Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему
Усовершенствование оросительных систем на основе ресурсосберегающих технологий и средств орошения
ВАК РФ 06.01.02, Мелиорация, рекультивация и охрана земель
Автореферат диссертации по теме "Усовершенствование оросительных систем на основе ресурсосберегающих технологий и средств орошения"
Украшська академш аграриих наук Гиститут пдротехшки i мелюрацй
ГРИНЬ ЮРЕЙ ГОАНОВИЧ
УДК 631.67:621.647.2:621.643:621.67
УДОСКОНАЛЕННЯ ЗРОШУВАЛЬНИХ СИСТЕМ НА OCHOBI РЕСУРСОЗБЕР1ГАЮЧИХ ТЕХНОЛОГШ ТА ЗАСОБГВ ЗРОШЕННЯ
06.01.02 - Ольськогосподарсью мелюраш!
Автореферат дисертацй на здобуття паукового ступени доктора техшчних паук
Киш-2000
Дисертацкю е рукопис.
Робота виконана в 1нституп пдротехнши i мелюрацп УкраТнськоТ академп аграрш наук (УААН).
Науковий консультант: доктор техшчних наук, професор, академп УААН, РАСГ Коваленко Печро Гванович, вще-пргаидент УААН.
Офщжш опоненти:
доктор техшчних наук, професор, заслужений д1яч науки i технжи УкраТн Науменко 1ван 1ларшнович, завщувач кафедри Ршненського державного техшчног ушверситету;
доктор техшчних наук, професор Хоружий Петро Данилович, завщуючи в!ддшом 1нституту пдротехнки i мелюрацп УААН;
доктор техшчних наук, професор, член-кореспондент РАСГН, заслужений Д1яч наук i технжи РФ Ольгаренко Володимир 1ванович, проректор по науковш робот НовочфкаськоТ державно! мелюративноТ академп (Росш).
Провшна установа: 1нститут пдромехашки HAH УкраТни, вул. Желябова 8/4.
Захист вщбудеться "-¿^ ",iati~cпа-Од. 2000 р. о "{О годин! на заа'даш спешал13овано7 вчено'1'ради при 1нстшуп гщротсхшки i мелюрацп УААН за адресою: м. КиТв, Васильювська, 37.
3 дисертащсю можна ознайомитись у б1блютещ 1нституту за адрссою: м. КиТв, Васильктська, 37.
Автореферат роз!сланий " У " Ate ■¿^к 2000 р.
Вчений секретар
спешал1зованоТ вчсноТ ради, -
кандидат техшчних наук, с.н.с. Ч Топольник T.I.
ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ Актуальтсть теми. В У крапп основним способом поливу е дощування з користанням високопродуктивних дощувальних машин "Фрегат", "Дшпро", ДДА-ЮОМА, !убань". Починаючи з 1972 року в УкраТш введет в експлуатацт закрнп зрошувальга стеми з дощувальною техгакою на площ'1 бшыне 2,5 млн га. Будавництво таких систем магало розробки нових тишв систем 1 пристроТв, ям забезпечують достатню надшшсть ■нкцюнування закритоТ зрошувальноТ мерена та тдтримакня в нш необидного (равл1чного режиму. При цьому, дощувальш машини повинн! вщповщати агротехшчним могам сигьськогогаодарських культур 1 в той же час мати оптималып значения :плуатацшних, енергетичних 1 гщравл^чних параметр1в. Практика експлуатацй закритих ошувальних систем з високопродуктивними машинами виявила Тх суттев1 недолЬси, яю не цювщають сучасним вимогам зрошуваного землеробства. Наприклад, найбиын поширеш над1ЙИ1 в робот! дощувальш машини "Фрегат" мають високу енергоемшсть поливу, ицувальш машини "Кубань" мають достатню яюсть поливу, невелику енергоемшсть, але ефективно працюють у взаемозв'язашй систем! "канал - дощувальна машина". Низьи сплуатацшш показники також мае система "насосна станщя - закрита мережа -щувальна машина "Дшпро". Сьогодж широке бущвництво нових систем не редбачаегься, а бшышсть зрошувальних систем необхщно реконструювати. Загальна треба дощувальноТ 1 поливноТ техшки перевшцус и наявгасть, тому гостро стоТть питания осконалення та замши дощувальних машин "Фрегат", "Дшпро", ДДА-ЮОМА, яю цтрацювали свш ресурс. При цьому дефицит 1 висока варлсть енерги, води I матер1альних сурйв вимагають удосконалення та оптим1зацп експлуатацшних параметр1в ¡снуючих ошувальних мереж 1 дощувальноТ гехгаки на основ! ресурсозберггаючих технологш та олопчно безпечних параметр1в штучного дощу, який створюють дощувальш машини.
Зв'язок робота з пауковима программна, планами, темами. Робота виконувалася за ржавними науковими програмами 1 тематичними планами ШМ.
1984-1986 рр. План науково-дослщних робге Мшводгоспу СРСР. "Исследовать и эвершенствовать системы с ЭДМФ "Кубань", разработать средства автоматизации дораспределения, технологию и комплекс машин для строительства каналов, дать ономическую оценку эффективности использования машин", Державна реестращя 01.860.003610. Автор виступав у рол! вщповвдалыюго виконавця.
1986-1990 рр. План науково-дослщних роб!т Мшводгоспу СРСР. "Разработать и едрить конструкции внутрихозяйственных оросительных систем, обеспечивающих эномито материальных, энергетических и людских ресурсов, исключающих отрицательное
воздействие на окружающую среду", Державна рессгращя № 01.900007668. Автор виступав рол вщловадального виконавця.
1990-1995 рр. Державна прздрама "Продовольство-95", проект "Родкгасть грунпв "Розробити 1 впровадити нов'1 модифйсацП дощувальних машин, ям забезпечують економ'| енергетичних ! водних рссурав, збереження грунпв", Державна реестращя № ЦА01005312 Автор виступав у рол! наукового кер1вника.
1996-2000 рр. Державна програма "Ресурсозбер1гаюче водокористування в АПК "Обгрунтувати напрямки розвитку дощувальноТ техюки, розробити новх конструга дощувальних машин та техшчних засоб'щ управтння технолопчними процесами", Держав] реестращя № 0196Ш21771. Автор виступав у рош наукового кср1вника.
Мета I задач/ достдження. Мета робота - розвиток теоретичних основ, розроб) методов 1 засоб!в економП енергетичних, водних 1 матер1альних ресурав, пщвшцеш техшчноТ та еколопчноТ надшносп зрошувальноТ мерея« та дощувальних машин.
Досягнення мети здшснювалося виршенням таких задач:
-розробка методш оптимващТ зрошувальноТ мереж! та дощувальних машин на осно ресурсозбереження;
-визначення експлуатацшних 5 технолопчних показшшв зрошувалышх систем дощувальними машинами "Фрегат", "Дшпро", "Кубань", яи забезпечують збережен енергетичних, матер1альних I водних ресурав;
-розробка математичних моделей, оптим1защя конструктивних г технолопчш параметрт пдрашйчноТ арматури зрошувальноТ мереж! та трубопроводов дощувальи машин "Фрегат", "Дшпро", "Кубань" з врахуванням умов Тх експлуатаци;
-пщвищеппя р1вном1рносп та якосп дощу дощувальними машинами круговоТ • фронтальноТ даТ;
- оптимващя робочого тиску дощувальних машин "Фрегат" з врахуваню параметр ¡в гидроприводу 1 водопровщного трубопроводу;
- розробка нових, удосконалення ¡снуючих способ'ш 1 засоб!в експлуатш зрошувальноТ мсреж1 та дощувальних машин, яга забезпечують економно енергетичот водних 1 матер1альних ресурав.
Об'ектом доааджеюш е процес подач! та розподшу води у взасмозв'язашй систе "насосна станцш - зрошувальна мережа - дощувальна техшка - 1рунт".
Предметом доелгджетш с енергоемшеть, втрати води, техтчна та еколопч! надШшсть дощувальних машин 1 зрошувальноТ мерою з технолопчним обладнанням.
Методы дошдження. Розробка проблеми поеднувала теоретичш експериментальш дослщження на основ! системного гадходу.
Оптикнзащя параметр1в зрошувальноТ мереж! та дощувальних машин здшснювалася годами лшшного програмування.
При оптим'пацй параметры гадравлчноТ арматури використовувалися методи гематичного моделювання, операцшного числения 1 автоматичного регулювання.
Математичне моделювання р!вном1рност1 та якосп дощу вздовж водопровщного 'бопроводу дощувальних машин здшснювалося з використанням метод1В ато1фитер!ального нелшшного програмування.
Статичш та динам!чн! характеристики регулюючоТ та захисноТ арматури, вузл1в цувальних машин дослщжувалися на фпичних моделях 1 експериментальних зразках в юраторних умовах на спещально розроблених стендах.
Польов! дослщження дослщних зразюв дощувально! техшки та пдравл^чних 1СтроТв проводилися з використанням ОСТ 70.12.1-86 "Испытания сельскохозяйственной ники. Машины мелиоративные, осушительные и оросительные. Программа и методы [ытаний", а також методав випробувань розроблених нами 1 затверджених Держводгоспом раши, ВНД 33-4.3-01-98 "Машини 1 установки дощувальга. Програми 1 методи фобувань 1 ощнок".
Наукова новизна одержанах результаты:
Вперше проведено опттизащю зрошувальних систем \ дощувальних машин на основ! гроблених комплексних ресурсозбершаючих 1 природоохоронних показнтав.
Вперше одержано закономерность статичш та динашчнт характеристики тиску води в гбопроводах зрошувальноТ мерем при оперативних переключениях та аваршних ключеннях насосноТ станци 1 дощувальних машин.
Вперше визначено показники якосп дощу низьконатрних I низьконггенсишшх гшф!кацш машин "Фрегат" з р1зними типами дощувальних насадок I схемами Тх шицення.
Вперше, на основ! одержаних динам1чних характеристик тиску води в трубопроводах »шувальноТ мереж!, проведено оптим1зац1Ю параметр1в нових гасниюв пдравл1чних ударив лобгжних клапашв з використанням диференцшних датчиков тиску та пристроТв.
Вперше проведено оптим1защю параметр1в дощувальних насадок з р1зними типами 1 мами Тх розмвдення на основ! забезпечення задано? точносп витрат води та дгаметра шель дощу вздовж водопровщного трубопроводу.
Удосконалено математичну модель багатоогарно! дощувально! машини на основ! ¡езпечення заданого запасу тягового зусилля з врахуванням змши робочого тиску 1 витрат де у водопровщному трубопровод!, що дозволило онтим1зувати принципову схему ! заметри низьконатрних модифжацш дощувальноТ машини "Фрегат".
Практичне значения одержаних результате. Проведено обгрунтування i оптимва режим1в експлуатацн комплексу "насосна станция - зрошувальна мережа - дощувал! машина", що дозволяе забезпечити економйо енергетичних, водних i матер!алышх ресур( пхдвищити техшчну i еколопчну надшшегь зрошувальних систем.
Розроблено i доведено до ссршного виробництва на Первомайсько машинобудтному завода типовий ряд пизьконапгрних t низьксмнтенсишгих модифша: дощувальних машин "Фрегат", яю дозволяють забезпечити економпо енергп при зроше вщ 27 до 56%. 3 1988 року по 1998 рпс випущено та введено в експлуатащю на зрошувальь системах УкраТни i Pocil бшьше 1,3 тис. таких модифжацш.
Розроблено чотири низькоштенсивш модифжацм дощувального агреп ДДА-100МВ, як! забезпечують високу яюсть поливу, захист родючого шару грунту вщ ер( та рекомендовага до cepiiiHoro виробництва на Херсонському комбайновому завод!.
Розроблено i налагоджено на ЗапорЬькому ремонтно-мехашчному завода cepii виробництво типового ряду захисноТ, запоб'гжноТ та регулюючоТ арматури, яка тдвии надшшеть робота зрошувально! мереж! та дощувальних машин, забезпечуе еконо» матер1алышх i водних pecypciB. Починаючи з 1982 по 1996 рк випущено бшьше 20 тис. i uieT арматури, яка експлуатусться на площ! майже 300 тис. га в УкраТш та Pocii.
Результата розробок i дослщжень включено в одинадцять нормативно-методич! документе, яга схвалеш та затверджеш НТР М1нводгоспу УРСР, Млнводгоспу СР( Ддэжводгоспу УкраТни.
Розробки по дощувальнш техшш ввшшли в "УкраТнську пацюнальну прогрг виробництва машин i технолопчного устаткування для сшьського господарства, харчов* переробноТ промисловосп" 1992 р., в "Систему машин для мелюраци земель в УкраТш перюд до 2005 року", в "Програму виробництва технолопчних комплекав машин обладнання для агропромислового комплексу на 1998-2005 рр", постанова Кабшсту Minici УкраТни №403 вщ 30 березня 1998 р.
Особистий внесок здобувача. Bei науков1 положения, що виносяться на зах* отримаш автором дисертацп в щюце<д багатор1чно! роботи вщповщальним виконавце науковим кер!вником науково-техшчних програм. Основш науида результата, виносяться на захист, слримаш особисто дисертантом (ще7, законом1рноеп, динам! модеш, методи розрахунку, шляхи реашзацй). Експериментальна перев1рка наукових щей практична реалтащя здшсгаовалась разом з ствробпшисами вщдшу зрошувальних систе асшрантами.
АпробацЫ результате дисертацй Основш положения i матер!али диссрт: доповщалися i отримали позитивну ощнку на численних науково-методичних та науко техшчних М1жнародних, союзних, республжанських конференщях, виставках i нарадах,
оводилися в мм. МОСКВ1 - 1986, 1988, 1989, 1990 рр., в Пловдгай (НРБ) -1985р., >вочеркаську - 1986р., Ташкент! - 1988р., Слмферопош-1985 р., в м. Р1шге - 1989, 1990 рр., авропол - 1988 р., Киев1 - 1996, 1997 рр., Кишинев! - 1995 р.; на тематичних виставках [НГ СРСР, (Москва) - 1986, 1990 рр., ВДНГ УРСР (КиТв) - 1984, 1985 рр.; НВЦ (Кшв) -30 р., на техшчних парадах ¡нституту "Укрводпроект", на секщях НТР та експертних радах ржводгоспу УкраТни (1982 - 2000 рр.), УААН (1990 - 2000 рр.).
Публисаф. Основш результата дисертацй опублжовано у 82 наукових роботах, у му чист в 1 навчалыюму пойбнику, 11 галузевих НТД 1 рекомендащях, 26 статтях у хових виданнях, захшцеш 32 авторськими свщоцтвами. Всього по тем1 дисертацн ублжовано 106 наукових праць, в тому числ! 43 авторських свщоцгва.
Структура та обсяг дисертацшноТробота. Дисертащя викладена на 351 стор!нц1 та е вступ, ам роздшв, висновки, список використаних лггературних джерел на 25 зр1нках з найменуваннями, додатки на 23 сторитаах. Текст робота шюструеться 104 сунками та 64 таблицями.
ЗШСТ РОБОТИ
В першояу роздЫ проведено анатз досладжень ресурсозбер1гаючих метод1в 1 засоб1в эшення, розглянуто сучасний р!вень зрошувальних систем I напрями Тх удосконалення. На исному етага розвитку мелюрацн в умовах росту цш 1 дефщиту енергй, води та тер1альних ресурсш розробка та впровадження енергозбершаючих I ресурсозберйаючих ;иологш 1 техшки зрошення набувае першочергового виршення. Дослщження по эсконаленню зрошувальних систем особливо штенсивно проводилися в наций краТш та з1нах СНД з 1970 по 1990 роки, коли широко будувалися нов! та реконструювалися ¡снукга зшувальт системи. В цих досшдженнях основна увага придглялась проблемам розробки 1 хтадження зрошувальних систем з найбшьш поширеними в УкраТш дощувальними шинами ДДА-100МА "Фрегат", "Дшпро", "Кубань". Можливо видшити три основш прями дослщжень, ям зараз мають актуальшсть. Перший напрям оптим!защя еративного водорозподалення води при зрошеню; другий - розробка принципових схем 1 иструкцш зрошувальних систем, доюпдження комплексу "насосна станщя - зрошувальна режа - дощувальна техшка; третей - вплив зрошення на рослини, поверхню грунту, срокшмат.
Ранше комплексному виршенню енергозбереження було придшено недостатньо 1ги, тому що це питания так гостро на той час не стояло. Проблеми оперативного дерозподшення на мешоративних системах при ршшх умовах 1 типах зрошувальних ггем виртувалися в роботах Галямша Е.П., Горюнова Н.С., Григорова М.С.,
Коваленка ПЛ., Рекса Л.М., Михайлова Ю.О., Зюлжова Г.М., Носенка В.<] Ольгаренка B.I., Хоружого П.Д.
Дослщження по опттаизацп схем i параметрш мешоративних систем провеяе Штепою Б.Г., Шешшшш Г.Ю., Ншольською A.A., Олшником О.Я., Пивоваром М.] Лазарчуком М.О., Масловим B.C., Дупляком В.Д., Ашевим КА., Носенко В.Ф.
В бшьшосп робгг пошук ефективних технолопй та теыпчних засойв зрошен проводився без врахування методологи системного анатзу, де зрошувальна сисга досэнджусться як складний взаемозв'язаний комплекс.
В ocraHiii роки, характерним для дослщжень е комплексшсть пщходу до виршен задач оптим1зацц робота зрошувальноТ мереяа та дощувальноТ технпш. До таких pot сшдуе вщнести дослщження Адамепка A.I., Афанасьева В.М., Губера К.В., Гурша BJ Гусейн-Заде С.Х., Дапильченка Н.В., Ковальова Н.Г., Лебедева Б.М., Наумснка I. Носенка В.Ф., Митркшна A.A., Рязанцева A.I., Савушюна С.С., Остапова 1.< Ольгаренка B.I., Шевченка О.В., Трускавецького P.C., Яцкка A.B.
Дослщження i практика використання зрошувальних систем з дощувальнш машинами показали, що ефектившсть Тх зал ежить вщ надйпюсп подач1 та яко( розподшення води на зрошуваш дшянки. В цьому напрямку досщджень значний вклад вивчення мехашзму та впливу параметров штучного дощу на ршп типи грунтгв внес Абрамов А.М., Болдирев A.B., Гаврилиця А.О., Григор'ев В.Я., 1льТн M.I., Кузнецов М.< Ерхов М.С., Кантор О.В.
Цими авторами було визначено, що важливе значения для забезпечення оптимальн параметр1в штучного дощу мае заданий пдравлшний режим зрошувальноТ мера основними параметрами якого е робочий тиск i витрата води. Враховуючи це, бага дослщжень було придшено питашшм пщвищення надшносп робота зрошувальноТ Mepemi стабшзацй пдравл1чного режиму зрошувальноТ мереж1 за допомогою регулюючоТ захисно! арматури. Найбшьш В1Д0М1 дослщжешш в цьому напрямку проведе Аддошиним A.A., Блохпшм B.I., Вишневським К.П., Гарником В.К., Гуршим BJ Коптаним Н.М., Куделею МЛ., Килимником В.Д., Луцьким В.Г., Хоружим П.^ Настенко М.М., Науменко I.I., Ольгаренко B.I., Рудь A.M., Фомшим Г.е. В результате ц дослвджень визначено, що надшшсть функцюнування зрошувальноТ мерет недостатня, ¡снуюча регулююча i захисна арматура не вщповщас сучасним вимогам зрошувальних сисп за величиною витрат води, за точтстю регулговання та д1апазону робочого тиску.
Анашз сучасного еколопчного р!вня зрошувальних систем в УкраТш показуе, що багатьох випадках зрошення супроводжуеться деградащею грунпв. 1снуюча дощуваль техн!ка ДДН-70, ДДН-100, ДЦА-100МА, "Дшпро", не забезпечуе необхщну ямсть piBHOMipHicib зрошення, внаслщок чого спостериаеться ероз1я грунту i стш води з йо
зерхш. Анатз основних напрямш економй земельних ресурав показуе, що в найблияга О роив перспективним може буш впровадження грунтозахисних технологш та техшки пиву, використання дощувальних машин фронтально! дп та впровадження нових способш! тки поливу на дшянках з ухилом бигыпе 0,03. Сутгеве зменшення навантаження на грунт 1 греження родгочого шару вад ерозн можливо досягти шляхом пщвищення ршном!рносп та >сп дощу, за рахунок зниження його пггенсивггосп та розм^р'ж крапель.
У другому роздш проведено обгрунтування методов I напрям1в дослщжень. Для вирнпепня задач економй земельних, енергетичних, водних 1 матер1альних :урав та удосконалення на цш основ1 зрошувальних систем викорисгано методолопю ¡темного анал1зу, яка передбачае розклад складного гнженерного комплексу "насосна 1нщя - зрошувальна мережа - дощувальш машини" на ланцюги 31 складовими !х ментами. При цьому видишоться найбшьш важлим елементи, яи детермшовано або >хастично впливають на ресурсозбереження.
Сучасна досконала зрошувальна система на наш погляд повинна перш за все довщати таким вимогам:
-надйно забезпечувати подачу води в родгочий шар грунту у вщповщносп з задании кимом вирощування сшьськогосподарських культур;
-технолопчний процес 1 засоби подач! та розподиення води повшпп максимально >езпечувати збереження поверхневого шару грунту 1 економто енергетичних, водних 1 гер1альних ресурсш;
-експлуатащя зрошувально! системи повинна бути простою 1 надайною, довгочасною ефективною.
Удосконалення зрошувальних систем здшснювалось за розробленою методикою [С. I), яка передбачала зменшення нитрат сперта за рахунок зниження робочого тиску 1 грат води на виход насосно! стандн, що вимагае розробки та впровадження ?ьконагарних 1 низько^нтенсивних дощувальних машин. В свою чергу зменшення робочого жу в трубопроводах зрошувально! мереж! створюс умови для економй металу, бетону, ;вищус надштсть сксплуатащТ зрошувально! мереяа. Втрати води зменшуються при [ШВ1, якщо р!вном!ршсть ! яисть дощу забезпечуються конструкщею ! технолопао робота :об1в зрошення, а також засобами стабшзацн пдравл^чних процеств зрошувально! мереяя. ким чином, для збереження енергетичних, матер1альних 1 земельних ресурав необхщна зш за все розробка низьконатрних ! низькоштенсивних дощувальних машин, надшно! ■улюючо! ! захисно! арматури, технологи та засоб1в пщвищення ртном!рносп та якосп учного дощу.
Зрошувалыш система ]
анал!з 1снуючих систем
та виб!р напрям1в I шлях1В 1х удосконалення
вюиачеыня законокмрнмггей I аюсобш зиеншпшя витрат енергИ. води та земельню ресур«дв
зниженнп тиску Р та
витрат води О иа насоснай стаииП
1 гилвншсння 11яд1йиост] мереэаа та эменшеннв витрат воли
внключекня ероэП та стоку поверки! грунту
розробка ншь^онширмих дощувальпих машин
> роэробка низь-| коЬстеиошиих докцувальннх машин
розробка регулюючоТ | та захисио? арматури
пивншсння р1аыом1рност1 та якосп доту
конкретна режшзацш та прийняття рЬыения I
[ синтез |
удосконалена зрошувальна система
Рис. 1. Методика удосконалення зрошувальних систем з дощувальними машинами на основ! ресурсозбереження
Враховуючи нсобхщшсть еколопчноТ надшносгп зрошувальних систем, знижен витрат енергетичних та магер1альних ресурав, розроблено критерГГ Тх ощнки, ! представлеш природоохорошшми, ресурсозбери-аючими, експлуатащйними 1 еконошчни показниками та параметрами.
До природоохоронних показниюв дощувальних машин вщносяться: серед ¡нтенсившсть дощу, серсднш доаметр крапель дощу ! його енергетична д1я на гру] коефЩент ефективного поливу, питомий тиск колю машини на грунт, миимальна полив норма машини. До ресурсозбертаючих показниюв зрошувальних систем 1 дощувальн машин доцшьно вщнесги: енергоемюсть поливу, питом» витрати металу на зрошуваль систему та на машину, втрати бетону на бущвництво канашв 1 труб, витрати палива д робота дощувальних машин 1 коефодент земельного використання (КЗВ). ЕксплуатацИ критсрп представляються такими показниками: витрати пращ на полив, коефщк надшносп технолопчного процесу машини, коеф'щкнт використання експлуатащйного ча середня наробка машини на вщмову, витрати на обслуговуваиня канашв, трубопровод
ицувальних машин, допустимий ухил мшцевосп. Економ1чш показники зрошувальних стем включають приведет витрати, кагаталовкладенгог в систему, варткть поливу та гефвдент урожайность
Виб1р типу 1 оптимальних параметр1в зрошувалыюТ мереж1 та дощувальних машин юводиться з врахуванням природоохоронних, ресурсозбер1гаючих, експлуатацшних 1 оном1чних параметр1в та показнгаав. Ц[ параметри мають рЬну фвичну природу 1 >зм1ршсть, тому здшснено перехщ до вщносних значень параметров I показнимв.
Абсотопи значения природоохоронних параметрт представляються матрицею '1)={аь}Шхп, де ш - кшыасть машин, п - юлыасть параметр!в. Таблиц з абсолютними аченнями ресурсозбертаючих, експлуатацшних ! економмних параметр1в дощувальних цпин В1ДПОВ1ДНО представляються матрицями А(2) = {а,,} ЛИП > А(3) = {а,,} отт , ^ = {ал}шта.
Частина параметр1В задаеться множиною II, вцдаосш значения яких визначаються з 'Солютних шляхом дшення абсолютного значения дано! машини 1 даного параметра на жсимальне абсолютне значения дня цього параметра по вс1м машинам. 1нша частина раметр1в задаеться множиною 1г, вщност значения яких визначаються з абсолютних ияхом дшення м1шмального або нормативного абсолютного значения для даного раметра по вам машинам на абсолютне значения для даного параметра ! для даноТ
1ШИНИ.
Множини II та 1г не перетинаються.
Матрищ з вгдносними значениями природоохоронних, ресурсозбертаючих, сплуатацшних 1 економ!чних парамегр!в А<1->= отримаемо зр!вняння
_, ягацо ¡=] та ¡£1
■4)
д , ¡накшс
О , ¡накшс
Узагальнений комплексний показник кожноТ машини визначаеться вектором
п
Х = (Хи..,Хт), деХ; = Хл
Оптамиащя параметр1в дощувальних машин, яка визначасться на основ1 м1шм1за! комплексних показниюв показуе, що найкращ! комплексш рссурсозбер1гаюч1 показню мають дощувальш машини ДЦА-100МА-2.69 1 ДМУ-Бнм"Фрегат"- 3.42. Найкра1 пpиpoдooxopoннi показники машини "Кубань-ЛК"- 2.46, "Таврш"- 2.71, "Кубань-Л"- 2.82,) це видно з таблиц! 1.
Таблица
Комплексш показники зрошувальноТ мереэи та дощувальних машин
Зрошувальш мереж1 з Показники Узагальнен]
дощувальними машинами Природо- Рссурсо- Експлуа- Еконо- комплексна
охоронга збер1гаюч1 тащйт М1ЧШ показник
ДМУ-Б"Фрегат" 3,85 4,64 3,90 3,36 15,75
ДМУ-Бнм"Фрегат" 3,80 3,42 3,94 3,28 14,14
"Кубань-ЛК" 2,46 3,76 4,32 3,34 13,88
ДЦА-ЮОМА 4,03 2,69 6,22 3,22 16,16
ДКШ-64"Волжанка" 3,22 3,36 4,77 3,43 14,78
ДКГ-80"Ока" 3,07 3,77 4,53 3,43 14,80
"Кубань-Л" 2,82 4,11 5,55 3,45 15,93
"Таврия" 2,71 3,70 4,84 3,46 14,71
ДФ-120"Дтпро" 4,65 4,19 4,46 3,90 17,20
Анал1з одержан их комплексних показниюв найбшьш поширених дощувальних манн "Фрегат", ДЦА-ЮОМА, "Дшпро" 1 "Кубань" показуе, що для Тх удосконалення необхщно: -пщвшцити яюсть поливу дощувальних машин ДЦА-ЮОМА, "Фрегат", "Дшпро"; -знизити енергоемшеть поливу машин "Фрегат"; -гадвищити надшшеть експлуатацн машин "Дшпро", "Кубань". Огтмзащя дощувальних машин на основ1 природоохоронних критф здiйcшoвaлacь з врахуванням динам1чних характеристик природоохоронних показншав, я змшюються в залежносп вщ природних, нормативних та ¡нших факторш. ^ природоохоронних показниюв, яю найбшьше змшюються в процеся експлуатацн вщносять штенсившсть дощу, коефодент ефективного поливу 1 дааметр крапель дощу. При цьои 1нтенсившсть дощу та коефицент ефективного поливу в значнш м!р! залежать вщ величш вггру, який змшюеться протягом доби. Д!аметр крапель дощу в найбшышй мф! зал ежить в
>бочого тисну дощувальних машин 1 типу Тх робочих оргашв (дощувальних апаралв, кадок).
В результат! дослщжень риних вар1а1гпв впливу впру 1 тиску води визначена величина >мплексного природоохоронного показника К для таких умов експлуатацн дощувальних шшн: швидюсть вггру V не перевищуе 1,5 м/с, робочий тиск в трубопровод! машини - 0,2 МПа; швидюсть в ¡тру V = 5 м/с, р = ОД МПа; швидюсть в^тру V = 5 м/с, = 0,5 МПа; швидюсть впру У= 10 м/с,р = 0,5МПа.
Анашз результате дослщжень показуе, що зб!лыпення робочого тиску з 0,2 до 0,5 МПа трубопровод! машини зменшуе величину К у вах дощувальних машин. Особливо це дчутно на високонатрних модификациях машин "Фрегат", де комплексний >иродоохоронний зменшуеться з 3,812 до 3,572, що гадвищуе еколопчну надшшсть ща
1ШИНИ.
Зростання швидкосп в1тру негативно впливае на еколопчну надшшсть дощувальних шин. Наприклад, при зростанш швидкосп В1тру з 1,5 м/с до 5 м/с при однаковому тиску >ди Р в трубопровод! машини ОД МПа комплексний показник К зростае у вах дощувальних шин, а найбшьшеу ДФ-120 "Дншро" та ДДА-100МА.
Ощнка дощувальних машин на основ! визначення комплексних природоохоронних жазниюв дозволяе зробити таю висновки:
-найкращу еколопчну надшгасть ! вщповщно мешш значения комплексних >иродоохоронних показниюв мають дощувальш машини "Кубань", "Тавр1'я" - найлршу [1А-100МА та "Дшпро";
-для пщвшцення еколопчно! надшносп дощувальних машин ДДА-100МА необхщно [еншити ¡нтенсившсть I дцаметр крапель дощу, в машинах "Дшпро" - збшьшити коефвдент юстивного поливу, зменшити дааметр крапель дощу ! вплив виру на змшу ¡нтенсивносп |щу.
В третьему роздШ подаються результата досящження законом1рностей, як! безпечують збереження енергетичних, водних ! матер1альних ресурав на зрошувальних стемах.
Одним ¡з головних фактор1в, яю впливають на економ1ю енергетичних, водних 1 1тер1альних ресурав е величина тиску в зрошувалыий мереж! ! характер перехщних фашпчних процеав. Зрошувальш системи з дощувальними машинами "Фрегат", "Дшпро", !олжанка" в1'дносяться до високонап!рних систем, тому встановлення законом!'рностей ¡ни величини тиску при технолопчних переключениях ! аваршних вщюточеннях щувальних машин дае можлив!сть виявити напрями пщвшцення надшносп зрошувальних стем та забезпечення економи матер!альних, енергетичних! водних ресурав.
Досшджсння проводилися на типових зрошувальних системах при наступних режима робота зрошувальноТ мережл включения насосноТ ста щи; аваршне виключення насоснс станцп; робота насосноТ станцн в черговому режима; включения I виключення одш! дощувалыюГ машини 1 одночасно двох дощувальних машин. Дослщженнями встановленс що величина шдвищешш робочого тиску Р при вщключенш машин "Фрегат" заложить в1 витрат води машини (2, типу зашрного органу I швидкосп його закриття. Ввдюпоченн машин "Фрегат" здшснювалося засувкою з гидроприводом або регулятором тиску, яю мают р1зш типи затрних оргатв, тому характер 1 величина змши робочого тиску вщриняютьк Одержана залежшеть величини максимального приросту тиску води при закритп засувк протягом 45-50 с, I рпних витратах води дощувальноТ машини "Фрегат" та швидкостя закриття засувки.
Дослщжсння перехщпих процесш, яя випикаготь при включенш та виюточеш дощувальних машин "Дшпро" 1 настроювашп регулятора тиску РДУ показують, що в цьом випадку значного коливання тиску в трубопроводах мереж1 не спосгер1гаеться, максимальне перевшцення тиску над робочим досягае не бшыпе 0,2 МПа. Якщо настрой» РДУ вщеутня, то спостер1гаються значш коливання тиску, як це видно з рис. 2.
Ша 1.2
0,6
/
1 £
1^
20 60 ЮС
60 100 140 ^с
а б
Рис. 2. Д1аграма змши тиску в польовому трубопровод! зрошувальноТ
мереж! при вщключенш машини "Дшпро":
а - в голов1 трубопроводу працюе регулятор тиску РДУ-200;
б - РДУ-200 не працюе;
1 - тиск в трубопровода в инцевШ чаеттп;
2,3 - вщповщно тиск попереду 1 теля РДУ-200.
Достдження перехвдних процеав, яю виникають в трубопроводах зрошуваль» мереж! при вщключенш насосно! станцн, включенш та вщключенш дощувальних маши "Фрегат", "Дшпро" показали, що максимальний тиск бшьше робочого в 1,4-1,5 раз] максимальна швидысть наростання або падшня тиску 0,075 МПа/с для машин "Фрегат" 0,02-0,03 МПа для машин "Дшпро". Величина 1 характер змши тиску залежить вщ тиг
обочого органу, витрат води дощувально! машини, 1Г довжини I рельефу мкцевостк меншення величини тиску при оперативних переключениях дощувальноТ машини "Фрегат" I Дшпро" можливо здшснити удосконаленням зашрних оргашв, яга вщключають машину, «еншенням витрат води дощувальних машин "Фрегат", "Дшпро", удосконаленням I егулюванням процесу закритгя або вщкриття затрного органу. У випадках, коли щ засоби е забезпечують зниження тиску при перехщних процесах необхщно застосовувати егулятори тиску, запоб1жт клапани, гасники пдравхпчних удар]'в та ¡тш пристроТ, яю аготь ¡нерцшшсгь, пропускну спроможшсть, робочий 1 максимальний тиск вщповщш ерехщним г!дравл!чним процесам при експлуатацп дощувальних машин.
Одержано результата дослщжень перехщних пдравшчних процеав при р1зних сжимах робота дощувальних машин "Фрегат" та "Дшпро", на основ! яких визначено тещш умови длярозробки новоТрегулюючоТта запоб1жно'1 арматури.
Анал13 умов експлуатацп та дослщження робота дощувальних машин "Кубань" оказали, що Тх ефектившсть в значнш мгр1 залежить в!д стану зрошувальних каналов, 1вном1рносп водорозподшення, надшносп робота машини. Наявшсть в каналах синьо-лених водоростей, залиппав соломи та рослин, ям попадають в сггку водозаб!рного вузла эиводять до зупинок машини, особливо в спекотш перюди. Дослщженнями визначено що, <1на тиску на виход! насосного агрегату при р1зних ступенях накопичення бруду на >дозаб1рному вузл1 машини "Кубань", визначаеться залежтспо
Р = Р0 - 0,021 , : Р0 - початковий тиск на виход1 насосу, - перюд роботи машини, годин.
Анатз простоТв проведений на основ1 результате хронометражу змшного часу 1шишспв-оператор1в дощувальних машин "Кубань" показав, що найбшыш просто! 9,3% пнного часу виникають внаслщок недостатнього ртня води в канал!, що е причиною дсугносп або низькоТ надшносп засоб!в автоматизованого водорозподшення. Особливо клро, необхщшсть над!йних засоб^в автоматизацп проявлясгься при робой машин Субань" на лотках де запас об'ему води м!н!мальний на вщмшу вщ канал1в »апецеТдального перер1зу. Дослщженнями встановлено, що при перемщенга машини Субань" з шдгпрною перемичкою по лотку необхщно витрату води в голо в I каналу давати р!внянням
01=дм± д<2 ,
! (¿и - витрата води, яка забираються машиною;
3 - змша витрата води, яку необхщно створювати внаслщок збшьшення або скорочення шжини! об'ему дшянки каналу м!ж його початком! рухомою перемичкою.
Величина змши витрати води ±AQ визначасгься за формулою
± дд = wk(|S) ,
де W - шгоща живого riepepi3y потоку води глибиною h в craopi р1вном'фного руху води з витратою QM; S - шлях пройдений машиною за час t; К - коефвдент, який враховуе забруднення каналу.
Дослщження дощувальних машин "Фрегат", ДЦА-100МА, "Дшпро", "Кубань' показали, що Тх р1вном1ршсть i як!сть дощу не вщповщае сучасним вимогам економЙ води т збереженню поверхш rpyirry вщ ерозй. Особливо низькар1вномгршсгь дощу при впру бьтьш 2-3 м/с у машин "Дшпро", "Фрегат", ДДА-100МА, коеф'1щент BapiaqiT шару дощу яки вщповщно дор!внюс 40,4%, 23,8% та 33,4%. При цьому коефщюнт ефективного поливу Ке змшюеться вщ 0,42 для машин "Дншро" до 0,72 для машин "Фрегат". Значно вщр1зня£тьс; середня штенсившсть дощу цих машин, яка становить для машин "Дшпро" - 0,25 мм/хв 4,7 мм/хв для машин ДЦА-100МА. Уздовж водопровщного трубопроводу машини "Фрегат ¡нтенсивтсть зм1'нюсться в значних межах, вщ 0,01 до 0,7 мм/хв, тоД1 як в шших вищ названих машинах фронтально! да штенсившсть вщносно постшна на всш довжиш машини.
Проведено дослщження pieHOMipirocri розподалення дощу i визначено втрати води н CTiK i енергн на подачу води, як! показали, що найбшыш втрати води на спк у маши! "Дн!про" до 28,8л/с при швидкосп Biipy 3 м/с i 48,0 л/с при швидкосп в1тру до 10 м/с. Тако> велии втрати води на спк мае дощувальний агрегат ДДА-100МА, як1 досягають 15,6 л/с npi швидкосп В1тру до 2 м/с i 18,2л/с при швидкосп впру до 10 м/с. Нашфанд показник] piBHOMipHocri дощу i вщповщно мешш втрати води та енфпТ мають дощувальш машин "Кубань". При швидкосп впру до 2 м/с коефвдснт надлишкового поливу дор1Вшое 0,06 загалышй спк води при цьому досягае 10,8 л/с, що в пор1внянш з загальною витраток машини 180 л/с складае 6%.
Для знаходження cnoco6iB пщвищення piBHOMipnocri та якосп дощу проведеи пор1внядьш досл1дження трьохсхем розмщення дощувальних апарап'в i насадок на машина "Фрегат" i ДДА-100МА. При дослщженнях машин "Фрегат" з використання! короткоструминних насадок ¡нтенсивн1стъ дощу була вищою, але середшй дааметр крансл дощу зменшився. Анагпз показшшв pienoMipHOCTi та якосп дощу машини ДДА-100М> показуе, що у вйх випадках машина з новими схемами розмщення насадок мае менц ¡тенсивн1сть та розм1ри крапель дощу, а також бшьш високий коеф1'щснт ефективног поливу. Додатков! досшдження величини ероз1йного ¡ндсксу дощу машини "Фрегат" рЬними схемами розмщення короткоструминних насадок показали, що hobi схеми мают
юзшний ¡вдехс, значения якого не перевищують 17,5, а для ссршноТ схеми - 21-34. роведеш" дослвдження ¡нтенсивносп та ерозшного ¡ндексу дощу в кшцевш частиш щопровщного трубопроводу машини "Фрегат" дозволили визначити перспектившсть псористання та еколопчну надшшсть схеми розмщення короткоструминних насадок на пхрилках. По результатах дослщжень зроблено висновок, що для гадвищення вном1рносп та якосп дощу машин "Фрегат" 1 ДЦА-100МА необхщно оптим!зувати схеми >змнцення 1 параметри дощувальних насадок, робочий тиск та вшрати машин.
В четвертому роздии проведено оптим1зац!Ю параметр1в п'дравл1чних пристроТв в стем1 "зрошувальна мережа - дощувальна машина".
Достижения гасника пдравлтних ударш, регулятор1В тиску та запоб1жного клапана Шснювалося на основ! розробленоГ функцюнальноТ схеми (рис.3), яка враховувала коном'фносп зм'ши тиску Р "1 витрати води С2 та вплив на таю параметри дощувальних шин: т - поливна норма, р - 5нтенсившсгь дощу; & - дтметр крапель дощу. Враховувалися кож: V - швндюсть впру; параметри родючого шару грунту - волопсгь п%, глибина Ь, руктура 8.
»дА,«/
i___>
ГУ
Q'(t)
ЗМ
___I
f &act)
ПК
Vf£J
■ар.-
г
я7.
А Г
i ¿ = /. п
^ J^рдХ _
i___I
Рис. 3. Функщональна схема пдравл1чного каналу системи "насосна статця - зрошувальна мережа - дощувальна машина - грунт": НС - насосна станщя; ЗМ - зрошувальна мережа; РД - регулятор тиску; ПК - запоб1жний клапан; ДМ - дощувальна машина; Г - грунт.
3 метою доопджень оптимальних параметр1в пдравл1чноТ арматури розроблено нкцюнальну i структурш схеми гасника гщравл1чних удар!в, регулятора тиску i юб!Жного клапана. Схеми розроблеш на ochobi системи ртнянь, що описують рух частин прного органу i датчика тиску при збуреннях, ям створюють пщвищення або зниження жу води в зрошувальгай мереж).
Динамка мембранного робочого органу гасника лдраашчних удар1в, регулятор тиску 1 запоб1жного клапана описусться р1внянням:
Ш, — X, = Др^- Ь, — зс - с +■ Рг ,
де Ш2, хг - вадповщно маса робочого органу 1 його перемицення; Ьг - коефщ!ент в'язкого тертя; С2- жорстюсть пружини; Рг- гщродинам1Чна сила;
Др - р!зниця тиску води, який дас на ефективну площу мембрани £ I- час.
Аналопчним р1виянням описусться динамшн приводу датчика тиску диференцШног типу. Ишення системи р1внянь, як! описують перемщення робочого органу I датчика тиску врахуванням коиструктивних особливостей гасника гцравл1чних удар1в, регулятора тиску запобЬкного клапана дозволили визначити Тх оптимальш параметри.
Визначення статичних характеристик ! взаемозв'язюв окремих вух'пв та елемит пдравл!чних пристроТв здайснювалась в лабораторних умовах 1 шляхом моделюванн структурних схем.
Дослщження перехщних процсслв здшстовалися для р1зних тигав 1 вар1а1т гщравл1чноТ арматури, що враховувалося широким диапазоном змнш маси робочого орган Ш2=1-50 кг 1 коеф1Ц1€нта в'язкого тертя Ъг=2 х 103..2 х 104 Н/м/с, розмф1в клапана датчик тиску та робочого органу.
Дослщженнями встановлено, що найбшьшу амплпуду 1 час коливань буде мат затрний орган гасника ддравл1чних удар1в з такими параметрами: Ш2=50 кг, Ьг=2000 Н/м/| Найменшу амшптуду I перюд коливань мае гасник з параметрами: шг=15 кг, Ьг=1000 Н/м/| Аналопчш досшдження запоб1жного клапана показали, що оптимальний перехщний проц« проходить при таких параметрах загарного органу: тг=1 кг, Ьг=1500 Н/м/с.
Дослщження критичних навантажень I згашв водопровщного трубопровод дощувальних машин "Фрегат", "Дшпро", "Кубань" щд впливом зм1ни робочого тиску рельефу мкцевосп здшснювадось на математичнш модеш, яка враховувала конструктив! параметри трубопроводу (Ш - жорстюсть поперечного перер!зу; Ь - вщетань М1Ж В13кам1 матер1ал, дкметр), максимальш 1 мМмальш значения робочого тиску, частоту коливаи тиску 1 власну частоту коливань трубопроводу.
Визначення навантажень, яю д!ють на водопровщний трубонровщ 1 допустимих згинш щйснювалося розв'язком диференцшного р!вняння пружноТ лшп для к-тоТ дшянки рубопроводу (К)
2 ---
а ш
е М^пДхкД) - повний згинаючий момент в довшьному перерезу трубопроводу на к-тш шянщ у вертикальны площиш;
ХкД) - висота розм1щення перер!зу трубопроводу, який мае координату х*; 3 - жорстюсть трубопроводу.
Повний згинаючий момент, який дае у вфтикальнш площиш к-тоТ дшянки эубопроводу визначався залежшспо
(К) (К) I СьИ
; М^п^ХкД) - згинаючий момент, який виникае за рахунок розмнцення сум1жних ввюв на зних висотах;
I) - тиск води в трубопровода машини, який змшюеться в залежносп вщ пдравл!чних зоцеств в зрошувальгай мереж;
- площа поперечного перер1зу трубопроводу;
в - маса води на одиницю довжини трубопроводу,
- швидмсть води в трубопровода.
Для забезпечення оптимального даапазону робота пдравл!чних систем аваршного листу дощувальних машин "Фрегат", "Дшпро", "Кубань" визначено допустим! вигини вдопровщного трубопроводу при заданих значениях ухилу мюцевосп:
(з-Р^-^Ов-У2)-? ! [от]- допустиме напруження, Н/м2;
н, 13в - вщповщно зовшшнш 1 внутршнш Д1аметри трубопроводу; ухил м1сцевосп"; I, Wy - момент опору, м3;
- коефщкнт, який враховуе тип закрепления секцш трубопроводу.
Дослщження перехщних процеав в трубопроводах дощувальних машин при Тх лючент та заповненш здшснювалося з врахуванням ! оптим1защею динам1чних рактеристик зливних клапаш'в. Це пояснюеться там, що спрацювання пром1жних 1 юнцевих
Ду<.
от] --З Ь1
2Рт ^„у2
2ЛУ,
1,57-
зливних клапашв приводить до коливань тиску ! в!брацш трубопроводу, особливо ц характерно для дощувальних машин "Дшпро" \ "Кубань".
Досшдження робота зливних клапашв дощувальноТ машини "Дшпро" показують, Щ1 найбшьш небезпсчш для виникнення автоколивань клапашв частота в д^апазош вщ 16 до 6 с1. Таи частота коливань тиску виникають при закритп клапашв, як! знаходяться в таки: межах вщстаней вщ пдранту: 17-64 м, якщо в трубопровода знаходяться повпря; 43-170 ы якщо повпря I вода; 70-260 м, якщо трубопровщ заповнено тшьки водою. Модешованн робота р1зних титв зливних клапашв показуе, що недолгом пружинних клапашв е 'Тх швидк закриття (постшна часу Т=0Д2 с, со=32 с1), що знаходиться в небезпечному даапазош часто ш=4,5-212 с1. Оптимальна конструкция зливного клапана повинна мати таю параметр Т > 0,5 с, о 5 2,3 с1. Розрахунки власних частот коливань трубопровода зрошувальни машин при р1зних тисках води в ньому показали, що власна частота трубопроводу машин "Фрегат" знаходиться в межах 0,35-0,55 с-1, трубопроводу "Дшпро" - 0,36-0,59 <г трубопроводу "Кубань" - 0,1-0,21 сг1. Пор1вняння власних частот коливань трубопровода дощувальних машин з частотою коливань тиску води (ю = 0,1 - 0,4 с-1) показують I близьюсть, внаслщок чого можливий параметричний резонанс. Тому необхщно пр використанш робочих оргашв, як1 подають 1 розподшяють воду в трубопровода дощувальних машин, враховувати Тх пдрашнчш та динам1чш характеристики. Наприкла; при подач1 води в трубопровщ дощувальних машин при допомоз1 пдрозасувки, пдранту аб регулятора тиску, коливання тиску не повинш мати частоту, яка знаходиться в даапазоь 0,1-0,4с1. Якщо ¡снуючими пристроями не забезпечуеться таи умови Тх робота, то в цьом випадку необхщно змнповати технологию Тх закриття з витринками часу.
Досшдження, ям проведеш нами показують, що особливо впливають на вШраци трубопроводов зливш клапани машин "Дшпро", кшьюсть яких на водопровщном трубопровода досягае 32 шт., 1 яю при одночасному спрацюванш можуть пщсилюват коливання тиску I вгбрацда трубопроводу.
Враховуючи це, розроблено вихщш вимоги до нових конструкцш зливних клапашв.
В п'ятаму роздш визначеш техшко-експлуатацшш показники дощувальних машин врахуванням ресурсозбер1гаючих! природоохоронних технологий зрошення.
Значш резерви збереження поверхт грунту взд ерозп, економп енергп I води пр полив! сшьськогосподарських культур можуть бути задаяш за рахунок гадвшценн ргвномгрносп та якосп зрошенпя. Висока р1вном1°ршсть зрошення дозволяе видати задан норму поливу з мшшальними вщхиленнями, що забезпечус економио води ! енерпТ на подачу. Пщвшцення якосп дощу забезпечуеться однорщшстю структури крапеяь дот заданого розм1ру, який вщповщае розвитку сшьськогосподарськоТ культури 1 виключа крапельну ерозно грунту.
Р1вном1ршсть та як!сть дощу на дощувальних машинах "Фрегат", ДДА-100МА", 'Кубань-ЛК", МДШ-25/100, МДШ-35/375, МДК-90 досягнута шляхом вщншення задач! ¡агатокритер1ального нелннйного програмування. Результатом р!шсння щеТ задач1 е: нтгималып схеми розмпцення дощувальних насадок; типи насадок, дааметри дюз 1 насадок; адана ршномфшсть витрат води ! структура крапель дощу уздовж водопровщного рубопроводу.
МИмпащя В1дносного ввдхилення суми фактичних витрат води через насадки [гд=1..М вщ витрати яка поступае на вхщ машини, забезпечуеться ртшстю
N
V я, ('а ,л ) - с?
/ 1 %п \ Я>п п*п/ г = п=1
а ,а со.
Ч,п' п,п а
:е с1ч,п-д1аметр дюзи п-го отвору, п =1, И; } - загальне число отвор'ш агрегату, кп- Диаметр насадки п-го отвору; 2<1- зона допустимих значень дааметр1в; [ - найменше вщносне вдаилення.
М!шм1защя вщхилень змшних по довжши машини вщношень НР,П / ёпд, п = для ¡зних режим1в зрошення у,=Нр/(1к, ¡~1..Т, де I - число режим1в, яи характеризуют труктуру дощу забезпечуеться:
(нр.„^п,п) " ^-т,.
п, п
ъЮ = т]П Ы*Л,п)| ' Нвх6 "н •
* е {НР,П! НР,ПЕ "н • Нр,п<Нв* >
е уг - середш значения для р1-зних режим1в зрошення; 1р,п - нагар на входа п-Т насадки; 1вх - заданий вхщний нагар; !н - область значень тиску.
Умова економп енерпТ на подачу води формашзуеться таким ргвнянням
НВ1 = гтш },
т=1..М
де Нтвд - оптимальне значения вхщних напор1в для т-тоТ схеми розмщення.
По розробленш методищ розрахунюв визначеш оптимальш параметра дюз, насадок дощувальних машин "Фрегат" та ДДА-100МА низькоштенсивних модифшацш, нових дощувальних машин МДШ-25/100, МДШ-30/275 та МДК 12/90.
Для машин ДДА-100МА вщносна похибка 5 фактичних витрат вщ теоретичних знаходиться в межах 0,38-0,67%, даапазон змии показника структури дощу Н/ё = 1770-2391. Машина круговоТ до МДК-12/90 мае 8 = 0,71%, а вщношення Н/с1 = 2086-5797, в машини фронталыкн до МДШ-25/100 6=0,52-1,43%, вщношення Н/ё = 1920-2600.
Енергоемтсть багатоогарних дощувальних машин "Фрегат", "Дншро", "Кубань" визначають витрати енерги на перемщення машини I на подачу води для створення штучного дощу та ршштрного його розподшення. 3 метою викорисгання резерва зменшення енергоемност! багатоогарних дощувальних машин розроблено 1 проведено оптим1загцю параметров приводу з врахуванням тиску води у водопровщному трубопровода, ухилу мшцевосп, стану 1 типу грунту.
Перемнцення багатоошрноТ машини представимо системою ршнянь
,2 М.
<1 X1 *Т£
де Шк - маса к-того В1зка 1 к-тоТ дшянки водопровщного трубопроводу, у* - виб1г к-того в1зка;
Мк- крутильний момент на колесах к-того вЬка, який сгворюе електричний або пдравл1чник двигун;
Як - радаус колю к-того вЬка;
РУх - сила пружносп водопровщного трубопроводу, яка д!е на к-тий В130К в горизонтально площиш;
Рс,г - сила опору руху к-того вЬка.
Для машин "Кубань" 1 "Дшпро", яю мають електричний двигун величина робочогс тиску не впливае на величину крутильного моменту двигуна, в той же час для рушшно! сили. який створюе лдропршпд машини "Фрегат" вона мае суттеве значения для запасу зусилля ] економп енерпТ. Тому дослщження системи ршнянь 1 оптимващя параметр1в приводу тг штучного дощу здшснювалися на дощувальнш машиш "Фрегат", яка мае велик) енергоемшеть поливу 1 найбшьше поширена в УкраТга. В результат! дослщжень визначено що зменшення робочого тиску до ОД МПа (в 0,8 рази) для низьконашрного пдроприводз приводить до максимальних вщхилень опорних вЬив 0,5 м при максимальному ухшп 0,02 При зменшеннях робочого тиску високонашрного пдроприводу в спльки ж раз!в (тобто дс
0,32 МПа) максимальш вщхилення опорних в1з>ав вщ прямоТ лшй досягають 1 м при ухюп 0,02 (рис. 4).
У
Рис. 4. Вщхилення опорних в1згав високонашрноТ машини "Фрегат"
вщ прямоТ лши при зменшенш робочого тиску в 0,8 раз1В
(Ь - довжина машини; 5,10, 15 - порядковий номер в1зка; Т - перюд руху, год)
Розрахунки, а також експериментальм дослщження тягових зусиль р1зних гщроцшпщцмв при тиску води вщ 0,15 до 0,4 МПа показують, що пдроцилшдр з внутршшм щаметром 153 мм при тиску 0,25 МПа створюе зусилля 5400 Н, а сершний гщроцилнщр щаметром 122 мм при тиску 0,4 МПа - зусилля 5270 Н. При цьому, коефщснт запасу зусилля з першому випадку дор1внюе 1,76, а в другому - 1,72 при умов1 перемещения машини в чайпрших умовах - на рклш при норм! поливу 600 м3/га. Використання пдроцшпндр1в Зшьшого ддаметру 160 мм 1 170 мм створюе бкльший запас зусилля, але вимагае додаткових штрат води 1 мае меншу частоту циюив пдроцшццдра. Експериментальними дослщженнями )изначено, що при двох зливних насадках дтметром 14 мм максимальна гавидоастъ тдроцилшдру дааметром 153 мм складае 3,3 цикл/хв, диаметром 160 мм - 3,1 цикл/хв, цаметром 170 мм - 2,75 цикл/хв. Отже, пдроцилшдр д1аметром 153 мм мае достатшй запас |усилля 1,76 при тиску 0,25МПа 1 максимальне число хода, внаслщок чого вш був >екомендований для використання на низьконашрних модифжащях дощувальноТ машини 'Фрегат".
Енергоемшсть, яюсть 1 надойшсть поливу дощувалыгих машин круговоТ да в значим «р1 залежить вщ робочого тиску '1 витрати води на входа в машину, а також параметра юдопровщного трубопроводу Сщаметр, довжина). Для визначення оптимальних параметрш юдопровщного трубопроводу в залежносп вщ витрат води розглядалися ддо основш схеми юдач1 та розподшення води в дощувальних машинах круговоТ да. Перша схема - вода з »тратою <3 ! тиском Р подаеться на вхщ водопровщного трубопроводу та вздовж нього герез дощувальш апарати та насадки розподшясться на поле пропорцшно вщсташ вщ 1ерухомоТ опори, а також поступае до пдрощипндр1в в1зюв. До кшцевого дощувалыюго
апарату вода поступас по трубопроводу транзитом. Друга схема вщр!зняеться ввд псршо тим, що вода в гщроприводи в1зк!в подаеться по додатковому трубопроводу, який ¡д< паралельно основному I мае менший Д1аметр. Задачею оптим1зацй являлось визначення такш Д1аметр1в водопровадного трубопроводу при р!зних схемах водоподачг, де витрати тиску пс довжиш трубопроводу м1шмальш.
Розрахунками та експерименталышми дослщженнями встановлено, що високонашрш модифжащя "Фрегат", яка мае в юнцевШ частиш трубопровщ дааметром 148 мм повинш мати для забезпечення необхадного запасу зусилля в гщропривода мпймальний тиск 0,4МПа а низьконатрна - 0,25 МПа. Якщо дааметр 1 вщповщно маса трубопроводу машиш збшынуються, то нсобхщно додаткове зусилля на перемщення вЬюв, яке створюеться з; рахунок пщвищення мтмального робочого напору води в кшщ водопровщногс трубопроводу для забезпечення перш за все надшноТ робота пдроприводу останнього в1зка Визначена залежшсть мшмального таску, який необхщний для перемщення машиш "Фрегат", а також втрати напору Н по довжищ водопровщного трубопроводу машиш (рис.5).
К, м
35 30 26 20 1е
ХО
■а
хео хео 170 хао хао зоо а. мм
Рис. 5. Втрати напору Н по довжиш машини ДМУ-Б-463 "Фрегат" з р1зними витратами води 1 дааметрами водопровщного трубопроводу:
1,2,3,4,5 - без врахування в трат напору на створення додаткового зусилля гтдроприводом; 6,7,8,9,10 - з врахуванням цих втрат напору; 1,6- витрата 57 л/с; 2,7 - витрата 63 л/с; 3,8- витрата 67 л/с; 4,9 - витрата 72 л/с; 5,10 - витрата 90 л/с; 11- залежшсть мшмального напору на входа в пдропривщ вщ Д1аметру водопровщного трубопроводу в кшщ машини.
В шестому роздш наведено нов! техшчш ршення щодо удосконалень комплекс; "насосна станщя - зрошувальна мережа - дощувальна машина".
Анал!з пдравл1чних характеристик, парамстрш 1 умов робота закритоТ зрошувально мереж1 дощувальних машин та ¡снуючоТ гтдравл1чно1 арматури дозволив синтезувати нов
онсгрукцц захиспоТ, регулюючоТ, запоб1жноТ та зага'рноТ арматури, яка вщповщае вимогам фективноТ експлуатацн зрошувальних систем (табл. 2).
Такими консгрукщями арматури е гасник лдравл!чних удар!в ГУМ-100, ГУМ-200 1.с.№968554, 1229504, 1087737); утверсальний регулятор тиску РДУ-100, РДУ-200 1.с.№1265724); запоб!жний клапан-вантуз (а.с.№966393,877199,1182231); гщравл1чна засувка 1.сЛЬ1043404, 1123594,14178840).
Гасник пдравл^чних удар5в забезпечуе захист трубопроводов насосних станщй, зошувальних систем та систем водопостачання вщ ударного I поступового пщвищення иску бшьше заданого значения.
Ушверсальний регулятор тиску призначений для зниження та стабипзащТ тиску в рубогтроводах зрошувальноТ мереж! 1 систем водопостачання, дисганцшного I ручного [дключення та включения дощувалыгах машин, дшення статичного тиску в трубопроводах, я прокладеш на м!сцевосгп з геодезичними ухилами.
Запоб1жний клапан-вантуз забезпечуе випуск повпря з трубопровщноТ мереж! при ТТ шовненш та експлуатацн, впуск повпря в трубопровщну мережу при створенш в нш нсууму, запоб1гання пщвищення тиску води в трубопровода бшыпе заданого значения.
Удосконалення пдрозасувок здшснено з метою виключення гщравтчних удар1в при Тх дкрита та закритп, а та кож забезпечення Тх робота на нюысому тиску.
Таблиця 2
Техшчна характеристика гщравл1чноТ арматури
Види Умовний Дапазон Номшаль- 1нерщйшсть Точшсть
арматури прохлд, робочого на спрацю- регулю-
мм тиску, витрата, вання, вання,
МПа мз/с с МПа
асник пдртшчних
1арт
УМ-100 100 0,3-1,6 0,035 0,05 0,02
УМ-200 200 0,3-1,6 0,11 0,08 0,03
ггулятор тиску
ЦУ-100 100 0,1-1Д 0,027 0,1 0,02
ЦУ-150 150 0,3-1,2 0,048 0,1 0,03
ЦУ-200 200 0,3-1,2 0,10 0,1 0,03
шоб1жний клапан-вантуз
В-50 50 0,3-1,5 0,008 0,08 0,02
В-100 100 0,3-1,5 0,033 0,08 0,03
¡дрозасувка
ГП-150 150 0,2-1,6 0,075 - -
Для комплексного використання розробленоТ регулюючоТ, захисноТ, запоб1жноТ 1 1п!рноТ арматури розроблеш правила та шструкщТ вибору типорозмф1в арматури ! эинципових схем розмйцення ТТ на трубопроводах насосних станцщ 1 зрошувальноТ мереж1 в шежносп вщ витрат води } дааметру трубопровод!в, а також вщ взаеморозмщення
арматури та дощувальних машин. Розроблеш рекомендацп по розмщенню на 1000 г необидно! кшькосп, вид1в 1 типорозм1р1в пдравл1чно7 арматури.
Анашз зрошувальних систем з дощувальними машинами "Кубань" показав, що дл забезпечення економп водних, зсмелышх I матер1альннх ресурив нерспективш там напрями тдвшцення надшносп роботи 1 автоматизащя управлшня водорозподшом; зменшенн: об'ем!в канашв 1 регулюючих емкостей; впровадження нових способ1В { технологи управлшм водорозподшом. Використання при будавництв! зрошувальноТ мереж'1 лотив капалдв з мхшмальними розмфами дозволяе забезпечити економ1ю води 1 зменшити об'ем] планувальних робгг на мкцевосп. Але для цього необхщш бшьш жорстю умов1 фугасцюнування систем управлшня розподшом води 1 узгодження Тх з роботою дощувальни машин "Кубань". Враховуючи це, розроблена система пристроТв для дощувальних маши: фронтально! да, яка забсзпсчуе необхщний р1вень води в лотку або канат - зрошувач! н; значних ухилах (0,001-0,01) за рахунок використання рухомо! пщшрно! перемички. Так; система пристроТв здшсгаое взаемозв'язану роботу аваршного захисту дощувальноТ машини перемички, що дозволяе зменшити непродуктивш витрати води 1 забезпечити економ1чн; подачу води (а.с.№1029916, 1232185). Забезпечення оптимального водорозподиг здшснюеться розробленим способом управлшня водоподачею в зрошувальний канал дощувальною машиною. Запропонований споаб рсгулювання здшснюеться з врахування! напряму 1 швидкосп руху машини, швидкосп змши р!впя води перед рухомою перемичкою що викточае непродуктивш скиди 1 переповнення каналу або лотка (а.с. №1323649). 1ншм споаб управлшня водоподачею в зрошувальний канал передбачае дискретне регулювани водоподач1 при змни р!вня води в юнщ каналу 1 витрати машини. При цьому, сгворюютьс: ¡мпульси управлшня, поляршсть яких визначасться знаком вздхилення р1вня води п( замиканшо датчнгав максимального 1 мппмалыюго р1вшв перед дощувальною машиною Перюд 1 амгштуда ¡мпульйв визначаються вщетанню вщ дощувальноТ машини до регулятор! водоподач1 (а.с.№1351994).
Наш! дошцдження показують, що основними напрямами удосконалення дощувальни: машин на основ! економп енергетичних, водних ! матер1альних ресурав е: знижеши робочого тиску води дощувальних машин; пщвшцення р1Вном1рносп 1 якосп поливу автоматизащя процесу поливу 1 пщвищення його надшносп. Для забезпечення автоматизац] процесу поливу розроблено схеми управлшня роботою дощувальноТ машини пр] технолопчних 1 аваршних переключениях (а.с.№1056960, №1379952). Для пщвищенн: надшносп роботи зрошувальноТ системи 1 забезпечення нсобхщного поливного режим; незалежно вщ аваржних вщключень 1 технолопчних переключень дощувальних маши розроблена нова дощувальна система, споаб 1 технологи поливу (а.с.№1471994). На ци систем! гщравл!чний режим 1 витрата води стабшзуються за рахунок практично одночасноп
лючення додаткових дощувальних апаралв на однш машит при виключенш imnoi 1шини, яка розмодена поруч з першою.
Пщвтцення p¡BHOM¡pHOCTÍ та якос-ri поливу здшснювалося шляхом розробки нових 1инцип0вих схем розмщення дощувальних насадок i вибору Тх THnopo3M¡pÍB на ochobí 1тематичноТ модели В розроблених схемах короткострумииш насадки розмкнуються на ^крилках i здшснюють полив в протилежних напрямках. При цьому, полив здшснюеться з рервою, що дозволяе зменшити ¡нтенсившсть i пщвищити pÍBHOMÍpmcTb дощу ,с.№1482614). Таю схеми були використаш при модертзацп низьконатрних машин >регат" i машини ДЦА-100МА. Для пщвищення piBHOMipHOcri поливу далянок в кшщ убопроводу дощувальних машин розроблено i впроваджено нов! консгрукцп юнцевих апашв, ям дозволяють автоматично здайснювати промивання i очищения вщ бруду убопроводу. Особливо це вадчувасться на дощувальних машинах "Кубань", яю забирають ду з вщкритих каналов (а.с.№1219013, №1428302).
Зниження робочого тиску дощувальних машин "Фрегат" здшснено: за рахунок шынення дтаметра пдроцшйндра приводу опорних BÍ3KÍB, новою схемою розм1щення щувальних насадок (а.с. 1482614) i апара-пв з рпними типорозм!рами, новою системою иву води пдроцшпндру приводу BÍ3KÍB, (а.с.№1454329). Розроблена техшчна документащя орипналыи вузли гтдроприводу i водопровщного трубопроводу, проведено лабораторш польов1 випробування низьконашрноТ модифисацн машини "Фрегат". На ochobí оведених дослвджень тягових характеристик гидроприводу та оптимальних схем змщення дощувальних насадок розроблено тгатовий ряд нових модифжащй дощувальних шин "Фрегат" 3¡ зниженою енергоемшспо поливу та нггенсившстю дощу (табл. 3), яю ють значно мешш пито mí витрати енергн на полив, в пор!внянт з високонашрними дифшащями (рис.6).
Е .
tsSrjSM rv*
600 sao Аоа зоа
Рис. 6. Залежшсть питомо! енергоемносп поливу дощувальних машин "Фрегат" вщ Тх довжини:
1,2 - hobí, вдаовщно низьконггенсивш та низьконатрт модиф1кацп;
3 - BHCOKOHanipHÍ модиф^аци.
Л у N i
i
ГЛ
X V-
Таблица
Основш показники нових модифисацШ дощувальних машин "Фрегат" ¡з зниженою штенсившстю дощу 1 енергоемшстю поливу при оптимальному тиску на вход! в машину
Марка машини Витрата води, тиск на входа при нульовому ухшй л/с / МПа Mmi-мальна поливна норма, м3/га Середня ¡нтенсив- HiCTb дощу, мм/хв Площа поливу, га Питом! витрати енергп на полив
кВт- год /га
ДМУ-Бш.463-57-01 57/0,38 260 0,48 73,3 348
ДМУ-Бв»434-63-01 63/0,38 310 0,57 63,2 445
Д МУ-Бны434-50-01 50/0,35 252 0,44 63,2 325
ДМУ-Бнм409-57-01 57/0,36 295 0,58 56,4 428
ДМУ-Бнм409-45-01 45/0,34 239 0,43 56,4 319
ДМУ-Бщ.379-40-01 40/0,32 226 0,43 48,8 309
ДМУ-Ан-337-30-01 30/0,32 192 0,43 39,0 290
ДМУ-Аны308-30-01 30/0,32 218 0,46 32,7 345
ДМУ-АнМ283-30-01 30/0,32 242 0,43 27,9 404
ДМУ-А™253-30-01 30/0,30 220 0,45 22,6 468
ДМУ-Анм229-25-01 26/0,30 205 0,44 18,7 472
ДМУ-Анм 199-20-01 20/0,29 189 0,43 14,4 473
На основ! результаттв оггпмзаци схем розмщсння дощувальних насадок 1 5 параметре розроблеш нов1 низькоштенсивш модифшацй дощувальноТ машини ДЦА-100М/ яи мають високу р1вном!ршсть 1 ямсть поливу.
В сьомому роздии викладеш ефектившсть досшджень 1 розробок та результат впроваджень. Розроблеш низьконагарш модифжаци дощувальноТ машини "Фрегат", Я1 призначею для робота на низьконатрнш зрошувальшй мереж!. Економ1чна ефектившст використання ц!е! модифкаци в пор1внянн1 з базового машиною "Фрегат" створюсться з рахунок зниження енергоемност! процесу поливу, гадвищення р!вномфносп та якосп полив} зниження металоемносп зрошувальноТ мереж! за рахунок використання зал!зобетонних тру 1 класу зам!сть 2 класу 1 азбестоцементних труб замлеть чавунних або стальник.
Вюэдн! дан! для розрахунк!в економ!чноТ ефективност! одержат на основ! дослщног впровадження низьконатрних дощувальних машин в юлькосп 83 шт. в МиколаТвсью обласп в 1988 роц! на зрошуваюй площ! 4910 га. По результатам доашдного впровадження державних випробувань низьконап!рноТ модифжаци ДМУ-Бн"Фрегат" визначено р1чни економ!чний ефект на одну машину в сум! 1999,2 крб, або 27,3 крб/га. Економ!чний ефект в! виробництва 1 використання за строк служби 10 роюв було визначено р!вним 6543,9 крб н одну машину. 3 1986 року по 1999 рис було виготовлено 1373 шт. низьконатрни
щифжацШ ДМУ-Бн"Фрегат", економ!чний ефект вщ використання яких складае 8,98 млн б в цшах 1986 року (початок впровадження).
Економ1чний ефект розробленоТ зливноТ системи пдроприводу дощувальних машин >регат" р1зних модифжацш сгворюеться за рахунок зниження соб1вартосп ново! зливноТ стеми в поршнянш ¡з ¡снуючою ! складае 209 крб на 1 комплект. 3 1990 року по 1997 рж готовлено 111,3 тис. комплекта зливних систем, ям було встановлено на 6964 щувальних машинах "Фрегат". В результат! цього економ1чний ефект вщ зменшення б1"вартосп виробництва склав 23,3 млн крб в щнах 1988 року (початок впровадження).
Впровадження нових схем розмнцення короткоструминних насадок здшснено на 177 г. дощувальних машин "Фрегат" в республик Крим в 1989 - 1992 роках. Економтчний ефект I впровадження склав 162,8 тис. крб. В результат! впровадження розроблених схем змицення короткоструминних насадок на дощувальних машинах ДМУ-Б "Фрегат", ЦШ-25/100, МДШ-30/275, ДДА-100МВ \ МДК-10/90 р1чний економ1чний ефект може пасти 10,8-18,1 грн на 1 га.
Забезпечення надшноТ робота зрошувальних систем I подтримання в заданих режимах бочого тиску 1 витрат води дощувальних машин "Фрегат", "Дшпро", "Волжанка" було йснено за рахунок широкого впровадження регулюючоТ, захисноТ, запоб1жноТ 1 зашрноТ матури ( гасник пдравл1чних ударш, ГУМ-100, ГУМ-200, регулятор тиску РДУ-100, [У-200, запоб1жний клапан-вантуз КВ-50, КВ-100, гщрозасувка Ду-200 1 Ду-150 мм), юектування 5 екеплуатащя зрошувалыгах систем з використанням нових тишв арматури йснювалося на основ! розроблених нормативних докумснпв. Економ1чна ефектившсть в родному господарата вщ використання розробленоТ пдравл1чноТ арматури визначалася на иклада типових дшянок зрошення методом комплексно! оцшки. За базу зр!вняння при конант розрахутав була взята типова для швдня УкраТни зрошувальна система площею X) га, яка вюпочае насосну сташрю, зрошувальну мережу виконану ¡з азбестоцементних убопроводцв 1 дощувальш машини "Фрегат", "Дшпро", "Волжанка".
Досшдне впровадження нових тишв арматури здШснювалось протягом 1983 - 1984 ив на зрошувальних системах КримськоТ 1 ЗапороькоТ областей на загальнш плопц 15853 де фжсувалися юлыасть аварш трубопровода, причина Тх 1 витрати на Л1квщащк>. Анашз 1тистичних даних проведених при досадному впровадженнг [тдравшчноТ арматури казав, що середня кшьюсть аварш на 1000 га при використанш базовоТ арматури р1внювала 42,4, а ново! - 6,7. На плопц 15853 га було використано в середньому 347 иниць р1зних типорозм1р1в розроблених регулятор!в тиску РДУ-200, гасшшв п'драашчних ар1в ГУМ-2001 запобЬкних клапашв-вантуз!в КВ-100.
висновки
1. Головним фактором зниження ефективпосп зрошувальних систем з дощувальни: машинами "Фрегат", "Дшпро", "Кубань", ДЦА-100МА е висока енергоемшсггь поли) недостатня Тх техшчна та еколопчна надшшсть. Енергоемшсть дощувальних маш вггчизняного виробництва 1,54 - 1,84 разш вища кращих закордонних машин такого ж тш Особливо значш енергетичга витрати на полив мають зрошувальт сисгеми з найбнн поширеними в УкраТш дощувальними машинами "Фрегат".
2. Розроблеш методи дослщжень 1 оттшзащя зрошувальних систем та дощувальн машин на основ1 розрахунив комплексних ресурсозбердаючих, природоохоронш експлуатацшних I економ1чних показниив. Визначено, що найкранн комплек< ресурсозбер1гаюч1 показники мають дощувальш машини ДЦА-ЮОМА - 2,691 низьконашр модифшащя ДМУ-Бнм "Фрегат" - 3,42, найпрцп - високонашрна модиф1ка1 ДМУ-Б "Фрегат" - 4,64 та ДФ-120 "Дн!про" - 4,19.
3. Ощнка комплексних природоохоронних показниив з врахуванням вши швидкосп вггру на величину штенсивносп дощу I коефщента ефективного поливу пoкaзaJ що найкранн показники мають машини "Кубань-Л" I "Таврия", вщхилення комплексно показника яких вщповщно дор1внюють 0,240 1 0,257 при змш1 В1тру вщ 0 до 10 м/с. Найпр показники у машин "ДДА-100МА - вщхилення показника 2,2 1 "Дшпро" - вщхилен показника 1,5. Пщвшцення еколопчноТ надшносп машин ДЦА-ЮОМА можливо здшсни зменшенням штенсивносп та середнього дтметру крапель дощу, машин "Дшпро" пщвищенням коефщ!снту ефективного поливу та зменшенням середнього дааметру крапе дощу.
4. Дослщженнями законом1рностей перехщних гщравл1чних процесхв в трубопровод взаемозв'язаноТ системи "насосна станщя - зрошувальна мережа - дощувальна машин визначено, що найбшыш перевищення тиску води над тиском, який був до технолопч! операцн виникають при вщключенга машин "Фрегат" - 0,4 МПа, при заповнешп польовс трубопроводу машин "Дшпро" - 0,5 МПа I аварШному вщюпоченню насосноТ станщ 0,6 МПа. Максимальна швидисть приросту тиску води: при заповненш польово трубопроводу машин "Дшпро" - 0,03 МПа/с; вщключенш та включенш машин "Фрегат' вщповщно 0,04 МПа/с 1 0,075 МПа/с; аваршному вщключенш насосноТ станцн - 0,6 МПа Д1апазон частот коливань тиску води в трубопроводах зрошувальноТ мереж'10,1 - 0,4 '/с.
5. Всгановлено, що при експлуатацн системи "зрошувальний канал - дощуваль машина "Кубань" найбшыш простоТ спричиняють: недостатнш р1вень води в канат - 13 вщ змншого часу; несправносп 1 ремонт ходовоТ частини машини "Кубань" - 4,7 несправносп та ремонт вузлт водопровщного трубопроводу "Кубань" - 2,32 %.
Для зменшення скида води I витрат палива при робот! машин "Кубань" з рухомою ремичкою на лотку-зрошувач! ЛР-80 визначсно, що даапазон змши подач1 води в гежносп вщ ухилу зрошувача 1 швидкосп руху машини знаходиться в межах 0,35 - 7,2 л/с, а ксимальна затримка часу включешга машини "Кубань" июля початку подач1 води в лоток зошувач складае 54 хв для каналу довжиною 3 км 1 ухилом 0,001.
6. Дослщження р1вном1рносп та якосп дощу поширених в УкраТн} машин "Дшпро", »регат", ДДА-100МА показали, що коефвдент вар^аца шару дощу для цих машин при 1идкосп" вггру 2-3 м/с вщповщно дор1внюс 40,4 %, 23,8 % 1 33,4 %, а коефщснт ективного поливу змшюеться в дхапазош 0,42 - 0,72. На кожнШ дощувальгай машин! дйпро" витрачаеться, в сереяньому, за поливний сезон 115 кВт-год/га на подачу води, яка ! на спк внаслщок нер1вном1рносп поливу при швидкосп В1тру до 3 м/с, на машиш ►регат" в цих умовах витрачаеться 91 кВттод/га, наймешш витрати "Кубань -,5 кВттод/га.
Дослщження риних схем розмицення та тигав дощувальних апарат!в 1 насадок на шинах "Фрегат" дозволили визначити оптимальну схему з використанням роткоструминних насадок секторноТ дц, яка мае високу р1вномф1исть дощу 1 зменшення >еднього дааметру крапель дощу. При цьому, в пор1внянш з сершною схемою ¡нтенсившсть щу збшьшуеться в 1,5 - 2 рази, але величина ерозшного ¡ндексу дощу зменшуеться 1 складае ,5 замкть 21 - 34.
7. На основ! розроблено! динам!чноТ модел1 визначено оптимальш схеми 1 нструктивн! параметри гасниюв гщравл1чних ударив, регулятор1в тиску I запоб!жних шашв з врахуванням особливостей пдравл^чних процеав в трубопроводах зрошувальних ¡тем 1 дощувальних машин "Фрегат" та "Дшпро". Наприклад, визначено, що оптимальш си мембранного робочого органу гасника гщравл1чних удар!в ГУМ-200, регулятора тиску [У-2001 запоб"1жного клапана КВ-100 вщповщно доргвнюють 15,10,1 кг.
8. Теоретичш дослщження навантажень, яю доють на водопровщний трубопровод гоконашрноТ модифжацй" ДМУ "Фрегат" показують, що при можливж зми« тиску в ¡'бопровода вщ 0,4 МПа до 1,0 МПа додаткове зусилля на колеса збшьшуеться вщ 700 Н до Ю Н, в низьконашрних модифжащях ДМУ "Фрегат" при змш тиску вщ 0,2 МПа до I МПа додаткове зусилля на колеса збшьшуеться вщ 500 Н до 750 Н. Для забезпечення [цйноТ робота водопровщного трубопроводу 0152 мм високонашрноТ модифнеацп ДМУ регат" величина допустимого згину у вертикальнш або горизонтальшй площинах в огош м!ж В1зками не повинна перевшцувати 0,52 м при тиску 0,4 МПа ! ухшл мюцевосп 3. Для низьконашрних модифпсацш ДМУ "Фрегат" допустима величина згину рбопроводу 0152 мм при робочому тиску 0,25 МПа 1 ухшл 0,02 не повинна перевшцувати 4 м, а при можливому пщвтценш тиску до 0,6 МПа - 0,79 м.
9. Розроблена математична модель розрахунку параметр1в дощувальних насадо) схем Тх розм1щення на водопроводному трубопровода машин "Фрегат", ДДА-ЮОМ МДШ-25/100, МДШ-30/275, МДК-12/90, яка забезпечуе високу ртномфшстъ до! (коефщ1ент ефективного поливу 0,82 - 0,89) та яюсну структуру крапель дощу вздо) водопровщного трубопроводу - Н/<1=1770 - 2391.
10. Визначено, що оптимальними параметрами пдроприводу низьконагарн модифисацШ машини "Фрегат" з врахуванням умов Тх експлуатацГГ е: внутршнш Д1амс гщроцюиндру 153мм, максимальна кшыастъ цикшв за хвилину 3,3, робочий тиск на вход гщропривщ - 0,25 МПа. Визначено, що для низьконашриоТ машини ДМУ-Бнм-463 "Фрега з ¡снуючими водопровщними трубопроводами дааметром 0178 мм 1 0152 мм оптимальн натр на вход! при витратг 63 л/с - 36,5 м, при витра-п 72 л/с - 40,5 м, при витр; 90 л/с-49,5 м.
11. Для пщвищення надшносп та ефективносп експлуатацп зрошувальних сист створено нов1 типи I конструкцп риулюючоТ, захисноТ та запоб!ЖноТ арматури, ям з 15 року 1 до цього часу сершно виготовляються на Запор13ькому ремонтно-мехашчному заво В 1984 - 1998 роках виготовлено 12647 шт. щсТ арматури, комплексне впровадження Я1 здшснено на плоил бшьше 300 тис. га на основ! розроблених I затверджених М^нводгосш УкраТни рекомендацш та ¡нструкцш.
Для зниження енергоемносп та пщвищення якосп поливу розроблено типовий р низьконашрних I низькопгтенсивних модифжацш дощувальних машин "Фрегат", : забезпечують зниження енерговитрат на полив вщ 27 до 56% 1 сершно випускаються Первомайському машинобудавному завода. В 1986 - 1999 роках виготовлено 1373 шт. так машин "Фрегат". Розроблено також гщропривщ з новими зливними системами д високонашрних 1 низьконатрних модифжацш машин "Фрегат", яких виготовлено 1987 - 1997 роках 111 тис. шт.
Для пщвищення р1вном1рносп та якосп поливу розроблено низько'штенсш модифжацп дощувальноТ машини ДДА-ЮОМВ витратою 60, 80, 100 I 130 л/с з нови схемами 1 параметрами дощувальних насадок, як! усгашно витримали держав1 випробуван в 1993 - 1995 роках I рекомендоваш до сер1 иного виробництва.
СЛИСОК ОПУБЛ1КОВАНИХ НАУКОВИХ ПРАЦЬ Моыографй
1. Фишер Э.В., Хруслов Н.Ф., Гринь Ю.И. Справочник мастера орошения. - 1 Урожай, 1990.-127 с.
Брошури
1. Рекомендации по применению арматуры мембранного типа на закрытых осительных системах. Введены 22.10.1981г. НТС Минводхоза УССР. - Гарник В.К., инь Ю.И., Куделя НА. - К,1981.-78с.
2. Правила применения регулирующей и предохранительной арматуры мембранного па при проектировании закрытых оросительных систем. Утверждены Минводхозом УССР 12.1984. - Гринь Ю.И., Куделя H.A., Гарник В.К., Ким Л.М.-65с.
3. Инструкция по эксплуатации и техническому обслуживанию регулирующей и едохранительной арматуры мембранного типа. Утверждена Минводхозом УССР 12.1984 г. - Гринь Ю.И., Куделя H.A., Гончаров Ф.И., Лелявский В.В., Гарник В.К. -, 1984.-81с.
4. Инструкция по монтажу, наладке и регулированию регулирующей и едохранительной арматуры мембранного типа. Одобрена НТС Минводхоза УССР января 1987 г. - Куделя H.A., Гринь Ю.И., Загородний М.Р., Датий A.A. - 1987.-54с.
5. Проектирование оросительной сети с ЭДМФ "Кубань". Пособие к СНиП 6.03-85. Мелиоративные системы и сооружения. Утверждено приказом Союзводпроекта от 06.1984 г. - Коллектив авторов от институтов: "Союзводпроект", В НПО "Радуга", убаньгипроводхоз", "Укргипроводхоз", ВЦ АН СССР, "Союзгипроводхоз", ВНИИГиМ, рНИИГиМ - Мацелюк Е.М., Гринь Ю.И., Бойко С.Г., Хомяк Б.В. - М., Минводхоз :СР.-1984.-67с.
6. Рекомендации по эксплуатации ЭДМФ "Кубань" в природно-хозяйственных ювиях Юга УССР. - Гринь Ю.И., Штангей А.И., Гончаров Ф.И., Михайлов Ю.А., мрецкий И.А., Сергеев В.Н., Мацелюк Е.М., Бойко C.B., Тупицын Б.А., Кузьменко В.Д. -шводхоз УССР.-1986.-51с.
7. Проектирование оросительной сети с МДЭФ "Кубань-Л". Пособие к СНиП 6.03.85. Мелиоративные системы и сооружения. - Коллектив авторов от институтов: оюзводпроект", ВНПО "Радуга", "Укргипроводхоз", МИИЗ, ВолжНИИГиМ, авНИИГиМ, ВНИИГиМ, УкрНИИГиМ - Гринь Ю.И., Штангей А.И. - М., Минводхоз :СР.-1986.-66с.
8. Руководство по проектированию и эксплуатации внутрихозяйственной эсительной сети с применением низконапорных машин "Фрегат". РТМ 33.63-063-89. едено 02.06.89. - Гринь Ю.И., Шевченко A.B., Штангей А.И., Стародуб В.В., Чхалов В.В. -МВХ УССР, 1989.-58с.
9. Правила проектування й експлуатацп внутршньогосподарськоТ зрошувалыюТ эеж! з використанням низьконашрних i низькоштенсивних машин ДМУ "Фрегат". ВНД 2.3-02-2000. Затверджено Держводгоспом Украши 25.05.2000. - Гринь ЮЛ. - науковий нвник; виконавщ: Гамрецький I.A., Лях MA., Музика О.П., Токарев В.В., Веяьбж А.Г., атюк Ю.К., Куземко 1.П., Лелявський В.В., Чхалов В.В., Демянюк О.С., Пензев О.Ф., гангей A.I. - К., 2000.-43с.
10. Агротехшчш вимоги на зрошувальну систему в зош неспйкого зволоження -траш О.Д., Шевченко О.В., Гринь ЮЛ., Ярошенко C.B., Гуленко А.Д. - К.: Держводгосп, >3,17а
11. Машини i установки дощувальш. Програми, метода випробувань i ощнок. ВНД 4.3-01.98. Введено 20.02.98. - Гринь ЮЛ. - науковий кер1вник; виконавщ: Хруслов М.Ф., ;вченко О.В., Калантиренко I.I., Штангей A.I., Лось М.Д., Маслович К.К., тлицька О.П., Музика О.П., Гамрецький I.A., Токарев В.В., Пензев А.Ф., Черепанов B.C., х М.А. - К.: Держводгосп, 1998.-139 с.
Статп у фахових вцданнях
1. Гринь Ю.И., Строгий В.М. К исследованию устойчивости движения многоопорных вдевальных машин с электроприводом // Мелиорация и водное хозяйство.-1981.-Вьш.52. -8-40.
2. Романенко Н.Т., Захаренко A.A., Гарник В.К., Гринь Ю.И. К обоснован; использования дифференцирующих устройств в гасителях гидравлических ударов Мелиорация и водное хозяйство.-1981.-Вып.52.-с.38-40.
3. Гарник В.К., Гринь Ю.И. Влияние переходных процессов на герметично! стыковых соединений асбестоцементных трубопроводов // Мелиорация и водное хозяйств 1982,- Вып.56.- с.50-53.
4. Гринь Ю.И. Моделирование работы автоматизированных дождевальных мат типа "Фрегат" // Тракторы и сельхозмашины.-1983.-№10.-с.16-19.
5. Гринь Ю.И., Захаренко A.A. Математическая модель гасителя гидравличега ударов // Мелиорация и водное хозяйство. -1984,- Вып.61,- с.62-69..
6. Гринь Ю.И. Технико-экономические показатели оросительных систем ДМ "Кубань" // Гидротехника и мелиорация.- №10.- 1984,- с.51-52.
7. Коваленко П.И., Гринь Ю.И., Шевченко A.B., Фишер Э.В., Штангей А.: Лелявский В.В.. Дождевальная машина низконапорной модификации // Гидротехника мелиорация.-1987.-№9.-с.45-47.
8. Гринь ЮЛ., Гамрецький I.A. Удосконалення зливноТ системи дощувально! маши "Дшпро" // Вюник сшьськогосподарськоТ науки. №10.-1988.-с.65-67.
9. Гринь ЮЛ., Гамрецький I.A. ДослЗдження зливних систем дощувальноТ маши "Фрегат" // BicHHK сшьськогосподарськоТ науки.-№11.-1988.-C.82-85.
10. Гринь ЮЛ., Гамрецький I.A. Удосконалена зливна система "Фрегат" // Мехашза сшьського господарства.-1988.-№5.-с.8-10.
11. Гринь Ю.И. Устройства для повышения эффективности работы закрытой сел дождевальных машин // Мелиорация и водное хозяйство. М: ВО "Агропромиздат".-Л< 1989.-С.38-40.
12. Гринь Ю.И., Гамрецкий И.А. Исследование переходных процессов дождевальном трубопроводе машины "Днепр" // Мелиорация и водное хозяйство. - К., 198' Вып.61.-с.66-71.
13. Гринь Ю.И., Шевченко О.В., Штангей А.И. Низконапорная модификация маши "Фрегат" // Мелиорация и водное хозяйство.-К.,-1990, вып.72.-с.55-56.
14. Гринь Ю.И., Кондрашова Н.В. Расчет конструктивных параметров дождевальн машин // Мелиорация и водное хозяйство.-К.,1992.-Вып.77.-с.63-69.
15. Гринь Ю.И., Токарев В.В. Исследование короткоструйных дождевальных насад // Мелюращя i водне господарство.-К.,-1993.- Bin.79.-c.58-62.
16. Гринь Ю.И., Токарев В.В. Исследование короткоструйной довдевальной наса/ кругового действия // ГТдротехшка i мелюращя в УкраТш. Зб.наук.пр.,К.,УААН.-вип.2.-195 с.51-57.
17. Гринь ЮЛ., Hoßi модифшацп низьконашрних дощувальних машин "Фрегат" зниженою ¡нтенсившстю дощу i енергоемшетю поливу // Гщротехшка i мешоращя в Укра; 36. наук.пр.,-К., УААН.-Вип.З,-1994.-c.3-10.
18. Гринь ЮЛ., Музика О.П. Удосконалення дощувального агрегату ДДА-100М/ Гщротехн1ка i мел1оращя в УкраТш. 36. наук. пр.,-Вип.З.-1994.-с.46-51.
19. Гринь Ю.И. Оптимизация оросительных систем с дождевальными машинам! Мел1оращя i водне господарство.-1994.-№80,-с.92-99.
20. Гринь Ю.И., Кондрашова Н.В. Оптимизация параметров дождевальных наса; агрегата ДДА-100МА // Гадротехн1ка i мел1орафя в УкраТнк 36. наук.пр.ШМ УААН,-Вип 1994.C.22-29.
21. Гринь ЮЛ., Гамрецький I.A., 1вженко Ю.С., Пулятюн M.I. Резерви економи euej при використанш засувок з гщроприводом для ДМ "Фрегат" // Вюник аграрноТ науки.- №1
1996.-е.
22. Гринь ЮЛ., Музика О.П.. Штангей A.I., Барлетов G.H. PiBHOMipHicTb пош удосконаленим дощувальним агрегатом ДДА-100МА // Мелюращя i водне господарсп
1997.-ВИП.84.-С-33-39.
23. Хруслова Т.М., Гринь ЮЛ., Штангей A.I. 1ригацшна ероз!я при дощуванн Мел1орац1я i водне господарсгво. - 1997.-Вип.84-с.З-18.
24. Гринь ЮЛ., Музика О.П. Розрахунок параметров робочих оргашв дощувального егату типу ДДА-100МА // Мегаоращя i водне господарство.-К.,-1999.-№86.-с.141-148.
25. Гринь ЮЛ. Огггимпацш дощувальних машин на основ! природоохоронних газниюв // Мелюращя i водне господарство. - К.,-1999.-№86.-с.113-119.
26. Гринь ЮЛ., Пензев О.Ф. Пщвшцення еколопчноТ надШносп дощувальних машин, 'ауковий В1сник Нащонального Аграрного Ушверситету, № 26,2000.- с.208-212.
Авторсьга свщоцтва
1. Предохранительный клапан: A.c. 877199 СССР, МКИ F 16К 17/10 / Ю.И.Гриш, :СР).-№2880376/25-08; Заявлено 12.0180; Опубл. 30.10.81,Бюл. №40.-2с.
2. Вантуз: A.c. 966393 СССР, МКИ F 16Т,1/45, F 16К24/04 / Ю.И.Гринь, В.К.Гарник, ^.Куделя (СССР) /№ 3266813/29-06; Заявлено 30.03.81; Опубл. 15.10.82, Бюл. № 38,- 2
3. Гаситель гидравлических ударов : A.c. 968554 СССР, МКИ F 16L 55/02. / Ю.И.Гринь ;СР).- № 2693942/29-08; Заявлено 11.12.78.; Опубл. 23.10.82, Бюл. № 39.- 2 с.
4. Дождевальная машина фронтального действия: Ас. 1029916 СССР, МКИ А01 G )9 / Ю.И.Гринь (СССР).- № 3261382/30-15; Заявлено 11.03.81; Опубл. 23.07.83. и. №27,- 4 с.
5. Многоопорная дождевальная машина кругового действия: A.c. 1056960 СССР, :И А01 G 25/09 / Э.В.Фишер, Ю.И.Гринь (СССР).- №3255996/30-15; Заявлено 03.03.81; ^бл. 30.11.83, Бюл. №44,- 3 с.
6. Автоматическая насосная станция: A.c. 1071809 СССР, МКИ F 04D 15/00 / 1.Гончаров, А.И.Адаменко, И.Ф.Гончаров, Ю.И.Гринь (СССР).-№3609143/30-15; влено 15.04.83. Опубликовано 07.02.84,Бюл.№5.-3с.
7. Регулятор расхода: Ас. 1042683 СССР, МКИ А01 G 25/02 / Ю.И.Гринь (СССР)-№ 6856/30-15; Заявлено 30.03.81; Опубл. 23.09.83, Бюл.№35.-2с.
8. Запорное устройство: A.c. 1043404 ССР, МКИ F 16К 7/04 / В.К.Гарник, Ю.И.Гринь, 1. Сидоренко (СССР).-; 3397800/25-08; Заявлено 18.02.82; 0публ.23.09.83, Бюл.№35.-3с.
9. Устройство для гашения гидравлических ударов: A.c. 1087737 СССР, МКИ I6L 55/02 / Ю.И.Гринь, АВ.Шевченко (СССР). №3542169,29-08; Заявлено 21.01.83; ^бл.23.04.84, Бюл.№15.-3с.
10. Устройство включения и аварийного отключения многоопорной дождевальной шны: A.c. 1123594 СССР, МКИ А01 G 25/09 / Ю.И.Гринь, Э.В.Фишер, Ф.И.Гончаров ;СР).-№36088713/30-15; Заявлено 23.06.83; Опубл.15.11.84,Бюл.№42.-Зс.
11. Вантуз: A.c. 1182231 СССР, МКИ F I6TI/45, F 16К 24/04 / Ю.И.Гринь, Н.А.Куделя, .Фомин, А.Н.Першин (СССР).-№3757514/29-06; Заявлено 22.05.84; Опубл.30.09.85, I. №36.-2с.
12. Многоопорная дождевальная машина: A.c. 1192729 СССР, МКИ А01 G 25/09 / Д.Гринь, Н.А.Куделя, Ф.И.Гончаров, С.В.Стасюк (СССР). №3738457/30-15; Заявлено 15.84; Опубл.23.11,85.Бюл.№43.-2с.
13. Многоопорная дождевальная машина: A.c. 1219013 СССР, МКИ А01 G 25/09 / Я.Гринь, В.ЬСГарнгас, М.Л.Ценципер (СССР).- №3772610/30-15; Заявлено 16.07.84; 'бл.23.03.86.Бюл. №11 .-Зс.
14. Регулятор уровня воды в оросительном канале: A.c. 1228083 СССР, МКИ ¡D 9.00 / Ф.И.Гончаров, Ю.И.Гринь, Н.А.Куделя, С.В.Стасюк, А.И. Мыцык (СССР). 742035/24-24; Заявлено 14.05.84; Опубл. 30.04.86, Бюл.№16.-3с.
15. Гаситель гидравлических ударов:А.с. 1229504 СССР, МКИ F 16L 55/02 / Я.Гринь (СССР).- №3810732/25-06; Заявлено 05.11.84; Опубл. 07.05.86, Бюл. №17.- 2 с.
16. Дождевальная машина фронтального действия A.c. 1232185 СССР, МКИ А01 G 19 / Ю.И.Гринь, А.П. Цуприк (СССР). - №3816400/30-15; Заявлено 27.11.84; гбл. 23.05.86, Бюл. №19.- 2 с.
17. Автоматическая насосная станция: A.c. 1237124 СССР, МКИ А01 G 25/09 / [.Гончаров, А.ИАдаменко, И.Ф.Гончаров, Ю.И.Гринь (СССР).-№3609143/30-15; злено 15.04.83,0публ.15.06.86, Бгол.№22.-3с.
18. Регулятор уровня воды для открытых оросительных каналов: A.c. 1249495 ССС МКИ G05D 9/02, Е02В7/02 / Н.А.Куделя, Ю.И.Гринь, А.В.Шевченко, С.В.Стаск Н.М.Донченко (СССР).-№3846193/29-15; Заявлено 06.12.84; Опубл. 07.08.86, Бюл.№29.-3с.
19. Способ управления водоподачей в оросительный канал с дождевальной машиной устройство для его осуществления: A.c. 1323649 СССР, МКИ Е 02В 13/00, А01 G 25/1< Ю.И.Гринь, А.М.Жарковский, М.Ш..Марголин, Ф.И.Гончаров (СССР).- 33860621/30-Заявлено 27.02.85; Опубл. 15.07.87,Бюл. №26.- 5 с.
20. Многоопорпая дождевальная машина: A.c. 1344287 СССР, МКИ А01 G 25ЛХ Ю.И.Гринь, И.А.Гамрецкий (СССР0.- №4071249,30-15; Заявлено 26.05.86; Опубл. 15.10.! Бюл. №38.- 3 с.
21. Способ управления водоподачей в оросительный канал с дождевальной машиной устройство для его осуществления: A.c. 1351994 СССР, МКИ Е 02В 13/00 / В.Н.Поп< Ю.И.Гринь (СССР).- №4067963/30-15; Заявлено 24.02.86; Опубл. 15.11.87, Бюл. №42,- 6 с.
22. Система управления многоопорной дождевальной машиной:А.с. 1379952 ССС МКИ А01 G 25/09 /Ю.И.Гринь, И.А.Гамрецкий (СССР).- №4075314/30-15; Заявлено 05.05.! Опубл. 08.11.87, Бюл. №1&-с.2
23. Оросительная система: A.c. 1407456 СССР, МКИ А01 G 25/09. / Ю.И.Грш Э.В.Фишер, Д.П.Савчук, А.Г.Левкович (СССР).- №4о42766/30-15; Заявлено 26.03.86; Опу< 07.07.88, Бюл. №25.-3 с.
24. Гидрант оросительного трубопровода: A.c. 1417840 СССР, МКИ А01 G 25/0i Ю.И.Гринь, Н.А.Куделя, Ф.И.Гончаров, С.В.Стасюк (СССР).-№3740394/30-15; Заявле 11.05.84; Опубл.23.04.88,Бюл. №31.-2с.
25. Оросительная система: A.c. 1424767 СССР, МКИ А01 G 25/00 / В.К.Гарш Ю.И.Гринь (СССР).-№4196531/30-15;Заявлено 06.02.87;Опубл.23.09.88,Бюл. №35.-2с.
26. Дождевальная машина: A.c. 1428302 СССР, МКИ А01 G 25/09 / Ю.И.Грш Ю.Д.Красильников, Б.З.Гиндеров (СССР).- №3964387/30-15; Заявлено 11.10.! 0публ.07.10.88, Бюл. №37.-3с.
27. Трубопровод дождевальной машины A.c. 1428304 СССР, МКИ А01 G 25/0! Ю.И.Гринь, И.А.Гамрецкий (СССР).-№420169,30-15; Заявлено 02.03.87; Опубл. 07.10.88, Бк №37.-3с.
28. Сливная система гидропривода тележки дождевальной машины: A.c. 14543 СССР, МКИ А01 G 25/09 / Ю.И.Гринь, З.Д. Файнштейн, A.B. Шевченко, В.Н.Серг« (СССР).- №410925,30-15; Заявлено 27.08.86; Опубл. 30.01.89, Бюл. №4.- 3 с.
29. Дождевальная система: A.c. 1471994 СССР, МКИ А01 G 25/09 / Ю.И.Гри (СССР).- №4044650,30-15; Заявлено 27.03.86; Опубл. 15.04.89, Бюл. №14,- 3 с.
30. Многоопорная дождевальная машина: A.c. 1482614 СССР, МКИ А01 G 25/0! Ю.И.Гринь, А.В.Шевченко, Ф.И. Гончаров, А.И. Штангей (СССР).- №3995155/30-Заявлено 12.11.85; Опубл. 30.05.89, Бюл. №20,- 2 с.
31. Дождевальная машина: A.c. 1516063 СССР, МКИ А01 G 25/09 / Ю.И.Гри! И.А.Гамрецкий, А.И. Штангей (СССР).- №4261863/30-15; Заявлено 15.06.87; Опубл. 23.10.: Бюл. №39,- 3 с.
32. Многоопорная дождевальная машина: A.c. 1519593 СССР, МКИ А01 G 25/0! Ю.И.Гринь, И.А.Гамрецкий (СССР) - №4261823/30-15; Заявлено 15.06.87; Опубл. 07.11.! Бюл. №41.-3 с.
Статп та тези доповщей
1. Гринь Ю.И. Новые конструкции предохранительных устройств для закрыт оросительных систем // Экспресс-информация ЦБНТИ Минводхоза СССР. Серия 1,- Вып. М.-1982.- с. 1-7.
2. Штангей А.И., Гринь Ю.И. Оценка основных показателей качества полива маш «Кубань» // Экспресс-информация ЦБНТИ Минводхоза СССР. Серия 1.- Вып.6.-М.-198 с.1-10.
3. Гринь Ю.И., Штангей А.Н., Куделя H.A., Гончаров Ф.И. Вопросы повышения ¡¡ективности эксплуатации оросителных систем с использованием ЭДМФ «Кубань» // :пресс-информация ЦБНТИ Минводхоза СССР. Серия 1.- Вып. 11 .-M.-1985.-е. 13-22.
4. Куделя H.A., Гринь Ю.И., Бойчук A.B., Борщ А.П. Уберечь от «порывов» // лиоратор,- 1986.-№1.-с.18-19.
5. Куделя H.A., Гринь Ю.И., Гарник В.К. Мембранный вантуз с функциями дохранительного клапана //Экспресс-информация ЦБНТИ Минводхоза СССР. Серия 1.-П.2.-М.-1986.-c.6-10.
6. Куделя H.A., Гринь Ю.И., Бойчук A.B. и др. Опыт применения регулирующей и :дохранительной арматуры на закрытых оросительных системах // Экспресс-информация НТИ Минводхоза СССР. Серия 1.- Вып.2.-М.-1986.-с.1-5.
7. Гринь Ю.И., Гамрецкий И.А. Вопросы применения низконапорных дождевальных тем // Пути повышения эффективности использования водных ресурсов в условиях их >астающего дефицита.-Тезисы докладов Всесоюзной коннференции молодых ученых,-ыкент,- 1988 с. 12-13.
8. Гринь Ю.И., Гамрецкий И.А. Вопросы применения низконапорных дождевальных пин // Рациональное использование водных ресурсов и проблемы мелиорации. Тезисы утадов республиканского семинара.- Ровно.-1989. с.55-56.
9. Гринь Ю.1., Музика О.П. Hobí модифжаци дощувального агрегату ДЦА-100МВ // :и доповщей м1жнародно! конференцн з питань розвитку мехашзацн, електрифкацн, оматизацн та техтчного cepeicy АПК в умовах ринкових вщносин. - Глеваха. - 1995.73-174.
10. Гринь Ю.1., Токарев В.В. Зниження енергоемносп поливу дощувальними цинами "Фрегат" // Тези доповщей М1жнародно7 науково-техшчноТ конференци з питань ¡витку мехашзацГТ, електрофжацп, автоматизац» та техшчного cepeicy АПК в умовах жових вщносин, Глеваха.-1995.- с.172-173.
11. Гринь Ю.И. Низкоинтепсивные дождевальные машины "Фрегат", ДДА-ЮОМВ // ZUMATELE COMUNICARLOR CELEL DL-A DOUA CONFERINTE STIINTIFLCE PELE MOLDJVEL/SECETA SI MASURILE COMPLEXE DE COMBATERE"/-1995/-1SENAV/ - С/76-77/.
12. Гринь ЮЛ., Гамрецький I.A., Музика О.П., Токарев B.B. ГВдвшцення ефективносп ксплуатацп зрошувальних систем // Матер1али науково-практичноТ конференцЯ роблеми ефективного використання водних pecypcie i мешорацц земель". Експрес-ормащя,- вип. №14.- Держкомводгосп УкраТни.-К.-1996.- с.1-7.
АНОТАЩЯ
Гринь ЮЛ. Удосконалення зрошувальних систем на ochobí ресурсозбер1гаючих нолопй та засоб1в зрошення. - Рукопис. Дисертащя на здобуття наукового сгупеня гтора техшчних наук за спещальшспо 06.01.02 - сшьськогосподарсью мелюрацн. -гитут пдротехнжи i мелюраци, КиТв, 2000.
У дисертацй розроблено методи та засоби економй енергетичних, водних i -epianbHHX ресурсов, пщвищення техшчноТ та еколопчноТ надайносп зрошувальноТ мереж1 ;ощувальних машин.
Проведено оитимпацпо зрошувальних систем ! дощувальних машин на осн розроблених комплексних, ресурсозбер1гаючих 1 природоохоронних показниив. Одерж законом1рносп та характеристики тиску води в трубопроводах зрошувальноТ системи.
На основ1 створення математичних моделей 1 оптим1зацй параметр1в гасни гщравл1чних удар1в, регуляторш тиску 1 запобЬкних клапашв розроблено комплекс но регулюючоТ 1 запоб1жноТ арматури.
Оптимвовано нов1 схеми I типи дощувальних насадок на машинах "Фрегат", МД МДК, ДДА-100МА, принципову схему 1 параметри низьконагарних та низькоштснсив] модифжацш машин "Фрегат".
Розроблено нормативно-мегодичну документащю для широкого впроваджа комплексу засоб!в регулювання 1 стабШзацй тиску в зрошувальшй мереж1 та но: модифжафй машин "Фрегат" 1 низьк01нтенсивних машин Д ДА-100МА
Ключов1 слова: зрошувальна система, ресурсозберсження, енергосмш< иатер1алосшисть> дощувальна машина, зрошувальна мережа, тсхн'гчна надайшсть, га а пдравл1чних удар1в, регулятор тиску, запоб1'жний клапан, еколопчна надайшсть.
АННОТАЦИЯ
Гринь Ю.И. Усовершенствование оросительных систем на осн ресурсосберегающих технологий и средств орошения. - Рукопись.
Диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук по специально 06.01.02 - сельскохозяйственные мелиорации. - Институт гидротехники и мелиораи Киев, 2000г.
В диссертации разработаны методы и способы экономии энергетических, водны материальных ресурсов, повышение технической и экологической надежности оросителы сети и дождевальных машин.
Проведена оптимизация оросительных систем и дождевальных машин на осн разработанных комплексных ресурсосберегающих и природоохранных показателей.
К ресурсосберегающим показателям оросительных систем и дождевальных мая относятся: энергоемкость полива; удельный расход металла на оросительную сел дождевальные машины; удельный расход бетона на строительство каналов и трубопрово; расход топлива для работы дождевальных машин; коэффициент земельного использова! Природоохранные показатели дождевальных машин включают: среднюю интенсивно дождя; средний диаметр капель дождя; энергетическое действие дождя на грз
[>фициент эффективного полива; удельное давление колес машины на грунт; имальную поливную норму.
Обоснована необходимость и пути снижения рабочего давления дождевальных машин югат", повышения качества полива машин "Днепр", ДДА-100МА оптимизация работы емы "оросительный канал-машина "Кубань". Получены закономерности, статические и амические характеристики давления воды в трубопроводах оросительных систем при щуатации взаимосвязанного комплекса "насосная станция - оросительная сеть -девальная машина".
На основе создания и исследования математических моделей оптимизированы аметры гасителей гидравлических ударов регуляторов давления и предохранительных танов, на базе которых разработан комплекс новой регулирующей и предохранительной атуры, которая отвечает требованиям эксплуатации оросительных систем по технической о логической надежности.
Проведены исследования разнообразных схем и типов дождевальных аппаратов и щок на водопроводящем трубопроводе дождевальных машин, на основе которых ¡читаны и оптимизированы новые схемы размещения и типы дождевальных насадок на шнах "Фрегат", МДШ, МДК, ДДА-100МА, обеспечивающие высокую равномерность ива и заданную структуру дождя вдоль водопроводящего трубопровода машины.
Усовершенствована математическая модель многоопорной дождевальной машины, гавающей нагрузки при перемещении на сложном рельефе местности и изменение тения и расхода воды в водопроводящем трубопроводе. Определено оптимальное пение и диаметры водопроводящего трубопровода дождевальных машин кругового гтвия. Разработаны принципиальные схемы и определены оптимальные параметры ропривода, расходные и напорные характеристики низконапорных и низкоинтенсивных ификаций дождевальной машины "Фрегат".
Разработана нормативно-методическая документация для эффективной эксплуатации сительной системы, на основе которой осуществлено широкое внедрение комплекса ^тирующей и предохранительной арматуры, низконапорных машин "Фрегат" и коинтенсивных машин ДЦА-100МА.
Ключевые слова: оросительная система, ресурсосбережение, энергоемкость, девальные машины, оросительная сеть, техническая надежность, гаситель равлических ударов, регулятор давления, предохранительный клапан, экологическая ежность.
Summary
Gryn' Yu. I. Improvement of irrigation systems on the basis of resource-saving technoloj and irrigation methods. - Manuscript.
Thesis for a scientific degree of a Doctor of Technical Science in specialised field 06.01.0; agricultural reclamation - the Institute of Hydraulic Engineering and Land Reclamati Kyiv, 2000.
The methods and means of electrical power, water and material resources savings as well gain in technical and ecological reliability of irrigation network and sprinMers are elaborated in thesis.
The optimisation of irrigation systems and sprinklers was carried out on the basis of elabora combined resource-saving and nature-protecting indices. The regularities and characteristics water pressure in pipe-lines of irrigation systems were obtained.
The complex of new governing and preventing accessories was elaborated on the basis creation of mathematical models and optimisation of the parameters of water-hammer alleviat pressure regulator and safety valve.
New schemes and types of sprinkler packing on the machines "Fregat", and another machi of frontal action, principle scheme and parameters of low-pressure and low-intensity modificat of "Fregat" machines were optimised.
Standard-methodical documentation for a wide introduction of a complex of regulation me and pressure stabilisation in irrigation network and new modifications of "Fregat" Machines i low-intensive sprinkler machines of frontal action was elaborated.
Key-words: irrigation system, resource-saving, power-intensity, specific consumption materials, technical safety, water-hammer alleviator, pressure regulator, safety valve, ecologi reliability.
-
Гринь, Юрий Иванович
-
доктора технических наук
-
Киев, 2000
-
ВАК 06.01.02
- Совершенствование технологии орошения дождеванием черноземов Ростовской области
- Организация периодического орошения на оросительных системах Ростовской области
- РЕСУРСО-, ВОДОСБЕРЕЖЕНИЕ ПРИ РАЦИОНАЛЬНОМ ИСПОЛЬЗОВАНИИ И УЛУЧШЕНИИ ЭКОЛОГО-МЕЛИОРАТИВНОГО СОСТОЯНИЯ ОРОШАЕМЫХ ЗЕМЕЛЬ САРАТОВСКОЙ ОБЛАСТИ
- Технологические и конструктивные элементы локального низконапорного орошения садов для условий южных черноземов Ростовской области
- Рациональное водопользование на оросительных системах Новосибирской области
