают путем умножения на коэффициент продольного изгиба ср.

Этот коэффициент зависит от гибкости стержня, определяемой по формуле

X '

где / — длина стержня;

J и F — момент инерции и площадь поперечного сечения стержня. Зависимость <р от гибкости стальных стержней приведена в табл. 2.

Авторы: 1379 А Б В Г Д Е З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Э Ю Я

Книги: 1908 А Б В Г Д Е З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Э Ю Я