Конструкции машин и установок для полива

Передвижная насосная станция СНП-50/80 (рис. 7.3) предназначена для подачи воды из открытых источников воды к дождевальным установкам или в открытую оросительную сеть. На станции установлен двухсекционный центробежный насос 3, секции которого могут быть включены на последовательную или параллельную работу с помощью золотникового регулятора. Вал колес насоса с коленчатым валом дизельного двигателя 6 соединен при помощи регулируемой соединительной муфты 4. Насос и двигатель крепятся через резиновые амортизаторы 7 к сварной раме 8 одноосного прицепа 9 с тремя откидными опорами 11. Для заполнения водой полости насоса перед его пуском выхлопная труба двигателя снабжена эжектором 5. Всасывающая магистраль насоса представляет собой короткую тонкостенную стальную трубу 1 с сеткой. Лебедка 2, на барабан которой наматывается трос, поднимает всасывающую трубу в транспортное положение или изменяет высоту сетки всасывающей трубы в зависимости от уровня воды в водоеме. Электрооборудование станции включает устройства для запуска двигателя и аппаратуру для автоматической защиты. Аппаратуруа останавливает двигатель, перекрывая поступление воздуха в его цилиндры при выходе из строя системы охлаждения и смазочной системы и при неисправности нагнетательной магистрали 10. Сигналом отключения служит повышение температуры охлаждающей жидкости выше 95°С, давления в масляной магистрали двигателя до 0,2 МПа (2,0 кг/см²) или давления воды в нагнетательной трубе до 0,3 МПа (3,0 кг/см²).

Масса станции – 2680 кг, мощность двигателя А-41 – 65,2 кВт, высота всасывания – 4 м. Расход воды при последовательном режиме работы – 30…50 л/с, при параллельном – 70…125 л/с. Напор воды при последовательном режиме работы 853…784 кПа (87…80 м), при параллельном – 412…294 кПа (42-30 м).

Дальнеструйная дождевальная машина ДДН-70 (рис. 7.4) предназначена для орошения дождеванием садов, насаждений в питомниках и др. Машина работает позиционно, забирая воду из водоемов, открытой оросительной сети или закрытых трубопроводов.

Основными частями машины являются: центробежный насос 15 с всасывающей трубой 14, дальнеструйный дождевальный аппарат с механизмом вращения, привод насоса, гидроподкормщик 12 и эжектор 5. В дождевальном аппарате под основным стволом 10 может быть установлен малый ствол с дефлектором. Изменением положения дефлектора достигается равномерный полив на близком расстоянии. Аппарат приводится во вращение от вала отбора мощности трактора через карданный вал 1, червячный редуктор с червяком 16 и червячным колесом 17, шарнирный валик 2, эксцентриковый вал 7, четырехзвенный механизм 8 с храповым механизмом, храповое колесо 11, жестко соединенное со стаканом основного ствола. Положение ствола во время холостого хода собачки храпового механизма фиксируется тормозом 9. Для работы по сектору в отверстия фланца ствола устанавливают упоры. Когда упор при вращении ствола достигает собачки, он нажимает на ее переключатель, при этом направление вращения меняется на обратное. Счетчик-водомер 6 по частоте вращения колеса насоса 15 определяет расход воды.

Всасывающая линия насоса 15 состоит из водозаборника 13 и тонкостенной стальной всасывающей трубы 14, шарнирно присоединенной к корпусу насоса, что позволяет забирать воду по обе стороны от трактора. В транспортное положение всасывающая труба поднимается при помощи ручной лебедки.

Насос перед включением в работу заполняется водой с помощью эжектора, который устанавливают на выхлопную трубу трактора, и соединяют с полостью насоса гибким шлангом.

Для подкормки растений к потоку воды может подмешиваться раствор с удобрением. Раствор находится в баке гидроподкормщика, оборудованного мешалкой с ручным приводом. Бак соединен с всасывающей и нагнетательной трубами насоса. Количество поступающей в бак воды и масса раствора, выходящего из бака, регулируются вентилями.

Дождевальная машина агрегатируется с тракторами ДТ-75М. Площадь полива с одной позиции составляет 0,94 га. Диаметр сменных основных сопел – 55, 45 и 35 мм. Расход воды в зависимости от диаметра основного ствола соответственно - 65, 50, 37 л/с. Напор - 510, 539, 568 кПа (52, 55, 58 м). Радиус действия по крайним каплям - 69,5; 65; 60 м.Частота вращения ствола - 0,2 об/мин. Масса - 700 кг.

Дождевальная установка СК-16 (рис. 7.5) предназначена для работы на городских газонах и имеет радиус действия 10 м. Струйный насадок 5, неподвижно закрепленный на треножном штативе 2, вращается под действием реактивной силы, возникающей при попадании части струи 4, выбрасываемой из насадка, на дефлекторную пластину 3. В зависимости от угла установки дефлектора насадок может совершать вокруг оси до 60 оборотов в минуту. Распределение воды по поверхности определяется двумя положениями: полив осуществляется одной или одновременно несколькими установками.

В первом случае желательно иметь такой дождеватель, который позволял бы равномерно орошать всю оперативную пло­щадь установки. Во втором случае равномерное распределе­ние осадков нежелательно, так как в зоне перекрытия двух сосед­них установок будет наблюдаться переувлажнение почвы, поэтому в этой зоне выгодно уменьшение интен­сивности подачи воды. Конструкция дождевальной установки СК-16 позволяет изменять интенсивность увлажнения в зоне полива.

Для полива газонов, насаждений, цветочных культур в городских условиях применяются специальные поливные машины. Такие машины могут использоваться также для очистки асфальтированных дорожек и площадок от пыли и грязи. Наибольшее распространение получили поливомоечные прицепы к тракторам и специальные машины на автомобильных шасси.

Поливомоечный прицеп УСБ25-ПМ входит в комплект сменных рабочих агрегатов универсальной машины для содержания скверов и бульваров УСБ-25  на базе модернизированного трактора Т-25А. Поливомоечный прицеп предназначен для полива зеленых насаждений, мойки и полива дорожных покрытий, подкормки корневых систем деревьев и кустар­ников. В последнем случае применяются специальные растворы.

Прицеп представляет собой цистерну вместимостью 2000 л, установленную на одноосном шасси. Шасси снабжено тормозной системой. Для всасывания воды при заполнении цистерны водой из водоемов, а также для нагнетания жидкости в трубопроводную систему при рабочих операциях, на прицепе смон­тирован редуктор с насосом. Привод редуктора осуществляется карданным валом от вала отбора мощности тягача.

Трубопровод водяной системы снабжен кранами и присоеди­нительными патрубками. Для мойки и полива установлены сопла 3. Поливать можно также напорным рукавом, присоединенным к од­ному из патрубков. К этому же патрубку присоединяют распределитель гидробуров, необходимых при подкормке растений специальным ра­створом.

Сопла, через которые происходит разлив воды, расположены сзади водителя – на прицепе. Для облегчения контроля водителя за работой сопел с двух сторон кабины трактора установлены зеркала, улучшающие обзорность рабочей зоны. Левое сопло машины может направлять поток воды, как в пра­вую, так и в левую стороны, что расширяет возможности полива. Регулировать расход воды из сопла при поливе и мойке можно с помощью сменных прокладок, изменяющих размеры щели сопла. Для полива зеленых насаждений можно включать как передние, так и задние сопла, полив при этом производится с левой и правой стороны прицепа. Аналогично работает односопловый прицеп КО-705ПМ с поливочным оборудованием, смонтированным на специальном шасси, соединенным с трактором Т-40А.

Из поливочных машин, установленных на автомобильном шасси, наибольшее распространение получили ПМ-130 на шасси автомобиля ЗИЛ-130 и машины АКПМ-3 и КПМ-64 на том же шасси.

Наиболее частыми и трудоемкими операциями ухода за древесно-кустарниковыми породами растений являются внесение в почву минеральных удобрений, полив и аэрирование. Использование системы гидробуров позволяет все три операции объединить в одну. При этом вода, вод­ные растворы минеральных удобрений и стимуляторов роста равно­мерно распределяются на заданной глубине в зоне залегания основной массы корней. При этом значительно улуч­шается воздухообмен почвы. Гидробур представляет собой полую штангу диаметром 22 мм и длиной 1200 мм с острым конусообразным наконечником на одном конце, в котором имеется канал, соединяющий полость штанги с внешней средой. Другой конец штан­ги через запорный клапан и гибкий резиновый шланг соединен с поливомоечной машиной. При необходимости через распределительное устройство к машине можно подключить не­сколько гидробуров.

Устройство для внутрипочвенного полива, разработанное Академией жилищно-коммунального хозяйства, включает бак объемом 6 м³, три гидробура и систему подачи жидкости. Технологический цикл работы складывается из двух этапов: заглубление иглы гидробура с подачей жидкости и насыщение корнеобитаемого слоя.

Для работы гидробур в зависимости от расположения корневой системы насаждения заглубляется на глубину до 60 см. После этого в корнеобитаемый слой через иглу гидробура в течение 30 секунд нагнетается жидкость.

Расход воды (м³/с) через иглу при заглублении можно подсчи­тать по формуле

,

где a_СЖ – коэффициент сжатия, равный примерно 1;

F_И – площадь внутреннего сечения иглы, м²;

v_{В.Н .} – скорость струи, истекающей из иглы, м/с;

j_СК – коэффициент скорости, вытекания j_СК»0,94;

H_В – напор воды, м;

d_r – диаметр выходного отверстия иглы, м.

По окончании подачи жидкости через гидробур в почве наступает вторая стадия – насыщение.

Для определения числа «уколов», необходимых для насыщения водой или жидкими минеральными удобрениями корнеобитаемого объема почвы, следует найти объем, подаваемый за один укол.

Жидкость из насадка распределяется по всему окружающему насадок объему. Объем почвы, насыщаемый одним уколом

где R_ш – радиус шара, м;

v_фл – скорость фильтрации, м/с;

T_нр – коэффи­циент неравномерности насыщения объема почвы T_нр»0,8...0,85;

t_ук – время укола, с.

Число уколов, необходимое для полного насы­щения корнеобитаемого слоя почвы одного дерева определяется по формуле

,

где  – корнеобитаемый объем почвы одного дерева, м³.

Основным условием хорошей работы гидробуров является максимальное поглощение почвой жидкости, подаваемой на заданную глуби­ну.

Объем жидкости, поглощаемый данным объемом почвы можно определить по формуле:

.

Машина «Крона-130»(рис. 7.6) для внутрипочвенного питания, орошения и аэрации древесных насаждений выполнена на базе серийно выпускаемой промышленностью поливомоечной машину ПМ-130Б.

На лонжеронах 1 установлена несущая балка 2, на которой смонтиро­ван гидравлический манипулятор 3 по типу стрелы небольшого экскава­тора. На манипуляторе установлен инъекционный коллектор 4, снабженный четырьмя инъекторами 5. Управление манипулятором осуществляется из кабины водителя.

Двигаясь по проезжей части улицы, машина останавливается у дерева на расстоянии 1-1,5 м от приствольной площадки, закрытой стандартными решетками. Водитель с помощью манипулятора устанавливает инъекционный коллектор на приствольную площадку, при этом все инъекторы должны располагаться в заданных точках площадки.

Особенностью машины является возможность проведения работ без снятия приствольных защитных решеток. При попадании на их ребра инъекторы, благодаря автоматическим устройствам, соскальзывают с них и продолжают движение вниз до соприкосновения с почвой.

После установки иньекторов включается центробежно-вихревой насос, и жидкость под давление 20·10⁵ Па в течении нескольких микросекунд создает в почве каналы глубиной 50 см. После этого давление автоматически снижается до 3·10⁵ Па и происходит плавное нагнетание жидкости (вода или раствор питательных веществ) через канал в корневую зону. Процесс длится в течение 30 секунд, после чего инъекторы устанавливаются в первоначальное положение и машина перемещается к следующему дереву.

Производительность машины при работе на улицах и проспектах 250-300 деревьев за смену. Составы питательных растворов, глубина инъектирования и доза определяются в зависимости от вида и возраста деревьев, а также с учетом данными агротехнических анализов почв.

Корневой растениепитатель «Крона-1Р» (рис. 7.7) служит для внутрипочвенного инъектирования жидких удобрений и других питательных растворов в корневую зону деревьев, расположенных как вдоль проезжих частей, так и во внутренних пространствах объектов озеленения.

Машина агрегатируется с тракторами Т-25, Т-40, МТЗ-82, имеет бак емкостью 1200 л. Работает аналогично машине «Крона-130». Глубина инъектирования до 50 см, доза инъектирования до 100 л на одно дерево, производительность до 140 деревьев за смену. Машина может использоваться для обмыва крон деревьев, внекорневой подкормки, для борьбы с вредителями и болезнями растений.

Контрольные вопросы

1. Какие существуют способы полива?

2. Какие способы полива применяются в городском зеленом хозяйстве?

3. Какие требования предъявляются к системам полива?

4. По каким признакам классифицируются машины и установки для полива?

5. Из каких элементов состоит дождевальная установка?

6. Какие существуют типы разбрызгивателей?

7. Как работает гидробур и инъектор?