рефераты скачать
 
Главная | Карта сайта
рефераты скачать
РАЗДЕЛЫ

рефераты скачать
ПАРТНЕРЫ

рефераты скачать
АЛФАВИТ
... А Б В Г Д Е Ж З И К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Э Ю Я

рефераты скачать
ПОИСК
Введите фамилию автора:


Реферат: Мелиоративные машины

Быстроразборные трубопроводы снабжены водораспределитель­ной арматурой: гидрантами-задвижками, колонками, трубамищает лопатку 40 в струю, и цикл повторяется. Лопатка не только поворачивает ствол, но и выполняет роль дефлектора. Когда она входит в струю, то орошается площадь вблизи аппарата, когда вы­ходит из нее, орошается площадь, удаленная от аппарата.

В аппарате с турбинкой обеспечивается круговое вращение ство­ла с помощью турбинки, лопасти которой входят в струю воды выбрасываемую через сопло. От турбинки через два червячных , редуктора, кривошипно-шатунный и храповой механизмы вращение передается червяку, который обкатывается вокруг червячного колеса, закрепленного на неподвижном корпусе, и приводит во вра­щение ствол. Скорость вращения ствола регулируют изменением входа лопаток турбинки в струю. В процессе работы турбинка от­секает часть струи, обеспечивая тем самым хороший полив зоны, расположенной вблизи аппарата. Однако это приводит к снижению дальности полета струи на 25...30%.

Механизм вращения, работающий за счет разрежения, создаваемого струе й. Сопло такого дождевального аппарата заканчивается диффузором (расширяющейся насадкой). Поток воды, проходя узкое сечение диффузора, образует зону вакуума. Эту зону соединяют трубкой с пневматическим, например диафрагмовым, двигателем, работающим за счет перепада давления меж­ду атмосферой и вакуумом в диффузоре. Колебания диафрагмы обычно через храповой механизм приводят в движение ствол аппа­рата.

Если ось сопла расположить под некоторым углом к оси ство­ла или отнести ее в сторону, то возникнет реактивный момент, который может быть использован для вращения ствола дождеваль­ного аппарата. Дальнеструйные дождевальные аппараты, вращение которых основано на этом принципе, обычно оборудуют специаль­ными тормозными устройствами, воспринимающими разность меж­ду вращающим моментом от реактивной силы струи и моментом трения вращающихся частей аппарата. Наиболее распространены гидравлические и механические тормозные устройства. Гидравли­ческий тормоз обычно представляет собой шестеренчатый или иной ротационный масляный насос, перегоняющий масло по замкнутому каналу, сопротивление которого регулируется вентилем или кра­ном. Изменяя сопротивление, регулируют частоту вращения ствола дождевального аппарата.

Простейшие дождевальные устройства, со­стоящие из быстроразборных переносных трубопроводов и раз­брызгивающих воду рабочих органов. Дождевальные машины в

•отличие от установок снабжены еще и средствами для механизиро­ванного перемещения. Дождевальные агрегаты в отличие от уста­новок и машин содержат все элементы дождевальной системы, ко­торые навешены на трактор и работают в движении. По принципу действия (технологии дождевания) дождевальные устройства под­разделяют на устройства позиционного действия и устройства, ра­ботающие в движении, а по виду перемещения—на устройства с фронтальным перемещением и устройства с перемещением по кру­гу. И, наконец, в зависимости от дальности разбрызгивания раз­личают короткоструйные, среднеструйные и дальнеструйные устройства.

Дождевальные установки могут быть стационарными, «с переносными трубопроводами, с механизированным перемеще­нием трубопроводов. Наиболее широкое распространение получили установки с переносными быстроразборными трубопроводами. Они предназначены для полива небольших участков со сложным рель­ефом местности. Расход воды в таких установках не превышает 50 л/с, а производительность 50 га в сезон. При повышении рас­хода воды (для увеличения подачи) требуется увеличение диа­метра и толщины стенок, а следовательно, и массы труб, что не­приемлемо при ручной их переноске.

К установкам такого типа относится КИ-50 (комплект иррига­ционный—расход воды 50 л/с). В его состав входят (рис. 2): магистральный трубопровод 3 и 5, два распределительных трубо­провода 9, четыре оросительных трубопровода (дождевальные крылья) 6 с дождевальными аппаратами 8, гидранты 4 и 7. Маги­стральный трубопровод длиной 906 м состоит из первого участка 3 (труба D=150 мм) и второго участка 5 (труба D=125 мм). Распределительные трубопроводы 9 длиной по 270 м располагают по двухсторонней схеме в начале и конце магистрального трубопро­вода. При такой схеме половина расходуемой воды еще в начале участка отводится в правый распределительный трубопровод, что позволяет второй участок магистрального трубопровода выполнить из труб меньшего диаметра. Дождевальные крылья длиной по 126 м (d) =105 мм) располагают перпендикулярно распределитель­ным трубопроводам 9 по обе стороны от них. На каждом крыле установлено по четыре среднеструйных дождевальных аппарата 8 типа «Роса» на расстоянии 36 м один от другого. В комплект вхо­дит и идроподкормщик, который служит для внесения одновре­ менно с поливом растворимых минераль­ных удобрений и может быть установлен в начале распределительного трубопро­вода.

Рис. 2. Схема дождеваль­ной установки с быстрораз борными переносными тру­бопроводами:

1 и 2 — насосная станция; 3 и 5 — первый и второй участки ма­гистрального трубопровода; 4— гидрант магистрального трубо­провода; 6 — оросительный тру­бопровод; 7 — гидрант распреде­лительного трубопровода; 8 — среднеструйный  дождевальный аппарат; 9 —распределительный трубопровод.

Одновременно работают два дожде­вальных крыла—одно слева, другое справа от магистрального трубопровода. Два других крыла в это время разбира­ют, переносят и подготавливают к рабо­те. После выдачи поливной нормы их выключают, а включают подготовленные к работе крылья, присоединенные к рас­пределительным трубопроводам с про­тивоположных концов. Передвигая кры­лья навстречу одно другому, поливают всю площадь по обе стороны распреде­лительных трубопроводов, после чего разбирают распределительные трубопро­воды, переносят и присоединяют их к следующим гидрантам магистрального трубопровода. Присоединив к ним кры­лья, поливают другую часть участка. За один полив каждый распределительный трубопровод последовательно обслужи­вает три позиции. Аналогично устроены и поставляемые из ЧССР в нашу страну дождевальные установки «Сигма-Ирис-50». Основной недостаток таких установок—большие затраты ручного труда на переноску труб и связанная с ними низкая производительность труда.

Многоопорные дождевальные машины позици­онного действия. Для устранения больших затрат ручного труда при переноске труб дождевальных установок конструкторы пошли по пути установки оросительных трубопроводов на колеса. В результате появились, по существу, новые высокопроизводитель­ные машины, требующие минимальных затрат ручного труда (при­соединение к гидранту). Однако при этом они утратили основные положительные качества установок с разборными трубопроводами:

способность работать на участках с неровным рельефом, в садах, виноградниках и т. п. Установки такого типа, получившие название-дождевальных колесных трубопроводов, нашли широкое примене­ние как в нашей стране, так и за рубежом.

Наиболее просты по конструкции машины, в которых ороси­тельный трубопровод одновременно служит и валом привода опор­ных колес. Машина отечественного производства такого типа («Волжанка») состоит из магистрального трубопровода 10 и двух независимых дождевальных крыльев 1...8 (рис. 3, а). Крылья располагают по обе стороны от магистрального трубопровода со" смещением на одну позицию одно от другого. Каждое крыло состоит из оросительного трубопровода длиной от 150 до 400 м, соб­ранного из отдельных секций 7, и приводной тележки 3. Секция представляет собой трубу, посредине которой установлено разъем­ное опорное колесо 6. Секции соединены между собой с помощью присоединительных фланцев. На корпусе присоединительного флан­ца установлен среднеструйный дождевальный аппарат кругового действия и автоматический сливной клапан. Дождевальный аппа­рат присоединен к поливному трубопроводу с помощью механизма самоустановки, который в процессе перемещения удерживает дож­девальный аппарат в вертикальном положении. Сливные клапаны предназначены для рассредоточенного слива воды из трубопровода перед переездом на новую позицию. Клапан (рис. 3, б) состоит из овальной резиновой пластины 12, установленной внутри фланца каждого звена

Рис. 3. Многоопорная дождевальная машина позиционного действия:

а—схема машины; б—автоматический сливной клапан; 1—концевая заглушка; 2—-сред­неструйный дождевальный аппарат; 3 — приводная тележка; 4 — ведущее колесо; 5 — сек­ция трубопровода; 6 — опорное колесо; 7—узел присоединения; 8 — гидрант; 9 — водопод водящий трубопровод; 10 — двигатель; 11 — болт; 12 — резиновая пластина; 13 — стальная

планка.

трубопровода с помощью болта 11 с гайкой, и план­ки 13. При нормальном напоре резиновая пластина плотно прижи­мается водой к внутренней стенке фланца, плотно закрывая отвер­стия. При падении давления пластина отгибается и вода через сливные отверстия выходит из секции трубопровода. Приводная тележка 3 установлена в середине крыла. Вращение от двигателя внутреннего сгорания 10 через реверс-редуктор передается на два дополнительных ведущих колеса 4 и водопроводящий трубопровод с ходовыми колесами.

Работает машина позиционно с фронтальным перемещением с одной позиции на другую. После присоединения к гидранту под напором воды сливные клапаны автоматически закрываются и дождевальные аппараты начинают работать. После пуска первого крыла присоединяют и запускают второе. Выдав поливную норму, отъединяют крыло от гидранта, запускают двигатель и, перекатив крыло к следующему гидранту, включают его в работу. Оба крыла могут работать одновременно. Машина предназначена для полива низкостебельных культур высотой не более 1, 0 м. Для полива высо­костебельных культур применяют другую дождевальную машину такого же типа (ДФ-120 «Днепр»), в которой оросительный трубо­провод поднят на высоту 2, 1 м и установлен на двухколесных само­ходных тележках с помощью ферм и растяжек. Многоопорные дождевальные машины, работаю­щие в движении. Для полива в движении отечественная про­мышленность выпускает машины двух разновидностей: с движе­нием по кругу; с фронтальным движением. Примером машины первого типа может служить дождевальная машина «Фрегат» ДМУ;   второго — двухконсольный   дождевальный   агрегат. Дождевальная машина кругового движения (рис. 4, а) представляет собой движущийся по кругу многоопорный трубопро­вод на колесах. Основные узлы: неподвижная опора 1, водопрово­дящий трубопровод 2 со среднеструйными дождевальными аппара­тами 3 кругового действия, самоходные тележки 5 с гидравличе­ским приводом, дальнеструйный дождевальный аппарат 4 секторно­го полива, система регулирования скорости движения тележек, механическая и электрическая системы защиты от поломок. Центральная неподвижная опора собрана из угловой стали и представляет собой ферму, имеющую вид усеченной пирамиды. Ее устанавливают над гидрантом водопроводящей сети. С помощью неподвижного колена, стояка, расположенного по вертикальной оси опоры, и поворотного колена водопроводящий трубопровод соединяют с гидрантом. Водопроводящий трубопровод составлен из стальных оцинкованных труб с фланцами для их соединения и имеет переменное сечение: первый участок, расположенный ближе к центру, составлен из труб большего диаметра, чем второй, распо-ложенный на периферии. Он установлен на А-образных рамах теле­жек с помощью растяжек на высоте 2, 2 м, что позволяет поливать высокостебельные культуры, например кукурузу.

Рис. 4. Дождевальные машина и агрегат, работающие в движении:

а—кругового движения; б—фронтального движения; 1 — неподвижная опора;- 2 — секция тпубопровода с фланцевым соединением; 3 — среднеструйный дождевальный аппарат; 4 — дальнеструйный дождевальный аппарат секторного полива; 5 — самоходные тележки с гидроппиводом; 6 — гидродомкрат; 7 — раскосы; 8 — панели; 9 — верхний пояс;  10 — концевая панель; 11 — стойки; 12 — плавучий клапан; 13 — трактор; 14 — поворотный круг; 15 — рас­порки;  16 — дождевальные насадки; 17 — растяжки; 18 — концевая насадка; 19 — открылки;

Машина составлена из отдельных секций. Каждая секция со стоит из звена (пролета), водопроводящего трубопровода и тележки с двумя колесами, расположенными одно за другим. Каждая труба снабжена двумя штуцерами: верхним—для установки дождеваль­ного аппарата и нижним—для сливного клапана. Для равномер­ности полива применяют среднеструйные дождевальные аппараты четырех типоразмеров с различным расходом воды и дальностью струи: чем дальше расположен аппарат от центральной неподвиж­ной опоры, тем больше расход воды и дальность струи. На конце­вой секции, кроме среднеструйного, установлен и дальнеструйный аппарат секторного полива. Машина передвигается при поливе за счет энергии (напора) воды в трубопроводе. Гидропривод те­лежки состоит из клапана-распределителя, гидроцилиндра, двупле-чего рычага и толкающей штанги с двумя концевыми выступами. Вода из трубопровода через клапан-распределитель поступает в гидроцилиндр. Под действием напора воды гидроцилиндр поднимает­ся (шток неподвижен) и через двуплечий рычаг приводит в движение толкающую штангу, которая своими концевыми выступами упира­ется в почвозацепы колес и толкает их в направлении движения. Скорость движения тележек различна и по мере удаления от непод­вижной центральной опоры возрастает. Необходимое соотношение скоростей различных тележек устанавливается автоматически с помощью механизма синхронизации, состоящего из дроссельных клапанов с приводами и тяг, укрепленных на водопроводящем тру­бопроводе. Когда скорость той или иной тележки изменяется, то трубопровод изгибается, при этом тяги через привод воздействуют на дроссельный клапан, увеличивая или уменьшая расход воды, поступающей в гидроцилиндр до тех пор, пока тележка не станет в одну линию с другими тележками. Скорость движения машины задается установкой вручную крана-задатчика, установленного на последней тележке. При этом время одного оборота машины можно изменять от 37...51 мин (для разных модификаций машины) до 10 суток. Обычно поливная норма выдается за один оборот машины поэтому, изменяя скорость машины, регулируют поливную норму.

Машину выпускают в десяти модификациях, отличающихся различной длиной водопроводящего. трубопровода (от 335 до 453 м). Машина высокопроизводительная. Она орошает с одной позиции от 40 до 72 га; один человек может обслуживать несколь­ко машин. Однако машина имеет высокую материалоемкость, ее трудно перемещать с одного участка на другой, и, кроме того, она оставляет неполитой до 12...17% площади при прямоугольной фор­ме участка.  Двухконсольный дождевальный агрегат представляет собой совокупность всех элементов дождевальной системы, навешенных на трактор, оборудованный ходоуменьшителем. Основные узлы:

водозаборный узел с плавающим водозаборным клапаном, центро­бежный насос с редуктором, двухконсольная пространствен­ная ферма с короткоструйными дождевальными насадками, гид­росистема для управления фермой и водозаборным узлом, эжек­тор. Плавучий всасывающий клапан. 12 (рис. 4 б) соединен со всасывающим патрубком насоса при помощи двух труб и двух шарнирных муфт (вертикальной и горизонтальной), которые дают   ему   возможность   перемещаться в    пространстве. Двухконсольная ферма служит не только несущей конструкцией, но и выполняет роль оросительного трубопровода, подводящего во­ду к дождевальным насадкам. Она смонтирована из отдельных па­нелей 8. Каждая промежуточная панель состоит из двух водопроводящих труб 20 нижнего пояса, двух стоек 11, одного стержня 9 верхнего пояса, распорки 15, двух раскосов 7, двух растяжек 17 и двух открылков 19 с насадками 16. Натяжение раскосов и растя­жек регулируют стяжными гайками. Каждая панель в поперечном сечении имеет форму равностороннего треугольника, размеры кото­рого от панели к панели по мере удаления от трактора уменьшают­ся, соответственно уменьшается и диаметр водопроводящих труб нижнего пояса и сечение стержня верхнего пояса. Чтобы создать постоянную интенсивность дождя по ширине захвата, учитывая падение напора по длине водопроводящих труб, диаметр отверстий в насадках по мере их удаления от середины к концам постепенно увеличивают. Дождевальные насадки 16 промежуточных панелей— короткоструйные дефлекторные, а насадки 18 концевых панелей— струйные с отражательными лопатками. Консоли фермы соединены одна с другой при помощи поворотного водопроводящего круга 14, предназначенного для поворота фермы вокруг вертикальной оси при переводе в транспортное положение. Поворотный круг опира­ется на гидродомкрат 6, состоящий из четырех гидроцилиндров двухстороннего действия, снабженных опорными роликами для по­воротного круга. Гидродомкрат устроен таким образом, что при подъеме штоков одной пары цилиндров штоки другой пары опуска­ются. Это позволяет быстро выравнивать консоли при поперечных наклонах трактора в работе и продольных в транспортном положе­нии.

Для работы дождевального агрегата нарезают временные оро­сительные каналы с расстоянием один от другого, равным шири­не захвата агрегата (120 м). При поливе агрегат медленно движется по дороге, проложенной вдоль оросителя. Плавучий клапан пе­ремещается на поплавке, забирая воду, которую насос подает через. напорный трубопровод в поворотное кольцо, откуда она поступает в водопроводящие трубы нижнего пояса и дождевальные аппараты. Агрегат может быть оборудован гидроподкормщиком. Недостатки агрегата — громоздкость, высокая материалоемкость, снижение коэффицйента использования земель (на 2...3%) за счет отвода част их под временные оросители.

Дальнеструйные дождевальные машины по сравнению с други­ми дождевальными машинами отличаются малой удельной материалоемкостью, компактностью, большой маневренностью и высо­кой проходимостью. Они способны поливать однолетние и много­летние растения, в том числе сады, лесопитомники и т. п., без их механического повреждения. При этом средняя интенсивность дож­дя дальнеструйных машин в 2...5 раз ниже, чем короткоструйных, что позволяет вести полив тяжелых почв без образования луж, а также поливать почвы с неровным рельефом. Однако на равномер­ность распределения дождя сильно влияет ветер. Энергоемкость этих машин высокая, что связано с необходимостью создания высо­ких напоров воды.

Основное направление совершенствования систем дождевания сводится к стремлению обеспечить непрерывное в течение всего вегетационного периода водоснабжение растений в соответствии с ходом их водопотребления. Это позволяет постоянно поддерживать оптимальную влажность активного слоя почвы и оптимальный вод­ный режим растений, что приводит к повышению урожайности сельскохозяйственных культур в 1, 5...2 раза по сравнению с обыч­ным дождеванием. Добиться этого можно лишь путем рассредото­чения поливного тока по орошаемой площади и во времени, т. е. за счет увеличения числа одновременно работающих дождевальных аппаратов и резкого снижения интенсивности дождя. К числу таких систем дождевания относятся импульсная, капельная и тонкодис­персная (аэрозольная).

4 Возможные улучшения систем дождевания

4.1 Импульсные дождевальные системы отличаются от обычных тем, что работают в режиме прерывистой (импульсной) подачи воды на орошаемую поверхность поля. Основные элементы такой системы:     напорообразующий узел (насосная станция), маги­стральный, распределительные и оросительные трубопроводы, им­пульсные дождевальные аппара­ты. Импульсный дождевальный аппарат («дождевальная пуш­ка»)  отличается от обычного тем, что его рабочий цикл состо­ит из двух непрерывно чередую­щихся периодов: периода накоп­

ления воды в аппарате,  периода выплеска (выброса) ее под дей­ствием сжатого воздуха.

Рис. 5. Схема импульсного дожде­вального аппарата:

1 — ствол; 2 — поршень; 3 и 4 — клапаны;

5 _ пружина; 6 — гидроаккумулятор.

Известны импульсные дожде­вальные аппараты двух типов:

автоколебательного действия; принудительного действия. Первые способны обеспечить лишь такой режим работы, при котором пери­од накопления только в 5...10 раз больше периода выброса воды, вследствие чего расход воды не может быть меньше 0, 5...1 л/с;

вторые обеспечивают режим работы, при котором период накоп­ления в 50...200 раз больше периода выброса, вследствие чего подводимый расход воды может быть снижен до 0, 1 л/с и менее, а средняя интенсивность дождя может находиться в пределах 0, 01 ...0, 002 мм/мин. Наибольшее распространение получили дож­девальные аппараты второго типа, работающие в «ждущем режиме» по сигналам понижения давления в трубопроводной сети.

Система дождевания с аппаратами принудительного действия, помимо перечисленных выше основных элементов, включает еще и генератор командных импульсов, работающий в автоматическом режиме. Импульсный дальне- или среднеструйный дождевальный аппарат, работающий по сигналам понижения давления в трубо­проводной сети (рис. 5), состоит из трех основных элементов: ре­зервуара (гидроаккумулятора) 6, запорного устройства 2, 3, 4 и 5 и ствола 1 с соплом. Вода под высоким давлением, но с малым рас­ходом подается в гидроаккумулятор 6, где постепенно накаплива­ется. В период накопления воды клапаны 3 и 4 закрывают проход в ствол 1, и вода не может выйти через него. По мере поступления воды находящийся в гидроаккумуляторе воздух сжимается, давле­ние его повышается. При достижении верхнего давления Ящах гене­ратор командных импульсов сбрасывает давление в напорной сети, вследствие чего под действием сжатого воздуха клапаны 4, а затем 8 открываются и происходит выброс накопленного объема воды— «выстрел». В момент выстрела срабатывает механизм вращения, и корпус аппарата поворачивается на заданный угол. Сра­батывание всех дождевальных аппаратов происходит синхронно. Клапан 4 закрывается под действием пружины 5 при падении давления в гидроаккумуляторе до нижнего предела Нмин. Клапан S закрывается под действием поршня 2 при повышении давления в сети, после чего цикл повторяется. Продолжительность периода накопления воды в гидроаккумуляторе составляет от 50 до 300 с. Давление Нмакс и Нмин и. диаметр выходного отверстия сопла d выбирают, исходя из необходимой дальности полета струи R и от­ношения Hмакс/d, определяющего диаметр капель, на которые рас­падается струя.

При импульсном дождевании дальность полета струи значи­тельно больше, чем при непрерывном истечении. Она зависит от Hmax, d, угла наклона ствола к горизонту, вместительности гидро­аккумулятора, продолжительности выстрела. Вместимость гидроаикумуляторов составляет от 15 до 500 л, верхний предел давле­ния Нмакс—от 0, 4 до 1, 0 МПа, радиус действия (дальность полета струи) —от 20 до 70 м. По объему выброса воды за один рабочий цикл различают аппараты малого (до 3 л), среднего (от 3 до 10л) и большого (более 10 л) объемов выброса. Наиболее распростра­нены аппараты среднего объема выброса. Так как импульсные дождевальные аппараты работают с подводимыми расходами (0, 1...2 л/с), во много раз меньшими, чем обычные (10...40 л/с), то это позволяет в 5...8 раз уменьшить диаметры водоподводящих трубопроводов и применить насосно-силовое оборудование малой мощности, в результате чего капитальные затраты на строитель­ство снижаются более чем в 3 раза. Так как диаметр водоподво­дящих трубопроводов составляет 12...30 мм, то возможно приме­нение пластмассовых труб с укладкой бестраншейным способом.

Резкое снижение интенсивности дождя позволяет использо­вать импульсные дождевальные системы для орошения склонов с почвами низкой водопроницаемости, исключает эрозию; так как почва не переувлажияется, то почвенная корка не образуется и отпадает необходимость в послеполивной обработке почвы.

 4.2 Системы капельного орошения дают еще большее рассредоточе­ние поливного тока, так как позволяют локально подводить воду к каждому растению в виде отдельных капель с помощью точеч­ных микроводовыпусков—капельниц. В систему капельного оро­шения (рис. 399) входят: контрольно-распределительный блок 1...8, магистральный трубопровод 9, распределительные трубопро­воды 10, капельницы 11. Контрольно-распределительный блок, как правило, включает в себя мотор 1, насос 2, задвижку 3, фильтр 4, водомер 5, манометр 6, бак-смеситель 7 и инжектор 8.

Системы капельного орошения проектируют обычно с напо­ром 0, 07...0, 28 МПа. Низконапорные системы считаются предпоч­тительнее, так как в них можно применять более дешевые трубы и капельницы большего диаметра, что уменьшает вероятность их забивания. Для создания необходимого напора используют насо­сы небольшой мощности и производительности, водонапорные башни, а иногда и просто перепад отметок между источником во-

Рис. 6. Схема системы капельного орошения:

1—двигатель; 2—насос; 3— задвижка; 4 — фильтр; 5 — водомер; 6 — манометр; 7 — бак-смеситель; 8 — инжектор; 9 — магистральный трубопровод; 10 — распределительный трубо провод; 11—капельница; 12—растение.

доснабжения и орошаемой площадью (самотечные системы). Ма­гистральный 9 и распределительные 10 трубопроводы монтируют, как правило, из полиэтиленовых труб обязательно черного цвета (для предотвращения развития водной растительности), первые-диаметром 38...51 мм, вторые—от 6 до 19 мм. Трубопроводы в низконапорных системах монтируют без соединительных муфт, встав ляя трубы одна в другую. Расстояние между распределительными трубопроводами — от 0, 8 м для полевых культур до 6 м для плодово-ягодных и соответствует ширине междурядий.

Капельницы изготавливают из пластмассы темного цвета с расходом от 1 до 15 л/ч. Их конструкции весьма разнообразны. Наиболее простая представляет собой микротрубку из полиэтиле­на высокой плотности с внутренним диаметром от 0, 3 до 2, 0 мм;

регулирование расхода — за счет изменения потерь на трение, т. е. путем изменения длины микротрубки. Более надежна в смысле предотвращения забивания капельницы с отверстием большого диаметра, состоящая из цилиндра и ввернутой в него пробки. Про­странство между нарезкой пробки и внутренней резьбой цилиндра образует спиральный проход, по которому идет вода. Вворачивая или выворачивая пробку, изменяют длину пути, а следовательно и расход воды. Вытекая каплями, вода увлажняет почву в виде зо­ны эллипсовидной формы глубиной около 1 м и шириной до 2, 6 м с выходом на поверхность у основания ствола дерева. При этом почва в междурядьях поддерживается в сухом состоянии, что соз­дает неблагоприятные условия для роста сорняков. Уменьшение объема увлажняемой почвы позволяет экономить воду и приводит к формированию менее разветвленной корневой системы, дающей возможность уплотнить посадки и повысить продуктивность. Этот способ обеспечивает наиболее высокую отдачу урожая на единицу затраченной воды и удобрений, так как обеспечивает оптимальный водный и питательный режим почвы, позволяет полностью автома­тизировать подачу воды в соответствии с потребностями сельско­хозяйственных культур. В рассматриваемых системах, однако, пока еще высока первоначальная стоимость и есть вероятность закупор­ки капельниц из-за естественного загрязнения воды.

Качество и надежность полива зависят от конструкций ка­пельниц 19. Они могут быть выполнены в виде полиэтиленовых микротрубок диаметром 0, 3...2 мм и нарезных пробок, а также диафрагменными, мембранными и поплавковыми. Наиболее совер­шенные капельницы снабжены несколькими водовыпусками и обо­рудованы устройствами для стабилизации расхода при перемен­ном давлении в сети и самоочистки микроканалов от взвешенных наносов. Применение капельного орошения особенно перспек­тивно в районах с ограниченными водными ресурсами, а также на участках с изрезанным рельефом и крутыми склонами с большими перепадами высот (до 60 м).

Машины для внутрипочвенного орошения. Вода с помощью труб-увлажнителей или специальных рыхлительных рабочих ор­ганов вводится непосредственно в корнеобитаемый слой почвы. Системы с использованием труб-увлажнителей могут быть без­напорными и напорными. В первом случае система действует без машин, во втором - используются насосные установки общего назначения.

Машинный способ основан на применении рыхлительных рабо­чих органов с водопроводящими каналами, через которые вода попадает в междурядья на глубину рыхления, соответствующую глубине расположения корневой системы растений.

По способу подвода воды такие машины подразделяют на два типа: с проходным и наматываемым трубопроводами. В первом случае гибкий трубопровод, снабженный пружинными водовы­пускными клапанами, укладывают вдоль пути машины и про­пускают через водоприемное нажимное, смонтированное на машине устройство. В процессе движения машины посредством последнего открывают пружинные клапаны и вода поступает сначала в бак, а затем через рабочие органы в корнеобитаемый 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 сматывается с него в зависимости от направления движения. Для подпочвенного полива деревьев и кустарников применяют машины с рабочими органами в виде гидробуров.


5 Требования к машинам и энергоемкость полива

Требования к дождевальным машинам и установкам. Разли­чают агробиологические, экологические и технико-экономи­ческие требования. К агробиологическим следует отнести тре­бования, обеспечивающие оптимальные (рациональные) условия снабжения растений водой, экологическим - сохранение почв и их плодородия и технико-экономическим - повышение произво­дительности, снижение энергоемкости и т. п.

Агробиологические требования  заключаются в следующем. Для достижения малоинтенсивного (бесстрессово­го) воздействия процесса орошения на растения отношение интенсивности водоподачи к интенсивности водопотребления должно находиться в пределах 1...50. Равномерность распре­деления воды на поле должна удовлетворять следующим требо­ваниям:    Кэф.п   0, 7;    kнед.п  kизб.п   0, 15.    Отклонение    от среднего слоя выпавшего дождя не должно превышать ±25% для машин с коротко- и сред неструйными и ±30% - с дальнеструй­ными аппаратами. Для сохранения растений от механических повреждений в процессе подготовки и проведения поливов коэффициент их повреждаемое должен быть 0, 5...2, 0%, а среднекубический диаметр капель дождя d  1 мм.

Экологические требования заключаются в сле дующем. С целью сохранения структуры и водопрочности поч­венных агрегатов, активной жизнедеятельности микроорганизмов в почвообразовательном процессе и повышения плодородия почв содержание влаги в порах почвы должно находиться в пределах 70...90%, воздуха-10...30%, а отклонение от этих интер­валов не должно превышать ±5%. Для предупреждения водной эрозии почвы скорость движения Ug потока воды в поливной борозде должна быть меньше критически допустимой ip из условий  неразмываемости  почвы,   т. е.   vq < и,   а  для предупреждения лужеобразования и стока средняя интенсивность дождя р должна быть меньше или равна скорости впитывания воды в почву, т. е. р s q Чтобы исключить разрушение почвенных агрегатов под действием ударов капель дождя, их диаметр не должен превышать 1, 5 мм для коротко- и средне-струйных и 1, 8 мм для дальнейструйных аппаратов.

Технико-экономические требования включают большое число показателей. Однако к наиболее важным из них относятся эффективное использование земли, производи­тельность машин и энергоемкость выполняемого ими процесса. Коэффициент земельного использования, учитывающий потери площади под оросительной сетью и поливной техникой, должен быть равен или больше 0, 97.

Теоретически возможная производительность любой дожде­вальной машины или установки при заданной поливной норме m, мУга, может быть определена по формуле

Действительная производительность дождевальных машин, работающих в движении, как и любых других мобильных средств, зависит от ширины захвата, скорости движения и коэффициента использования рабочего времени. Разница заключается лишь в том, что во избежание образования луж на почвах с небольшой впитывающей способностью поливать можно не за один, а за  несколько проходов. В таких случаях необходимое число про­ходов

n = m/h, где т-поливная норма, мм; А-слой воды, вылитый за один проход, мм.

Производительность машин, работающих позиционно, зависит от размера площади 5, орошаемой с одной позиции, и числа позиций z в смену, т. е. П = Sz. За продолжительность смены Т число позиций

z=kT/t,                   

где k - коэффициент использования рабочего времени; t-продолжительность полива с одной позиции.

Учитывая, что t=m/pcp a Pq, =Q/5, получим z= kTQ/mS. Подставив значение z в первоначальное выражение, получим

W=кTQ/m

Так как Q=PcpS, a 5=nr2, то формулу можно представить в виде

 W=pkpср rT/m.

Из этого следует, что производительность в наибольшей мере зависит от радиуса действия струи г. Но одно и то же значение г можно получить при разных напорах If и диаметрах сопла d. Чтобы выбрать рациональное сочетание значений Н и rfg, нужно знать, какой из этих параметров оказывает большее влияние на энергоемкость процесса.

Энергоемкость процесса. Мощность струи, представляющая собой расход энергии в единицу времени,

Nстр=gQH

Nстр=gmpdHÖ2gH/4

где у-удельный вес воды.

Сле­дует иметь в виду, что мощность, необходимая для привода насоса.

Характеристикой энергоемкости дождевальной машины или установки можно считать расход энергии на единицу произво­дительности. Так как производительность П = CiQ, где q -коэффициент пропорциональности, то  с;Я, где Сд = const.

Из полученного выражения следует, что удельный расход энергии пропорционален напору Я. Таким образом, наименее энергоемкими следует считать дождевальные машины и установки с короткоструйными насадками, а наиболее энергоемкими - ма­шины, оборудованные дальнеструйными аппаратами.

Технико-экономическими требованиями предусматривается ограничение удельного расхода энергии £„ на 1 м3 поливной воды в следующих пределах: 20,5... 1,5 кВт-ч/м3 для дож­девальных машин и установок и Е s. 0,05...0,2 кВт • ч/м3 для установок капельного и внутрипочвенного орошения.

6 Вывод

Тенденции и перспективы развития. Полив - наиболее эф­фективный способ повышения урожаев, один из основных факто­ров интенсификации сельскохозяйственного производства. По­ливная техника занимает важное место в системе машин для мелиорации.

Системой машин предусмотрено семь технологических комп­лексов для орошения сельскохозяйственных культур.

При поливе дождеванием предусматривается забор воды ма­шинами из открытой и закрытой оросительных сетей, а при по­верхностном орошении - подъем и подача воды передвижными насосными станциями по разборным трубопроводам. Вместе с поливной водой при поливе дождевальными и поливными машинами могут вноситься сухие минеральные удобрения и животновод­ческие стоки. Поливная техника может быть использована и для внесения жидких минеральных удобрений, микроэлементов, пестицидов и химических мелиорантов. В этих случаях обеспе­чивается повышение производительности труда более чем в 2 раза, равномерность распределения вносимых веществ на 20...30%, сокращение затрат в 1,2 раза.

Внесение удобрений вместе с поливной водой по сравнению с раздельным внесением при использовании разбрасывателей ми­неральных удобрений и последующим поливом повышает урожай­ность сельскохозяйственных культур на 10...25%. Это позво­ляет внедрить в орошаемом земледелии индустриальные техно­логии и уменьшить парк сельскохозяйственных машин за счет совмещения некоторых операций, а также агрегатировать дож­девальные и поливные машины с машинами для транспортировки

сухих и жидких удобрений, пестицидов и химических мелиорантов.

Системой машин предусмотрено создание новой широкозах­ватной дождевальной и поливной техники для степных и полу­пустынных районов, имеющих поля больших размеров, а для Нечерноземной зоны, имеющей небольшие поля неудобной кон­фигурации со сложным рельефом, предусмотрен выпуск мобильных дождевальных машин. Групповое использование этих машин позволит увеличить нагрузку на одного человека, занятого на орошении сельскохозяйственных культур.

Уровень механизации поверхностного орошения не превышает 5...6%. В целях сокращения ручного труда и повышения произ­водительности в конструкциях большинства машин для полива по бороздам, полосам и чекам будут предусмотрены собственные двигатели на основе гидро- и электропривода, а также авто­матизация некоторых процессов и операций.

При использовании новой поливной техники возможен подъем уровня механизации.

Для строительства оросительных и обводнительных систем предусмотрено более 30 технологических комплексов машин. При строительстве оросительных каналов глубиной до 3 м исполь­зуют экскаваторы непрерывного действия, более Зм- одноков­шовые экскаваторы вместимостью до 1, 25 м3 и скреперы с эле­ваторной загрузкой ковша вместимостью 7 м3 на тракторе Т-150К и 12 мэ-на К-701, а также самоходные скреперы с ков­шом вместимостью 15 м3 и более. С внедрением новой техники непрерывного действия на базе указанных тракторов произво­дительность труда повысится в 1, 4...1, 6 раза, значительно уменьшится доля ручного труда, на З0...40% снизится числен­ность механизаторов.

В целях борьбы с потерями воды на фильтрацию предусмотре­ны комплексы машин для строительства закрытых оросительных систем из трубопроводов диаметром 200...400, 500...1200 и 1400...2000 мм, а также комплексы автоматизированных без­рельсовых машин для облицовки оросительных каналов глубиной до 7 м. Закрытый дренаж на орошаемых землях будет строиться траншейным, узкотраншейным и бестраншейным способами с по­мощью дреноукладчиков с автоматизированными системами вы­держивания заданного уклона дрен.

Применение бестраншейных дреноукладчиков при высоком уровне стояния грунтовых вод позволит повысить производи­тельность труда в 10...15 раз по сравнению с траншейным способом, сократить затраты труда на 1 км уложенного дренажа почти в 10 раз. Новый бестраншейный дреноукладчик (МД-12)создан на мелиоративном шасси, на базе которого предусмот­рено создание целого шлейфа машин.Новые экскаваторы-каналокопатели позволят строить каналы рационального профиля, что даст возможность сокращать объем земляных работ и площадь отчуждаемых земель. При создании машин на базах с низким удельным давлением улучшится ка­чество мелиоративного строительства, сократятся его сроки и повысится производительность труда на 15...30%.


Страницы: 1, 2


рефераты скачать
НОВОСТИ рефераты скачать
рефераты скачать
ВХОД рефераты скачать
Логин:
Пароль:
регистрация
забыли пароль?

рефераты скачать    
рефераты скачать
ТЕГИ рефераты скачать

Рефераты бесплатно, реферат бесплатно, рефераты на тему, сочинения, курсовые работы, реферат, доклады, рефераты, рефераты скачать, курсовые, дипломы, научные работы и многое другое.


Copyright © 2012 г.
При использовании материалов - ссылка на сайт обязательна.