Шлангобарабанные машины и дождеватели

Применяемые названия:

  • «Дождеватели шланговые»;
  • «Шланговая дождевальная машина»;
  • «Шланговое дождевальное оборудование»;
  • «Шланговый дождевальный комплект»;
  • «Шланговая дождевальная установка»;
  • «Дождевальная установка барабанного типа»;
  • «Дождевальная установка шлангобарабанного типа»;
  • «Шлангобарабанная дождевальная установка»;
  • «Барабанно-шланговый дождеватель»;
  • «Шланговые оросительные комплекты барабанного типа»;
  • «Комплект дождевальный шланговый»;
  • «Оборудование дождевальное шланговое»;
  • «Шлангобарабанное дождевальное оборудование»;
  • «Дождевальная машина барабанного типа»;
  • «Барабанная дождевальная машина»;
  • «Барабанный дождевальный агрегат»;
  • «Шланговый дождеватель»;
  • «ДШ»;
  • «Дождеватель шланговый консольный»;
  • «Поливная шлангобарабанная система» или «Поливная система барабанного типа»,
  • «КДШ» и др.

Классификация. Широкий спектр применяемых названий объясняется широтой охвата одним понятием различных дождевальных средств, имеющих в своём составе такой конструктивный элемент как гибкий шланг.

В семействе известных конструкций дождевальной техники, одним из рабочих элементов в которых является шланг (шланговых дождевателей, установок и машин), следует различать:

  • 1) принудительно перемещаемые (передвижные, переносные или переставные дождевальные установки – дождеватели), в которых собственно шланг является только средством подачи поливной воды к дождевателю на различное расстояние от её источника (гидранта трубопровода);
  • 2) шланговые барабанные машины («барабанношланговые» или шлангобарабанные дождевальные машины), в которых перемещение собственно дождевателя («дождевальной тележки», «дождевального шасси», «дождевальной платформы») осуществляется его подтягиванием посредством шланга, наматываемого на барабан (то есть тяговым усилием передаваемым на шланг механизмом барабана).

Первая группа дождевальных устройств включает в конструкцию водоподающий шланг, подводящий воду к дождевателю, который (в отдельных случаях) может использоваться для перемещения дождевателя подтягиванием независимым движителем (вручную или специальным механизмом, не входящим в комплект оборудования шлангового дождевального устройства).

Конструктивно в такой дождевальной шланговой установке может быть предусмотрен(а) барабан (катушка) для наматывания и компактного размещения водоподающего шланга. Во второй группе шланговых («шлангобарабанных») дождевальных устройств наличие шланга и барабана (катушки) обязательно. В этих устройствах (шланговых («шлангобарабанных») дождевальных машинах) шланг является средством подачи поливной воды к дождевателю и одновременно (в качестве гибкой тяги) обеспечивает перемещение дождевателя, передавая тяговое усилие от движителя.

Функции движителя (средства перемещения) в таких устройствах выполняет наматывающий шланг барабан, оборудованный соответствующим механизмом. Такой вид дождевального устройства относится к шланговым, а точнее к шлангобарабанным дождевальным машинам.

В отличие от шланговых переносных (перемещаемых) дождевателей шлангобарабанные дождевальные машины предусматривают перемещение дождеобразующего средства (дождевателя) тяговым усилием, передаваемым от движительного («вращательного») механизма (шлангового барабана) через водоподающий шланг (водовод) при наматывании его на барабан.

1. Шлангобарабанные машины

Определение термина. Шлангобарабанная дождевальная машина – дождевальное устройство, включающее, оборудованный механизмом вращения барабан с наматываемым на него шлангом подающим воду к струйному дождевателю, перемещаемому при поливе тяговым усилием, передаваемым на тележку дождевателя шлангом от наматывающего механизма барабана.

В классификационном отношении шлангобарабанные дождевальные машины относятся к, поливающим в движении, дождевальным машинам фронтального перемещения, питающимися поливной водой из закрытой напорной оросительной сети или напорного водовода насосной установки.

По виду используемого дождевателя (дождевального устройства) различают: шлангобарабанные (шланговые) машины (установки) с поворотными дальне- и среднеструйными (одно-, двух- и трёхсопловыми) дождеобразователями секторного (полукругового) или полнокругового действия (и (или) оборудованными дальне- и короткоструйными дождеобразователями) и дождевальные машины с фронтально перемещающимися при поливе двухконсольными дождевальными крыльями, оснащёнными системой короткоструйных дождевальных насадок и концевыми дождевальными аппаратами.

Условия применения. Шланговые и шлангобарабанные дождеватели предназначены для полива всех видов сельскохозяйственных культур (пропашных, ягодных и др.), произрастающих во всех природно-климатических зонах орошаемого земледелия преимущественно на небольших по площади сельскохозяйственных угодьях (до одного гектара – шланговые переставные и от 10 до 70 гектаров – шлангобарабанные, перемещаемые тяговым усилием от вращения намоточного барабана) любой конфигурации с «неровным», но «спокойным» рельефом земной поверхности».

Полив может осуществляться как чистой поливной водой, так и водой содержащей животноводческие стоки. Питание водой шлангобарабанных дождевателей осуществляется от гидрантов закрытой напорной оросительной сети или от напорного трубопровода насоса (стационарной или передвижной насосной станции), забирающего(ей) воду из открытого водного источника (водоёма, водотока или канала).

Комплект оборудования шлангобарабанной дождевальной машины в общем случае включает: устанавливаемое на колёсное(ую) шасси (платформу) намоточное устройство (барабан-катушка), водоподающий и используемый как тяговый шланг, механизм вращения барабана, дождевальное устройство (дождевальный аппарат, дождевальный агрегат, дождевальную насадку), размещаемое на отдельной перемещаемой платформе (раме или тележке).

Общий вид шлангобарабанной дождевальной машины в процессе полива и поливаемого машиной сельхозугодья приведен на рисунках 1 и 2, а общеконструктивные виды и схемы машины – на рисунках 3 и 4.

шлангобарабанная дождевальная машина

1) опорно-транспортная тележка барабана; 2) барабан с намоточным оборудованием шланга; 3) водоподающий и тяговый шланг; 4) опорноходовая тележка дождевателя; 5) дождеобразователь

Рисунок 1 – Общий вид шлангобарабанной дождевальной машины

шлангобарабанный дождеватель при поливе

Рисунок 2 – Общий вид шлангобарабанного дождевателя при поливе

Виды сельскохозяйственных угодий, орошаемых шлангобарабанными дождевателями

Рисунок 3 – Виды сельскохозяйственных угодий, орошаемых шлангобарабанными дождевателями

схема шлангобарабанной дождевальной машины

1) опорно-транспортная тележка (платформа) шлангобарабанного устройства; 2) барабан; 3) намоточный механизм, обеспечивающий вращение барабана; 4) опорно-ходовая тележка дождевателя; 5) дождеобразователь (дождеобразующее устройство)

Рисунок 4 – Конструктивно-компоновочная схема шлангобарабанной дождевальной машины (а) и общий вид шлангобарабанного устройства (б)

Рабочее положение элементов комплекта шлангобарабанной дождевальной машины предусматривает:

  • установку буксируемого трактором шасси с намотанным на барабан шлангом у гидранта напорного трубопровода;
  • размотку шланга волочением его трактором и укладку его по поливному участку (зоне захвата дождём);
  • установку тележки (платформы) с дождевателем в конце увлажняемой зоны (полосы);
  • соединение дождевателя со шлангом и подсоединение шланга к гидранту оросительной сети;
  • подачу поливной воды в водоподводящий шланг и включение дождевателя в работу (полив);
  • по мере полива шланг автоматически с определённой скоростью наматывается на барабан, приводимый во вращение от турбинного гидропривода (под давлением воды, поступающей от гидранта или насосной станции на гидротурбину) или посредством отдельного намоточного механизма (с приводом от трактора);
  • под усилием, передаваемым на шланг в процессе его намотки, тележка с дождевателем перемещается в направлении к гидранту, благодаря чему производится полив полосы сельскохозяйственного угодья шириной в (30÷90) метров и длиной до (300÷600) и более метров (в зависимости от модели (типоразмера) шлангобарабанного комплекта дождевальной машины).

Судя по технологии работы на поливном участке, шлангобарабанное дождевальное устройство (шлангобарабанное устройство дождевого полива) в разной степени относится к дождевальным установкам и дождевальным машинам (то есть является их гибридом). По признаку отсутствия собственного движителя для перемещения от одного поливного участка к другому и необходимости использования отдельного (от устройства) самоходного механизма при установке дождевателя в исходное рабочее положение рассматриваемое средство дождевания (дождевого полива) относится к дождевальным установкам. А по признаку наличия собственного средства для перемещения дождевателя по поливному участку в процессе полива данное дождевальное средство может быть отнесено к дождевальным машинам.

К настоящему времени разработано значительное количество разнообразных отечественных и импортируемых конструкций и типоразмеров шлангобарабанных дождевальных машин, часть из которых рассмотрена ниже.

Указанное обстоятельство предопределяет возможность использования при последующем изложении синониматического использования терминов: «шланговый дождеватель», «шлангобарабанный дождеватель», «шлангобарабанная установка» и (или) «шлангобарабанная дождевальная машина».

Дождеватель шланговый ДШ-10 состоит из:

  • одноосного пневмоколёсного шасси с двумя барабанами (катушками) для намотки гибких полиэтиленовых шлангов;
  • двух тележек с размещёнными и закреплёнными на них дальнеструйными дождевальными аппаратами секторного действия, питающимися поливной водой из подсоединяемых к ним водопроводящих шлангов;
  • двух гидроприводных механизмов, обеспечивающих намотку шлангов;
  • средств управления работой шлангобарабанного дождевателя.

ДШ-10 характеризуется нижеследующими показателями: расход поливной воды – 12,8 л/с; давление – 0,78 МПа; слой дождя за один проход – (39÷93) мм; ширина захвата дождём – 50 метров; сезонно орошаемая площадь – 10 гектаров.

Полив осуществляется в движении перемещающимися с определённой (заданной) скоростью дождевателями в автоматическом режиме. В процессе подготовки к поливу: тележки с установленными на них дождевальными аппаратами размещаются на удалении от питающего гидранта (барабанного шасси) соответствующем длине водопроводящих шлангов (в начале участка прохода дождевателей в процессе полива); подключается водоподводящий трубопровод к гидранту оросительного водовода.

Процесс полива заключается: в подаче воды к водопроводящим шлангам и от них к дождевателям (дальнеструйным дождевальным аппаратам); во включении в работу гидроприводных механизмов барабанов и намотке на них гибких водопроводящих шлангов; в тяговом перемещении дождевальных тележек, осуществляемом посредством полиэтиленовых водопроводящих шлангов. По мере подхода дождевателей к установленному у гидранта шасси намоточного барабана подача воды к дождевателям автоматически прекращается, а шлангобарабанный дождеватель трактором перемещается на новую поливную позицию.

Шлангобарабанный дождеватель ДШ-30 с перемещающимся аппаратом включает: одноосное на пневматических колёсах прицепное шасси с барабаном, гибкий водопроводящий (водоподводящий) полиэтиленовый трубопровод, салазки с дождевальным аппаратом (водоподводящий трубопровод служит также для передачи усилия на подтягивание салазок). Вода поступает от гидрантов закрытых оросителей. Полив проводится в автоматическом режиме. Поливная норма устанавливается с помощью регулятора скорости. После автоматического выключения подачи воды в конце прохода барабан разворачивается с помощью гидросистемы трактора на 180° (на поворотном круге) для полива участка поля по другую сторону от линии гидрантов. Салазки с аппаратом вывозятся трактором в начало нового рабочего прохода.

Технические характеристики шлангобарабанного дождевателя ДШ-30:

  • расход – 30 л/с;
  • необходимое давление на гидранте – 1,1 МПа;
  • необходимое давление на аппарате – 0,5 МПа;
  • интенсивность дождя – не более 0,3 мм/мин;
  • водопроводящий трубопровод длиной – 400 метров;
  • расстояние между оросителями – 800 метров, а расстояние между гидрантами равно 80 метрам.

Схема типичного поливного модуля и водоводов оросительной сети под шлангобарабанный дождеватель ДШ-30 приведена на рисунке 5.

Схема поливного модуля для шлангобарабанного дождевателя ДШ-30

1 – вантуз; 2 – гидрант-водовыпуск; 3 – гидрант концевой со сбросом; 4 – колодец; 5 – труба стальная; 6 – клапан защитный гидравлический

Рисунок 5 – Схема поливного модуля для шлангобарабанного дождевателя ДШ-30

Для орошения относительно малых по размерам (площади) поливных участков разработана система, работающих от насоса или от напорного трубопровода (оросителя), разноразмерных узкозахватных шланговых барабанных (шлангобарабанных) дождевателей (комплектов дождевателей шланговых) – КДШ-1; КДШ-2; КДШ-5 и КДШ-10, основные технические характеристики и технологические параметры которых приведены в таблице 1.

Таблица 1 – Данные по шланговым дождевальным комплектам типа КДШ

Виды показателей Значения показателей
по КДШ-1 по КДШ-2 по КДШ-5 по КДШ-10
Расход дождевателя, л/с 1,5 1,5 5,0 10,0
Давление в шланге, МПа 0,6 0,6 0,6÷0,7 0,6÷0,7
Число насадок, единиц 1 2 1 2
Длина комплекта, м 100 100 200 200
Ширина полосы полива, м 20÷25 20÷25 50,0 50,0

Известен шлангобарабанный дождеватель «Агрос-32», предназначенный для полива относительно небольших (до 0,275 га) участков сельхозугодий или растительного покрова в парках, садах или спортивных площадках.

Шлангобарабанный дождеватель «Агрос-32»

Шлангобарабанный дождеватель «Агрос-32» характеризуется нижеприведенными показателями:

  • расход поливной воды – (0,6÷1,0) л/с при давлении на гидранте составляющем – (0,4÷0,6) МПа;
  • ширина зоны захвата – (20÷25) метров;
  • длина поливаемого участка – 110 метров;
  • масса дождевателя – 163 килограмма.

Известно конструктивное решение шлангового (шлангобарабанного) дождевателя «Агрос-75» с рабочей шириной захвата равной 50 метрам и длиной поливного участка равной 200 метрам. Применяемые в отечественном агропроизводстве шланговые (шлангобарабанные) дождеватели «Агрос» со среднеструйными дождеобразователями (дождевальными аппаратами) для секторного полива угодий разработаны в модификациях ДШ-90 и ДШ-110, характерные виды по которым представлены на рисунке 6, а их технические характеристики и технологические параметры приведены в таблице 2.

виды шланговых дождевателей «Агрос»

Рисунок 6 – Характерные виды шланговых дождевателей «Агрос»

Известны шлангобарабанные дождеватели фирмы «Агрос» ДШ-90Ф и ДШ-110Ф, отличительной особенностью которых является конструктивное решение дождевального агрегата, представляющего собой двукрылую ферму, закреплённую на перемещающейся колёсной тележке за счёт тягового усилия, передаваемого шлангом от намоточного барабана машины (рисунок 7).

Таблица 2 – Данные по шланговым дождевателям «Агрос»

Наименование показателей Значения показателей
по ДШ-90 по ДШ-110
Расход поливной воды, л/с 8÷10 10÷20
Давление на входе в гидротурбину, МПа 0,6÷0,7 0,7÷0,9
Рабочая ширина захвата, м 55 60
Рабочая длина захвата, м 250 400
Поливаемая площадь с одной позиции, га 1,375 2,40

шлангобарабанный дождеватель «Агрос» ДШ-90Ф в работе

Рисунок 7 – Общий вид шлангобарабанного дождевателя «Агрос» ДШ-90Ф в работе

Технические характеристики и технологические параметры по шлангобарабанным дождевателям (дождевальным машинам) ДШ-90Ф и ДШ-100Ф (производства отечественной фирмы «Агрос») приведены в таблице 3.

Таблица 3 – Данные по дождевателям ДШ-90Ф и ДШ-100Ф

Наименование показателей Значения показателей
по ДШ-90Ф по ДШ-100Ф
Расход поливной воды, л/с 10 20
Давление на входе в гидротурбину, МПа 0,6÷0,7 0,7÷0,9
Ширина захвата дождём, м 55 60
Длина поливного модуля, м 250 400
Площадь однопозиционного полива, га 1,375 2,40
Масса дождевателя, кг 3000 5000

Широкий спектр конструкций и типоразмеров шлангобарабанных дождевателей разработан зарубежными специалистами, отдельные (наиболее характерные) примеры по конструкциям которых рассмотрены ниже.

Дождевальные машины барабанного типа Ocmis (Италия). К основным узлам этих машин относятся:

  • барабан (катушка); полиэтиленовый шланг;
  • шасси барабана;
  • телескопически выдвигающаяся подставка для шасси;
  • поворотная платформа тележки барабана;
  • система управления шлангом;
  • гидроприводной механизм (гидротурбина) или индивидуальный механизм вращения намоточного барабана;
  • устройство укладки шланга;
  • (3-6)- ступенчатая коробка передач для регулирования скорости намотки водоподающего и тягового шланга на барабан;
  • счётчик метров; струйный дождевальный аппарат или консольный дождеватель;
  • средства систем управления и защиты конструктивных элементов дождевальной машины от разрывов.

Общие виды характерных конструкций шлангобарабанных дождевальных машин (установок) компании OSMIS приведены на рисунке 8.

шлангобарабанные дождевальные машины OSMIS шлангобарабанные дождевальные машины OSMIS

шлангобарабанные дождевальные машины OSMIS шлангобарабанные дождевальные машины OSMIS

шлангобарабанные дождевальные машины OSMIS

Рисунок 8 – Общие виды наиболее характерных конструктивных решений шлангобарабанных дождевальных машин, производимых итальянской компанией OSMIS

Дождевальные машины компании OSMIS (Италия), среди которых:

  • 1) шланговые дождеватели (шлангобарабанные дождевальные машины) – OSMIS IRRIGATION и их модификации MICRO RAIN (модели – MR40; MR43; MR50; MR58; MR63), работающих в диапазоне давлений от 3 до 8 атмосфер при расходах от 1,3 до 4,8 л/с; с длиной водоподающего шланга от 110 до 170 метров и радиусом захвата – Rзах = (17÷34) метра;
  • 2) модификации (серии) с вращающейся рамой – «R» (модели R1 и R1/1; R2 и R2/1; R3 и R3/1; R4, R4-1 и R-4-2; R5) с длиной шланга от 160 до 650 метров;
  • 3) модификации (серии) с вращающейся и опускающейся на землю рамой – «IR» (IR1; IR2; IR3; IR4) с длиной водоподводящего гибкого шланга равной (300÷750) метрам; модификации Vario Rain (серии) VR 5, 6, 7 и серии VIR 5, 6, 77, оборудуются встроенным насосным агрегатом («мотор-насосом»).

Серия двухконсольных дождевателей этих машин в виде поливальных штанг из алюминия шириной 44 метра (рабочая длина 50 метров) и из оцинкованной стали (длиной от 13 до 42 метров) – обеспечивают тонкодисперсное распыление поливной воды (рекомендуются для «чувствительных» растений). Имеются различные варианты транспортных систем. Все элементы этих поливных машин долговечны и имеют антикоррозийное покрытие.

Известен широкий спектр шлангобарабанных дождевальных машин разработанных и выпускаемых:

  • итальянской фирмой ET Heavy Duty PUMPS (серии: JOLLI; GIREVOLI), германской фирмой BEINLICH (серии: «ПРИМУС», «МОНСУН», «КВАТРО», «ПИККОЛО»);
  • германской фирмой IRTEC (с характеристиками: скорость движения (перемещения по поливному участку (полосе) струйного поливающего по сектору или двухконсольного дождевателя – (8÷48) м/час; площадь (производительность) полива – от 0,15 до 0,5 га/час; расход воды – (5,6÷16,8) л/с; рабочее давление – от 3 до 8 атмосфер; длина поливной консоли – от 14 до 56 метров и радиус зоны полива (захвата) дождевателем (дождевальным аппаратом) – от 30 до 70 метров).

Дождевальные шлангобарабанные машины (системы) разработаны и выпускаются для широкого спектра природных, топографических, фенологических и хозяйственных условий их использования в широком ассортименте моделей и типоразмеров. Общие виды и параметры характерных конструктивных решений шлангобарабанных дождевальных машин семейства (производства) компании ET Heavy Duty PUMPS приведены на рисунке 9.

шлангобарабанные дождевальные машины компании ET Heavy Duty PUMPS

Рисунок 9 – Общие виды шлангобарабанных дождевальных машин компании ET Heavy Duty PUMPS

Барабанные (шлангобарабанные) дождевальные машины компании ET Heavy Duty PUMPS характеризуются нижеприведенными параметрами:

  • скорость перемещения дождевателя – от 10 до 120 м/час;
  • ширина захвата зоны полива дождевальным аппаратом – (70÷115) м;
  • расход машины от 20 до 140 м3/с с возможностью его регулирования (заменой сопел) или изменением давления;
  • угол сектора полива регулируется в пределах от 5 до 360 градусов.

Дождевальные машины могут оборудоваться индивидуальным насосным агрегатом с приводом от двигателя внутреннего сгорания для подачи воды в дождевальный шланг или вспомогательным насосом при питании дождевальной машины из низконапорной оросительной сети.

Возможно оборудование машины компрессором для освобождения трубопровода от воды и компактными дизельными двигателями для управления рабочими органами машины (поворотом, подъёмом и опусканием платформы барабана, перематывания водопроводного шланга, подтягивания и подъёма дождевателя).

Шланговые (шлангобарабанные) дождеватели (ДШ) фирмы RM представлены широким набором моделей и типоразмеров с длиной шланга от 90 до 670 метров при рабочем давлении в пределах от 1,5 до 8 атмосфер с различными конструктивными решениями:

  • 1) барабанного устройства (турбины, намоточного механизма, собственно барабана, системами управления и автоматического отключения установки по окончании полива) при регулируемой скорости перемещения дождевателя (скорости намотки шланга) от 0 до 50 м/час;
  • 2) дождевального устройства (2-х и 3-хколёсной передвижной платформы-тележки или устраиваемой на салазках или вагонетке;
  • секторного струйного дождевателя с набором форсунок-сопел диаметром от 5 до 40 миллиметров).

Для питания дождевального устройства используются гибкие полиэтиленовые шланги диаметром от 32 до 150 миллиметров. Расход поливной воды (в зависимости от модели) составляет – (9,1÷170) м3/час. Ширина полива (полосы, захвата искусственным дождём) по всей линейке моделей шлангобарабанных дождевателей фирм RM изменяется от 40,8 до 132,6 метров.

При скорости перемещения дождеформирующего устройства (намотки шланга на барабан) при поливе, изменяющейся от 15 до 50 м/час, разработанный спектр моделей обеспечивает выдачу поливной нормы в пределах от 4,14 мм до 72,65 миллиметров. Приведенные технические характеристики и технологические параметры шлангобарабанных дождевателей (дождевальных насадок) позволяют пользователю из всего спектра моделей и типоразмеров этих дождевальных устройств выбрать наиболее приемлемую из них для конкретных условий полива орошаемого участка (рисунок 10).

вид шлангобарабанного дождевателя RM

1 – водоподающий трубопровод; 2 – тележка (платформа) шлангонамоточного барабана; 3 – барабан; 4 – дождевальный и тяговый шланг; 5 – тележка дождевателя; 6 – дождевальная насадка

Рисунок 10 – Общий вид шлангобарабанного дождевателя RM

Фирмой RM разработаны шлангобарабанные дождевальные устройства «Альбатрос» в виде двухконсольного дождевального агрегата (подобного отечественному агрегату – ДДА-100МА) с дождеобразующими аппаратами мелкодисперсного «распыления» поливной воды (см. рисунки 11 и 12).

Рисунок 11 – Схема двухконсольного шлангового дождевателя «Альбатрос»

Схема двухконсольного шлангового дождевателя «Альбатрос»

Рисунок 12 – Общие виды двухконсольного шлангобарабанного дождевателя фронтального полива «Альбатрос» в работе

Шланговый (шлангобарабанный) двухконсольный дождеватель (агрегат) «Альбатрос» разработан в широком спектре технических характеристик и технологических параметров, основные из которых приведены ниже.

Техническая ширина агрегата для различных типоразмеров составляет: 8, 14, 20, 30, 40, 50 и 72 метра (при несколько большей ширине зоны полива при работе концевых дождевальных аппаратов). При устройстве концевых дождевальных насадок максимальная ширина зоны захвата дождём (для типоразмера – 72 метра) составляет – 95 метров. Соответственно технической ширине захвата дождевальными крыльями на водопроводящем трубопроводе предусмотрено размещение – 13, 15, 17, 27, 35, 45 и 65 дождевальных аппаратов с определёнными диаметрами сопел (от 2 до 4 мм).

Для каждого типоразмера агрегата предусмотрены варианты с разным рабочим напором в дождевальном трубопроводе (от (1÷2) до (1÷3) бара) и соответствующими им расходами поливной воды (от 3,71 до 202 м3/час). Для различных типоразмеров двухконсольных агрегатов предусмотрен широкий диапазон скоростей намотки шланга на барабан (в пределах от 10 до 150 м/час), что позволяет выдавать слой искусственного дождя в диапазоне от 4,49 до 223,02 мм.

Кроме шлангобарабанного дождевателя (дождевальной машины) с дождеобразователем «Альбатрос» фирмой RM разработан «двукрылый» дождевальный агрегат фронтального действия (то есть фронтально перемещаемый в процессе полива) «FALKON 50» (рисунки 13 и 14).

двухконсольный дождеобразовательный агрегат RM Falkon 50 в процессе полива

Рисунок 13 – Общий вид двухконсольного дождеобразовательного агрегата RM Falkon 50 в процессе полива

двухконсольный шлангобарабанный дождевальная машина RM Falkon-50 в процессе её подготовки к поливу

Рисунок 14 – Общий вид двухконсольной шлангобарабанной дождевальной машины RM Falkon-50 в процессе её подготовки к поливу

Дождевальный агрегат разработан в четырёх модификациях по конструкции опорной тележки – двух-, трёх-, четырёх- и пятиколёсным с системой копирования неровностей поверхности и с шириной колеи от 1,5 до 2,7 метров. Аппарат предусматривает возможность изменения высоты расположения дождевальных крыльев в пределах от одного до 2,7 метров. Конструкция предусматривает подсоединение водоподводящего шланга к центральной или боковой (надколёсной) части тележки и установку на ней струйного дождевального аппарата. Разработан ряд типоразмеров дождевального агрегата с шириной захвата увлажняемой полосы от (16÷18) до (80÷82) метров с разным конструктивным решением дождевальных консолей (крыльев).

Известны двухконсольные шлангобарабанные дождеватели Agritex с шириной консоли = 14 метров при ширине захвата поливной полосы искусственным дождём – bзах = 20 метров; = 20 метров ( bзах = 30 м); = 30 метров ( bзах = 40 м); bк = 40 м (при bзах = 50 метрам); bк = 50 метров ( bзах = 60 м) и с шириной консоли равной 72 метрам ( bзах = (90÷95) метров).

Шлангобарабанные дождевальные машины IRTEC. В мировой и отечественной практике наши применение различные модификации и типоразмеры шлангобарабанных дождевальных машин фирмы IRTEC (Германия) адаптированных к поливу, как чистой водой, так и водой содержащей мелкие илистые частицы и подготовленными животноводческими стоками с забором поливной воды из закрытых и открытых оросителей. Для шлангобарабанных дождевальных машин IRTEC характерен широкий диапазон расходов воды. Они могут использоваться как на спланированных угодьях, так и на полях со сложным микрорельефом и разнообразной конфигурацией.

Для семейства ДМ IRTEC характерен широкий спектр конструктивных решений с широким диапазоном технических характеристик:

  • эластичные водоподводящие шланги имеют диаметр – от 40 до 150 мм и длину – от 110 до 700 метров;
  • скорость перемещения дождевателя – от 8 до 48 м/час;
  • расход поливной воды – от 5,6 до 16,7 л/с при рабочем давлении, изменяющемся в диапазоне – (3÷8) атм;
  • радиус захвата – (30÷70) метров и длина поливной консоли – (14÷56) метров.

В качестве дождеобразователей используются дальнеструйные, среднеструйные и короткоструйные дождевальные аппараты и «штанговые» или двухконсольные дождеватели с турбинными дождеобразующими аппаратами.

Общий вид шлангобарабанной дождевальной машины (ШБДМ) IRTEC с вращающейся платформой барабана и гидравлическим оборудованием для регулирования подъёма колёс дождевателя приведен на рисунке 15.

ДМ IRTEC

Рисунок 15 – Общий вид ДМ IRTEC

Конструкция шлангобарабанной дождевальной машины, выпускаемой фирмой IRTEC, включает:  опорную раму шлангонамоточного барабана, барабан, гидротурбину, редуктор, шлангонамоточное устройство, поворотную платформу барабана, водоподводящий и тяговый полиэтиленовый шланг, дождеватель (консольный или стоечные), дождеобразователь(и), стабилизаторы положения – упоры, технические средства управления и контроля.

Фирмой IRTEC разработан широкий спектр конструкций (моделей) и типоразмеров двухконсольных шлангобарабанных дождевальных машин – дождевателей («распылителей») с рабочей шириной от 19 до 48 метров.

Известны шлангобарабанные дождеватели секторного полива Speedy Rain 405 (рабочее давление – от 3,5 до 8,0 атмосфер; радиус полива – 18 метров; скорость намотки шланга – до 40 м/час, масса – 182 килограмма) и Speedy Rain 505 с характеристиками: давление – (3,5÷8,0) атмосфер, радиус сектора полива – 21 метр, скорость перемещения дождевателя по поливному участку – от 0 до 40 м/час; масса – 345 килограмм (рисунок 16).

виды шлангобарабанных дождевателей Speedy Rain 405 и Speedy Rain 505

Рисунок 16 – Общие виды шлангобарабанных дождевателей Speedy Rain 405 (а) и Speedy Rain 505 (б)

Шлангобарабанная машина фирмы Bauer Rainstar, оборудованная струйным секторным пли двухконсольным дождевателем, разработана в модификациях: Bauer Rainstar Т – со шлангом диаметром от 65 до 100 миллиметров, длиной от 250 до 450 метров; Bauer Rainstar Е – с водоподающим шлангом диаметром (90÷140) мм и длиной (300÷650) метров.

Конструкция шлангобарабанной дождевальной машины фирмы Bauer с «штанговым» (двухконсольным) дождевателем обеспечивают полив полосы от 36 до 44 метров при рабочем давлении, превышающем 3,5 атмосферы.

Характерные виды, предлагаемых компанией «Bauer Group» шлангобарабанных машин со струйным (преимущественно дальнеструйным) дождевальным аппаратом и дождевальной консолью, приведены на рисунке 17.

Фирмой BAUER разработана «длинная линейка» (семейство) шлангобарабанных дождевальных машин, среди которых серия дождевальных систем – «RAINSTAR A». Известны модели этой серии Rainstar А1, А2, А3. Общий вид дождевальной машин Rainstar А2 приведён на рисунке 18.

Технические и технологические параметры машин даны в таблице 4.

Виды шлангобарабанных дождевальных машин «Bauer»

а) общий вид машины; вид дальнеструйного дождевателя; в) вид ферменно-консольного дождевателя

Рисунок 17 – Виды шлангобарабанных дождевальных машин «Bauer»

шлангобарабанная дождевальная машина Rainstar А2

Рисунок 18 – Общий вид шлангобарабанной дождевальной машины Rainstar А2

Таблица 4 – Данные по «Rainstar»

Модель Тип Диаметр

шланга, мм

Длина

шланга, м

Ширина

захвата, м

Расход, л/с Давление,

бар

А1 40-135 40 135 28-38 0,83-1,94 3,2-8,0
43-125 43 125 30-50 1,94-3,33 3,2-8,0
А2 50-135 50 135 28-54 1,94-3,88 3,2-8,0
55-120 55 120 30-58 2,22-4,44 3,2-8,0
58-115 58 115 32-62 2,50-4,44 3,2-8,0
А3 55-170 56 170 38-57 2,78-4,44 4,0-8,0
63-125 63 125 38-62 2,78-4,44 4,0-8,0
63-150 63 150 38-62 2,78-4,44 4,0-8,0

Дождевальная машина Rainstar А3 разработана в двух модификациях – с двух- и трёхколёсной платформой шлангонаматываемого барабана. При этом дождеватель выполнен в виде поворотного по сектору дальнеструйного дождеобразователя (аппарата) и в виде двукрылого дождевального трубопровода ферменной конструкции («дождевальной штанги») (рисунок 19).

виды дождевальной машины Rainstar А3

а) с дальнеструйным дождеобразователем; б) с ферменным двухконсольным дождевателем

Рисунок 19 – Общие виды дождевальной машины Rainstar А3

Известна серия шлангобарабанных дождевальных машин серии «PRORAIN» выпускаемых компанией BAUER с водомётными («дальнобойными разбрызгивателями») и консольными дождевателями (рисунок 20).

виды шлангобарабанных дождевальных машин серии «PRORAIN» с дальнеструйным дождевателем и с двухконсольным дождевателем

Рисунок 20 – Общие виды шлангобарабанных дождевальных машин серии «PRORAIN» с дальнеструйным дождевателем (а) и с двухконсольным дождевателем (б)

Дождевальные машины серии «ProRain» осуществляют полив при рабочем давлении в (3,5÷11,0) бар с поливом за один проход участка в 5 гектаров при ширине поливной полосы от 30 до 85 метров с регулируемой скоростью перемещения тележки дождевателя от 8 до 120 м/час. Характеристики моделей дождевальных машин серии «ProRain» приведены в таблице 5.

Таблица 5 – Данные по параметрам шлангобарабанных машин ProRain

Серия Модель Значение основных технических характеристик
диаметр

шланга,

мм

длина

шланга,

м

радиус

полива,

м

объём

водоподачи,

м3/час

рабочее

давление,

бар

ProRain F30 90-450 90 450 30-55 20-120 4,0-11,0
100-400 100 400 30-55 20-120 4,0-11,0
100-450 100 450 30-55 20-120 4,0-11,0
ProRain F40 100-540 100 540 30-55 20-120 4,0-11,0
100-500 110 500 30-55 20-120 4,0-11,0
120-370 120 370 30-55 20-120 4,0-11,0

На шлангобарабанных машинах компании «Bauer» используется широкий спектр «дальнобойных разбрызгивателей» — дождевальных аппаратов, общие виды и характеристики которых приведены на рисунке 21.

виды дождеобразователей компании BAUER

Рисунок 21 – Общие виды дождеобразователей компании BAUER

Дождевальные устройства со сходными характеристиками разработаны и выпускаются фирмами IRRILAND, «Beinlich», IRTEC SPAVIA и другими.

Известно сопоставление специалистов «ВолжНИИГиМа» характеристик полосовых позиционных шлангобарабанных дождевателей с забором поливной воды из гидрантов закрытой оросительной сети (таблица 6).

Таблица 6 – Сопоставительные характеристики позиционных полосовых шланговых гидротурбинных дождевателей (ДШ)

Сопоставляемые характеристики Значения характеристик по дождевальным шлейфам
ДШ-110 «АГРОС» Bauer, серия –

RAINSTAR E21

ABI серии 58 GX
1 2 3 4
Расход воды, л/с 10÷20 9÷25 10÷25
Давление на входе в ДМ, МПа 0,7÷0,9 0,45÷1,1 0,6÷1,1
Ширина захвата, м 60 75÷110 66÷105
Стоимость по состоянию на 2014 год, руб. 1 190 512 1 280 000 950 000

Очевидными достоинствами шлангобарабанных дождевателей (дождевальных машин) являются: возможность их использования на угодьях «неправильной» (сложноконтурной) конфигурации, когда использование другой дождевальной техники затруднено или невозможно; возможность перемещения малых дождевателей с использованием средств «малой механизации»; возможность использования малорасходных оросительных (поливных) сетей и насосных установок; высокая степень адаптивности к условиям полива и размерам поливных участков; простота и отработанность конструктивных решений, высокий уровень ремонтопригодности и надёжности этих машин.

Основными недостатками шланговых дождевателей (шлангобарабанных дождевальных машин) являются:

  • потребность в транспортных средствах для перемещения с одной позиции на другую;
  • потребность в относительно высоких напорах;
  • сравнительно низкое качество дождя и полива;
  • относительно высокая удельная стоимость (на один гектар орошаемого угодья).

Широкий спектр видов и конструкций дождевальных аппаратов дополняется их разнообразными опциями:

  • возможностью изменять угол выброса струи в пределах от 10 до 28 градусов;
  • набором диаметра их сопел (от 12 до 40 мм в зависимости от модели распылителя);
  • возможностью регулирования давления в нём от двух до семи бар.

Варьируя видами, моделями и типоразмерами «водомётов» (дождеобразующих аппаратов) можно подобрать устройства, обеспечивающие определённый расход поливной воды (в диапазоне от 3 л/с до 44 л/с) и радиус полива в пределах от 26,0 до 71,5 метров.

В шлангобарабанных дождевателях предусмотрен широкий набор конструкций и типоразмеров симметричных и ассиметричных тележек с разной шириной пролёта (от 1,2 до 3,9 метров) и высотой (от 1,1 до 1,6 метров).

В конструкциях дождевателей предусмотрена установка узла автобалансировки угла выпуска струи из широкозахватного (дальнобойного) дождеобразователя («водяной пушки») и возможность установки двух дождеобразователей и фиксированное положение сопел на высоте от 1,96 до 2,12 м.

Кроме дальнеструйных дождеобразователей в шлангобарабанных системах предусмотрено применение двухконсольного штангового дождевателя, обеспечивающего «мягкий» полив сельскохозяйственных угодий.

2. Шланговые принудительно перемещаемые дождеватели

В семействе известных конструкций шланговых дождевателей следует различать шланговые дождеватели принудительно перемещаемые (передвижные, переносные или переставные), в которых собственно гибкий водоподающий шланг является только средством подачи поливной воды.

Переставные и перетягиваемые шланговые дождеватели.

Среди шланговых дождевателей, принудительно перемещаемых (передвижных или переставных шланговых дождевателей) вручную, механизмом или перетягиваемых шлангом по поливному участку, определённое распространение получили конструкции шланговых дождевателей, разработанных во ВНИИ «Радуга» для полива пропашных культур, ягодников, цветников и газонов на участках площадью до одного гектара, среди которых: дождевальная шланговая установка ДШУ-0,9 (см. рисунок 22), «дождеватель шланговый передвижной ДШ-1» (см. рисунок 23) с модификациями (моделями) – ДШ-1С (разработанный для полива садовых насаждений) и ДШ-1Н («низконапорный») и «дождеватель шланговый переставной ДШ-0,6П» (см. рисунок 24).

схема ДШУ-09

1 – водоподводящий шланг (от гидранта напорной сети или от насоса, забирающего воду из открытого водного источника) ; 2 – водопроводящие дождевальные крылья; 3 – узел вращения; 4 – опорная платформа; 5 – опорная рама; 6 – стояк; 7 – тросовые растяжки с крюками; 8 – концевые дождевальные насадки; 9 – вертикальная насадка и 10 – горизонтальная насадка; 11 – тройник; 12 – крестовина; 13 – корпус; 14 – упорный стакан

Рисунок 22 – Конструктивная схема ДШУ-09 (по ВНИИ «Радуга»)

Дождевальной шланговой установкой (ДШУ-09) осуществляется позиционный полив микро- и мезоплощадных угодий при вращении двух, оборудованных концевыми дождевальными насадками, дождевальных крыльев.

Основные технические характеристики дождевателя шлангового ДШУ- 09:

  • расход поливной воды (водоподачи) – (0,6÷0,8) л/с;
  • давление на входе – (0,15÷0,20) МПа;
  • радиус полива (захвата дождём) ≈ 8,0 метров;
  • площадь полива с одной позиции Sпол ≈ 200 м2;
  • длина водоподводящего шланга – (15÷25) метров;
  • масса установки – 20 килограммов;
  • обслуживаемая площадь – до одного гектара;
  • коэффициент эффективного полива – kэф/ пол ≈ 0,75.

Шланговый передвижной кругового полива дождеватель ДШ-1

Рисунок 23 – Шланговый передвижной кругового полива дождеватель ДШ-1

Шланговый передвижной дождеватель ДШ-0,6П с круговым поливом

Рисунок 24 – Шланговый передвижной дождеватель ДШ-0,6П с круговым поливом

Технические характеристики и технологические параметры передвижных (принудительно перемещаемых – перетягиваемых) шланговых дождевателей ДШ-1 и ДШ-0,6П конструкции ВНИИ «Радуга», рекомендуемых для полива относительно малых поливных участков, приведены в таблице 7.

Таблица 7 – Данные по дождевателям ВНИИ «Радуга»

Наименование показателей Значения показателей
по ДШ-1 по ДШ-0,6П
Расход поливной воды, л/с 0,3 0,15
Давление в дождевателе, МПа 1,0 0,8
Площадь обслуживания, га 1,0 0,8
Средняя интенсивность дождя, мм/мин 0,3 0,3

Схема и поливной модуль ДШ-1 приведены на рисунках 25 и 26.

Схема дождевателя ДШ-1

1 – трубопровод; 2 – гидрант; 3 – шланг; 4 – барабан; 5 – якорь; 6 – отсекатель; 7 – трубка; 8 – сопло; 9 – насадка; 10 – редуктор; 11 и 12 – опоры

Рисунок 25 – Схема дождевателя ДШ-1

Поливной модуль под шлангобарабанный дождеватель ДШ-1

1 – трубопровод; 2 – гидрант; 3 – якорь; 4 – отсекатель; 5 – шланг; 6 – насадка

Рисунок 26 – Поливной модуль под шлангобарабанный дождеватель ДШ-1

Полив шланговым дождевателем ДШ-1 может производиться в двух режимах передвижном (рисунок 27,а) и непередвижном (рисунок 27,б).

Технологические схемы полива шланговым дождевателем ДШ-1

а) полив в движении; б) полив позиционный; 1 – гидрант; 2 – шланг; 3 – дождеватель; 4 – орошаемая площадь; 5 – граница поливного участка

Рисунок 27 – Технологические схемы полива шланговым дождевателем ДШ-1

Полив в движении производится в направлении гидранта за счёт подтягивания дождевателя при намотке питающего шланга на катушку (барабан).

Полив дождевальной шланговой установкой ДШ-0,6П производится позиционно при вращении дождевальных крыльев, приводящихся в движение реактивной силой струи насадок, установленных на концах крыльев. Модульная компоновка установки позволяет увеличивать площадь орошения до 2000 м2 с питанием поливной водой от одного гидранта. Установка ДШ-0,6П перемещается на другую позицию при переносе или подтягивании за шланг.

Дальнеструйный дождеватель передвижной тележечный (ДДПТ).

Для полива технических, кормовых, овощных и бахчевых культур, картофеля, сенокосов и пастбищ на угодьях с торфяным, песчаным, супесчаным и среднесуглинистым почвенным покровом площадью до 40 гектаров и общем уклоне до 0,02 во ФГНУ ВНИИ «Радуга» разработан мобильный комплект дальнеструйного дождевателя на передвижной тележке (ДДПТ-30), общий вид и продольный разрез по которому приведен на рисунках 28 и 29.

1 – гибкий пластмассовый водоподводящий трубопровод от гидранта напорной оросительной сети; 2 – опорно-ходовая тележка дождевателя; 3 – дальнеструйный дождеватель (дождевальный аппарат)

Рисунок 28 – Общий вид мобильного дальнеструйного передвижного дождевателя

мобильный дальнеструйный передвижной дождеватель

1 – гидрант оросительного трубопровода; 2 – узел подсоединения дождевателя к гидранту; 3 – гибкий(ая) полиэтиленовый(ая) шланг (труба); 4 – тележка с дождевальным аппаратом

Рисунок 29 – Продольный разрез по мобильному дождевателю

Комплект оборудования мобильного дальнеструйного дождевателя (ДДПТ) включает: сборно-разборный полиэтиленовый трубопровод, соединяющий дождеватель с оросительной сетью и передвижную тележку с установленным на ней дальнеструйным дождевателем (ДД-15 или ДД-30).

Мобильный комплект работает позиционно (по кругу и по сектору) с питанием поливной водой от гидрантов закрытой оросительной сети через дополнительный трубопровод. Изменение позиций полива осуществляется перемещением дальнеструйного дождевателя оператором-поливальщиком.

Во ВНИИ «Радуга» разработано два типоразмера мобильного дальнеструйного дождевателя серии ДДПП (ДДПТ-15 и ДДПТ-30), основные технические и технологические параметры которых приведены в таблице 8.

Таблица 8 – Данные по мобильному дальнеструйному дождевателю

№№ п/п Наименование показателей Значения показателей
ДДПТ-15 ДДПТ-30
1. Расход поливной воды, л/с 15÷17,5 15÷30
2. Напор на входе в дождеватель, м 50÷60 50÷60
3. Радиус захвата дождём, м 50÷55 50÷70
4. Площадь полива с одной позиции, га 0,78÷0,95 0,78÷1,54
5. Интенсивность дождя без перекрытия, мм/мин 0,11 0,11÷0,117
6. Частота вращения дождевателя, об/мин 0,2 0,2
7. Коэффициент эффективного полива ≈ 0,6 ≈ 0,6

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *