CC BY
10
УДК 502/504 : 631.311.5
Н. Н. ЕГОРОВА
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение дополнительного профессионального образования «Коломенский институт переподготовки и повышения квалификации руководящих кадров и специалистов»
УСОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ДВУХКОНСОЛЬНОГО ДОЖДЕВАЛЬНОГО АГРЕГАТА
Рассмотрены вопросы модернизации двухконсольного дождевального агрегата путем замены дождевальных насадок кругового действия на малоинтенсивные дождеобразующие устройства секторного типа. Приведены результаты и показатели лабораторно-полевых исследований.
Двухконсольный дождевальный агрегат, дождевальные насадки кругового и секторного действия, дождевой пояс, показатели качества технологического процесса и полива.
There are considered questions of modernization of the double-cantilever sprinkler by means of changing revolving sprinklers into low-intensive part-circle sprinklers. The results and indices of laboratory and field tests are given.
Double-cantilever sprinkler, revolving sprinkler and part-circle sprinkler, sprinkling zone, quality indices of technological process and sprinkling.
Для устранения недостатков дождевального агрегата ДДА-100МА по качеству полива и надежности работы, в немалой степени определяемых существующими дождевальными насадками кругового действия, разработаны комплекты малоинтенсивных дождеобразующих устройств секторного типа - для почв средней (комплект 1) и низкой (комплект 2) водопроницаемости. Схемы расстановки на агрегате секторных дождевальных насадок и карты формирования ими дождя приведены на рис. 1.
Схема комплекта 1 (патент на полезную модель № 63639) включает 54 деф-лекторные насадки секторного действия, установленные через 4 м на открылках ветвей дождевого пояса агрегата в шахматном порядке (для лучшего перекрытия дождем) с противоположно направленными факелами их действия (две из насадок - концевые) [1].
Схема комплекта 2 (патент на полезную модель № 64853) включает 102 деф-лекторные насадки секторного действия, установленные на ветвях дождевого пояса, попеременно на открылках и без них, с противоположно направленными факелами их действия (две из насадок - концевые) [2].
Разнонаправленность действия факелов насадок первой и второй ветвей
дождевого пояса агрегата обусловливает последовательное воздействие дождя на почву, что значительно снижает, как показали лабораторно-полевые исследования, вероятность возникновения поверхностных стоков воды и эрозию почв.
Перед проведением лабораторно-полевых исследований дождевальных агрегатов ДДА-100МА их переоборудовали - заменили комплект серийно выпускаемых дождеобразующих устройств на концевые и основные дождевальные насадки секторного действия, расставив их на дождевальном поясе по оптимизированным схемам.
Требования к оросительной сети и эксплуатация агрегатов, оборудованных комплектами дождеобразующих устройств для различных типов почв по водопроницаемости, приведены в действующей технической документации по эксплуатации двухконсольного дождевального агрегата ДДА-100МА. Диапазон рабочих скоростей движения серийного агрегата принимается в соответствии с требованиями заводской инструкции по эксплуатации ДДА-100МА, а усовершенствованных - из условия отсутствия поверхностных стоков воды.
Полив сельскохозяйственных культур осуществляется при давлении на входе в водопроводящий пояс агрегатов не
№ 4' 2012
и
Рис. 1. Схемы расстановки дождеобразующих устройств на дождевальных агрегатах ДДА-100МА и карты формирования дождя: а - серийный; б - модернизированный для почв средней и пониженной водопроницаемости; в - модернизированный для почв низкой водопроницаемости; К - концевая панель; 1...ХП - номера панелей консоли; 1...25 - порядковые номера короткоструйных дефлекторных насадок кругового (а) и секторного (б, в) действия; к - концевая насадка с плоским (а) и ложкообразным (б, в) дефлекторами
более 0,18 и 0,22 МПа, с расходом воды комплектом 100 ± 5 л/с (серийно выпускаемый комплект соответственно 0,3 МПа и 130 л/с).
Показатели лабораторно-полевых исследований на примере усовершенствованного дождевального агрегата ДДА-100МА для почв средней водопроницаемости приведены в таблице.
Результаты исследований работы модернизированного агрегата ДДА-100МА с усовершенствованными дождеобразу-
ющими комплектами на примере характерных объектов представителей Окского региона (СЗАО «Сергиевское» Коломенского района, ПНО «Пойма» Луховицкого районов Московской области) при выращивании из рассады капусты, а также возделывании моркови грядовым методом позволили установить следующие преимущества модернизации дождевого пояса по усредненным показателям работы машин, в частности на почвах средней водопроницаемости (ПНО «Пойма»). Равномерность
(84
№ 4' 2012
Агротехнические показатели при лабораторно-полевых испытаниях дождевального агрегата для почв средней водопроницаемости
Показатели Значение показателей
По исходным данным По данным испытаний
Тип (марка) Комплект 1 (КДУ-54-100) Серийный
Давление, МПа:
на насосе - 0,28 0,37
в начале водопроводящего пояса 0,20.0,23 0,22 0,35
в конце водопроводящего пояса 0,13 0,25
Рабочая скорость движения, м/с (км/ч):
назад Не более 0,27 0,26 0,55
вперед Не более 0,32 0,34 0,98
Скорость ветра, м/с до 4,0 до 4,0
Расход воды на испарение и снос ветром, % 2,5 12,2
Гидравлические потери давления в водопроводящем
поясе, МПа 0,11 0,12
Расход воды машиной, л/с:
общий 100 ± 5 108,88 129,8
по дождемерам 106,16 114,0
Расход воды аппаратом (насадкой), л/с:
диаметр 11,0 мм 1,97
диаметр 12,0 мм 2,00
диаметр 13,0 мм 2,04
диаметр 17,0 мм 2,50
Рабочая ширина захвата, м:
без перекрытия 140,0 130,0
с перекрытием 120 120,0 120,0
Рабочая длина захвата, м 18,0 16,0
Слой осадков за проход при движении
«вперед - назад», мм: 20,00 19,80 10,00
вперед 9,60 3,33
назад 10,20 6,67
Средняя интенсивность дождя, мм/мин Не более 3, 0 2,28 4,85
Достоковая норма полива, мм 10,0.15,0 15,0 9,0
Коэффициент полива:
эффективного Не менее 0,7 0,79 0,60
недостаточного 0,11 0,22
избыточного 0,10 0,18
Не политая площадь, % 1,0 0
Средний диаметр капель дождя, мм Не более 1,1 0,9 1,5.1,7
Коэффициент земельного использования орошаемой
площади 0,98 0,96
Повреждение растений, % Не более 10 0 13.18
Влажность почвы, %, по слоям, см:
0...10 22,86 31,3
10...20 14,63 29,4
20.30 17,50 21,9
30.40 20,44 22,2
40.50 20,58 24,0
средняя 19,20 25,8
Неравномерность увлажнения почвы, % 16,6 16,7
распределения дождя увеличилась с 0,60 до 0,70, или на 32 %, а его интенсивность и крупность капель уменьшились соответственно на 40,0 и 30,0 %. При этом среднее давление капель на почву из-за уменьшения их среднего диаметра с 1,3 до 1,0 мм снизилось с 0,30 до 0,17 Па,
№ 4' 2012
или на 43 %. Снижение расхода воды и энергозатрат на производство полива соответственно составило около 23,0 и 37 %.
Установка концевой насадки со сферическим дефлектором увеличила радиус полива с 5,0 до 10,0 м, или на 100 %, что обеспечило лучшее перекрытие дождем
1вб)
при смежных проходах дождевальных агрегатов.
Достоковая норма полива при одном проходе агрегата повысилась с 90 до 150 м3/га, или на 66 %; при этом не наблюдалось повреждения рассады капусты и семян моркови, а также образования почвенной корки. Всхожесть растений возросла на 18...20 %. Количество озелененных (оголенных) корнеплодов моркови уменьшилось на 4.5 % (из-за уменьшения размыва грядок). Количество растрескавшихся, неправильной конфигурации и гнилых корнеплодов сократилось на
14. 16 % . Не наблюдалось образования мелкоземного слоя на листовой поверхности растений.
Оснащение агрегатов комплектом дождевальных насадок 2 для усложненных почвенных условий по водопроницаемости (СЗАО «Сергиевское») еще более улучшило качество дождевания - коэффициент эффективного полива возрос до 0,81, а средний диаметр капель дождя не превысил 0,8 мм, в большей степени уменьшились энергозатраты - до 48 % . При этом достоковая норма полива увеличилась с 60 до 120 м3/га.
Рис. 2. Распределение слоя осадков под дождевальным агрегатом для почв средней водопроницаемости: а - схема изогиет; б - частотный график
Выводы
Внедрение опытной партии усовершенствованных дождевальных агрегатов на действующих оросительных системах пойменных земель Московской и Рязанской областей при орошении овощных культур (капусты, моркови, свеклы, лука и др.) обеспечивает получение дополнительного экономического эффекта за счет повышения урожайности, снижения энергозатрат и расхода горючего, а также улучшает эксплуатационные показатели процесса полива.
1. Рязанцев А. И., Егорова Н. Н. Двух-консольная дождевальная машина: патент на полезную модель № 63639. - Бюл. № 16. - 2007. - 3 с.
2. Рязанцев А. И., Егорова Н. Н. Двух-консольная дождевальная машина: патент на полезную модель № 64853. - Бюл. № 21. - 2007. - 3 с.
Материал поступил в редакцию 05.04.12. Егорова Наталия Николаевна, кандидат технических наук, ректор Тел. 8 (496) 617-00-16
(вв)
№ 4' 2012
