Мелиоративные машины

ОГЛАВЛЕНИЕ

Стр.

1 Введение……………………………………………………………………… 3

2 Рабочие органы дождевальных машин и установок……………………… 4

2.1 Назначение и классификация………………………………………………. 4

2.2 Короткоструйные рабочие органы…………………………………………. 4

2.3 Среднеструйные дождевальные аппараты………………………………. 6

2.4 Дальнеструйные дождевальные аппараты………………………………. 6

3 Основные элементы дождевальных систем……………………………….. 8

3.1 Состав и классификация дождевальных систем………………………... 8

4 Возможные улучшения систем дождевания……………………………….. 16

4.1 Импульсные дождевальные системы……………………………………. 16

4.2 Системы капельного орошения…………………………………………….. 17

5 Требования к машинам и энергоемкость полива……………………………. 19

6 Вывод…………………………………………………………………………… 21

Библиография…………………………………………………………………. 22

1 Введение

Соответственно трем применяемым способам орошения все ма¬шины для полива можно разделить на три группы: для поверхност¬ного полива, для подпочвенного полива, для полива дождеванием {дождевальные машины).

Машины для поверхностного полива в нашей стране не получи¬ли широкого распространения, так как у нас преобладают само¬течные безмашинные системы орошения. Однако отечественная промышленность выпускает поливные передвижные агрегаты (ППА) двух разновидностей: для полива по бороздам (хлопчатни¬ка и других пропашных культур) и для полива по чекам (риса и сопутствующих ему в севообороте культур). По окончании полива трубопровод отсоединяют от насоса, разъединяют на части и наматывают на барабан, всасывающий трубопровод поднимают и переезжают на новую позицию. С одной позиции поливают 8...10 га. Применение машин позволяет прово¬дить полив из каналов, расположенных в выемках, т. е. ниже поливаемой площади, а следовательно, существенно сократить объем земляных работ при строительстве оросительной сети.

Машины для подпочвенного полива подводят воду обычно в процессе рыхления междурядий растений. Для этого в рыхлительных лапах устраивают водопроводящие каналы, через которые вода, как правило, вместе с растворенными в ней минеральными

удобрениями попадает на глубину рыхления почвы, оставляя ее поверхностные слои сухими. По способу подвода воды такие машины подразделяют на два типа: с проходным трубопроводом и с наматываемым трубопро¬водом. В первом случае полиэтиленовый трубопровод, снабженный пружинными водовыпускными клапанами, укладывают вдоль пути машины и пропускают через водоприемное нажимное устройство, смонтированное на машине. В процессе движения машины нажимное устройство открывает пружинные клапаны и вода поступает сначала в бак, а затем через рабочие органы в корне обитаемый слой почвы. Во втором случае трубопровод, один конец которого присоединен к гидранту, а другой—к приемной колонке машины, наматывается на барабан с реверсивным приводом или сматывает¬ся с него в зависимости от направления движения. Для подпочвен¬ного полива деревьев и кустарников применяют машины с рабочи¬ми органами в виде гидробуров.

Машины для полива дождеванием. Так как орошение стало распространяться в зонах с недостаточным, средним и даже избы¬точным увлажнением, где оно служит как бы полнением к есте¬ственным осадкам в засушливые периоды, все большее применение стали находить дождевальные машины, позволяющие проводить полив с малыми нормами. Путем частых поливов с небольшими по¬ливными нормами можно поддерживать влажность почвы, близкую к оптимальной, а следовательно, создавать условия, более благо¬приятные для роста и развития растений, и повышать их урожай¬ность.

Этот реферат нацелен рассказать о дождевальных машинах стационарного типа.

2 Рабочие органы дождевальных машин и установок

2.1 Назначение и классификация. Рабочие органы дождевальных устройств предназначены для преобразования водного потока в дож¬девые капли, транспортирования капель на определенные расстоя¬ния и распределения их по площади полива. Их работой определя¬ется качество дождя, так как по их работе судят о качестве работы всей машины или установки.

По характеру процесса образования дождя их разделяют на две группы: веерные и струйные. Первые создают широкий вееро¬образный поток воды в виде тонкой пленки, которая, встречая сопротивление воздуха, распадается на отдельные капли. Они не¬подвижны относительно машины или установки и одновременно орошают всю прилегающую к позиции площадь в пределах даль¬ности полета капель, отличаются простотой устройства и получили наименование дождевальных насадок. Вторые создают поток воды в виде осесимметричных струй, которые в процессе движения под действием сопротивления воздуха распадаются на отдельные кап¬ли. Они одновременно орошают прилегающую к позиции площадь в пределах дальности полета струи в форме сектора. Для ороше¬ния площади круга им сообщают вращательное (угловое) движе¬ние относительно машины или установки. Струйные рабочие орга¬ны с поворотными устройствами сложнее веерных, их называют дождевальными аппаратами.

Все рабочие органы, т. е. дождевальные насадки и аппараты» подразделяют главным образом по дальности разбрызгивания и напору воды на три группы: короткоструйные, или низконапорные (дальность полета капель до 8 м, напор воды 0, 05...0, 15 МПа);

среднеструйные, или средненапорные (дальность полета капель до 35 м, напор воды 0, 15...0, 5 МПа); дальнеструйные, или высокона¬порные (дальность полета капель до 60 м, напор воды свыше 0, 5 МПа).

2.2 Короткоструйные рабочие органы выполняют, как правило, в виде дождевальных насадок. Находят применение дефлекторные, половинчатые, щелевые и центробежные разбрызгивающие насад¬ки.

Дефлекторные насадки (рис 1, а) получили наиболь¬шее распространение. Корпус 2 насадки навинчивают на верти¬кальный стояк. Струя воды, выходя под напором из отверстия диафрагмы, обтекает дефлектор 1, в результате чего образует плен¬ку воронкообразной формы, которая при дальнейшем движении распадается на капли и орошает прилегающую к насадке круговую площадь. Пленка сходит с дефлектора под углом 30° к горизонту, что обеспечивает максимальную дальность полета образующихся из нее капель. К достоинствам дефлекторных насадок относят срав¬нительно малый размер капель (0, 9...1, 1, мм) и небольшой расход энергии на их образование. Однако капли неоднородны по величине, интенсивность их распределения по площади полива также нерав¬номерна. По мере удаления от насадки размер капель возрастает, а интенсивность дождя сначала возрастает, а затем падает. Из-за высокой интенсивности дождя (0, 75 ...1, 1 мм/мин) их применение в машинах и установках позиционного действия весьма ограничено. С увеличением напора воды и диаметра выходного отверстия на¬садки расход и дальность разбрызгивания воды увеличиваются. Расход воды через насадку может быть определен по формуле (141) с учетом того, что коэффициент расхода р, для дефлекторных насадок равен 0, 8...0, 9.

Половинчатые или щелевые насадки применяют, если нужно получить односторонний полив.

Рис. 1 Рабочие органы дожде¬вальных машин и установок:

а, б, в и г — короткоструйные насадки:

дефлекторная, половинчатая, щелевая, центробежная; е — еднеструйный и дальнеструйный дождевальные аппараты;

1—дефлектор; 2 — корпус; 3—верхняя Крышка; 4 — колпачок; 5 — фиксатор; 6 — штифт; 7—пружина; 8—фторопластовая шайба; 9 — упор: 10 — сопло; 11 и 13 — лопатки; 12 — коромысло; 14 — сопло; 15 — ствол; 16 — корпус; 17 — сопло; 18 — основание; 19 — стакан; 20—резиновая шайба; 21—фторопластовая шайба; 22—упорное кольцо; 23— стержень; 24 — рычаг; 25 — стопорный винт; 26—пружина; 27—упор; 28—фланец; 59 и 38 — прокладки; 30 — манжета; 31 — упорная шайба; 32 — втулка; 33 — корпус; 34 — ствол; 35 — выпрямитель; 36 — ось коромысла; 37 — сопло; 39 — коромысло; 40 — лопатка.

В половинчатой насадке (рис. 1, 6) дефлектор 1 имеет фор¬му половины конуса и приварен к отогнутой пластине, которая перегораживает в корпусе 2 половину выходного отверстия. По¬ловинчатая насадка работает аналогично круглой. Расходводы определяют по той же формуле, имея в виду, что она выходит через полукруглое отверстие площадью .

Щелевая насадка (рис. 1, б) может быть получена путем про¬пила трубы. Вытекающая из щели вода имеет форму плоской вее¬рообразной пленки. Распадение ее на капли происходит менее интенсивно, чем в дефлекторных насадках, вследствие чего вбли¬зи насадки возникает неорошаемая зона. Площадь отверстия на¬садки f=nd (ph/3QO, где ср—центральный угол факела разбрызгивания; р,—коэффициент расхода, равный 0, 7.

Центробежная насадка (рис. 1, г). Вода в нее посту пает через тангенциальный канал корпуса 2, благодаря чему ин тенсивно закручивается, вовлекаясь в вихревое движение. На вы ходе из центрального отверстия верхней крышки 3 образуется коль цевой поток со свободным пространством в центре. После выход; из отверстия благодаря тангенциальным составляющим скорости поток воды расширяется, образуя тонкую воронкообразную пленку которая под действием сопротивления воздуха теряет устойчивость)

и распадается на капли.

2.3 Среднеструйные дождевальные аппараты служат рабочими ор ганами большинства современных дождевальных машин и устано¬вок.