Поливные системы




Поливные системыПоливные системы. Сельхозтехника против засухи.

Практика выбора широкозахватных поливных систем. Экономичность широкозахватной поливной системы зависит прежде всего от ширины захвата: чем шире, тем экономнее. Но в Украине в подавляющем большинстве широкозахватных машин используются закрытые сети низкого давления, поэтому максимально допустимая ширина штанги ограничивается 450-500 м. Следовательно, в случае забора воды из закрытых сетей на первый план выступают другие параметры экономичности, а именно тип поливной машины (круговой, фронтальный или смешанный), тип привода (электрический или гидростатический), использование определенных насадок, оптимальное передвижение поливной машины по полю (Опубликовано в № 7.2011г.

Если в вашем хозяйстве работала или работает широкозахватная поливная система типа Днепр , Фрегат , Кубань , то модернизировать полив можно без лишних затрат, нужно только приобрести современную поливную систему. Современные поливные широкозахватные системы таких производителей, как Lindsay, Valmont, Pierce, Reinke, TL (США), Bauer (Австрия), Otech, (Франция), без проблем становятся на место проверенных советских агрегатов. Ведущие зарубежные фирмы-производители предлагают большой выбор современных широкозахватных машин, имеющих разные ширину захвата, расход воды, технологические схемы полива, типы водозабора, типы привода движения. Производители предлагают широкую линейку машин для работы именно на закрытых сетях низкого давления, что уменьшает энергозатраты на подачу воды к машине, а также стоимость закрытой сети, если в этом есть необходимость.

Конфигурация поля имеет значение.

Для лучшего экономического эффекта при орошении производители современных многоопорных широкозахватных дождевальных машин выпускают их в нескольких конфигурациях: машины фронтального перемещения, машины кругового перемещения и комбинированные (ипподромные). Комбинированные поливные системы позволяют орошать поля овальной конфигурации, покрывая таким образом максимальную площадь поля.

В фронтальных машинах забор воды осуществляется через шланг из гидрантов закрытой оросительной сети (рис. 1) или открытых каналов (рис. 2.

Рис. 1. Общий вид силовой тележки дождевальной машины с забором воды из гидрантов, Centerliner 168 CLS (Bauer, Австрия.

Рис. 2. Общий вид силовой тележки дождевальной машины с забором воды из канала TL 400 M Ultra Linear (TL Irridation, США.

Открытый канал недешевое удовольствие, поэтому большинство хозяйств южной части Украины используют поливные системы закрытого типа (водозабор осуществляется из водоема, вода подается в поливочную машину через шланг). В таком случае системы полива (как фронтальные, так и круговые) существенно ограничены в подаче воды (до 350 м3/ч), а их длина обычно не превышает 300-450 м.

Фронтальная машина с одним крылом более мобильна, но дороже в эксплуатации за счет меньшей ширины захвата. Центрально-симметричная фронтальная система шире, но привязана к конкретному полю.

Следует отметить, что производительность (по расходу воды) современных машин с открытым забором воды (из канала) может достигать 1000 м3/ч, а ширина захвата составлять 1200 м. Некоторые фронтальные дождевальные машины имеют вдвое большую ширину захвата (600-800 м), центрально-симметричную конфигурацию и состоят из двух крыльев (по одному с обеих сторон центральной тележки). Центрально-симметричные машины осуществляют полив только определенной площади, без перемещения на другие позиции.

Машины с шириной захвата до 500 м имеют только одно крыло, расположенное сбоку центральной тележки. Преимущества машин с одним крылом заключаются в том, что они могут осуществлять полив с двух и более позиций. Изменение позиции осуществляется способом буксировки дождевальной машины в агрегатировании с трактором (фронтальные и круговые машины) или поворотом дождевальной фермы на 180 вокруг центральной (силовой) тележки (фронтальные машины, а также дождевальные машины с комбинированным режимом рабочего движения машины -фронтально-круговые). Движение фронтальной поливной машины вдоль линии гидрантов осуществляется с помощью приборов управления, установленных на силовой тележке разными способами по направляющей борозде (более современное решение) или тросу (традиционный способ направления). В качестве следящих устройств фирмы-производители дождевальной техники применяют следящие штанги различных конструкций: при управлении по борозде -штанги с направляющими салазками, лыжами, колесами (рис. 3); при управлении по тросу одно- или двух-стержневые следящие штанги (рис. 4). Вообще, все способы передвижения фронтальной машины, как и все следящие устройства, одинаковы по удобству в эксплуатации.

Рис. 3. Управление курсом машины по направляющей борозде (Zimmatic, фирма Lindsay.

Рис. 4. Управление курсом машины по тросу (фирма TL.

Круговые машины еще одна разновидность широкозахватных систем полива. Забор воды осуществляется из гидранта, который является центром вращения всей машины. При этом электрический привод мотор-редукторов промежуточных самоходных тележек осуществляется от дизель-генератора, установленного на центральной тележке, или от стационарного источника электроэнергии (трансформаторной подстанции по кабелю). Следует отметить, что использование электроэнергии несколько удешевит стоимость полива. Несомненным преимуществом круговой поливной широкозахватной машины является ее автономность, которая компенсирует ее стационарное размещение. Круговая поливная машина может работать в полностью автономном режиме и управляться (режим старт-стоп ) на расстоянии. Благодаря своей автономности, а также меньшей цене (при прочих равных условиях цена на круговые машины меньше на 20-30%) круговые поливные системы более популярны.

Ведущие производители современной дождевальной техники предлагают также машины с комбинированной схемой полива. Их еще называют машинами с ипподромной схемой полива. Они могут осуществлять полив как во фронтальном, так и в круговом режиме. Лучше всего такие машины подходят для полива полей прямоугольной формы.

Следует отметить, что при круговом поливе все точки присоединения дождевальных насадок передвигаются с разной линейной скоростью. Поэтому в зависимости от удаленности насадки от центра вращения (стояка силовой тележки) они должны иметь разную пропускную способность, что достигается подбором сопел разного диаметра. Поэтому на машинах с комбинированной схемой полива используются двойные насадки: одни для линейного режима движения машины, другие для кругового (рис. 6.

Рис. 6. Двойные дождевальные насадки дождевальной машины с комбинированной схемой полива.

Машины с комбинированной схемой полива требуют двойного количества насадок для линейного и кругового режима.

Использование комбинации линейного и кругового режима позволяет осуществлять полив на полях различной конфигурации (рис. 7). Круговой режим движения позволяет также осуществлять работу машины на двух смежных позициях (на двух полях, расположенных рядом). Для этого на главном пульте управления выбирается круговой режим работы машины и начинается движение опорных тележек вокруг центральной тележки (поворот на 180 ) без полива. После завершения разворота трубопровод машины занимает положение, перпендикулярное линии движения силовой тележки, и начинается полив смежного поля (рис. 7.

Рис. 7. Схемы орошения дождевальной машины с комбинированной схемой полива в зависимости от режима движения.

Также может быть применена другая схема переезда машины на смежную позицию или на другое поле путем буксировки машины при помощи трактора (что гораздо быстрее, чем холостой ход) в направлении движения вдоль водопроводного трубопровода со стороны центральной тележки. Для осуществления этой операции колесные редукторы промежуточных и конечной тележек отсоединяются от карданных валов, колеса поочередно поднимаются с помощью домкратов и поворачиваются на 90 . Дождевальная машина транспортируется на другую позицию с помощью буксировочного устройства, расположенного на центральной тележке в агрегатировании с трактором (рис. 8.

Рис. 8. Технологические схемы изменения позиции дождевальной машины с комбинированной схемой полива.

Дождевальные насадки.

Основным рабочим органом дождевальной машины, превращающей водяной поток в дождевые капли, являются дождевальные насадки разного типа, которые имеют различные конструкции дефлекторов (рис. 5), что позволяет создавать различные контуры площади орошения и разный диаметр капель в зависимости от почвенноклиматических условий, культур и стадии их развития.

Рис. 5. Некоторые типы дождевальных насадок: а) I-Wob, б) D-300.

Сейчас в Украине наиболее популярны насадки типа i-Wob центробежного типа (производство компании Senninger Irrigation, США), которые обеспечивают более широкое покрытие и уменьшают интенсивность подачи капель, что, в свою очередь, смягчает падение капель на растения и землю.

Электричество или гидростатика.

Несколько лет назад на рынке Украины появились поливные машины с принципиально другим типом привода опорных тележек -гидростатическим, привод колесных редукторов которых осуществляется от гидромоторов (производитель TL Irrigation). Гидромоторы установлены на каждом колесе опорной тележки (рис. 9). Система автоматической работы машины по курсу и в линию, а также система защиты от аварийных ситуаций также в большинстве случаев гидравлическая. Электрическая система машины осуществляется от аккумулятора, установленного на центральной тележке.

Рис. 9. Гидравлический мотор привода колеса опорной тележки дождевальной машины TL.

Машины с комбинированной схемой полива требуют двойного количества насадок для линейного и кругового режима.

В качестве рабочей жидкости для гидросистемы используется нетоксичная жидкость (масло) с присадками. Движение опорных тележек дождевальных машин с гидростатическим приводом, в отличие от машин с электроприводом, осуществляется постоянно, без остановок, что значительно улучшает равномерность полива. Кроме того, преимуществом таких машин считаются уменьшение количества аварийных ситуаций и меньший износ некоторых узлов. Основные недостатки -высокая цена (около +30%) и трудоемкость в обслуживании. Современные широкозахватные дождевальные машины различных зарубежных фирм-производителей приобретают в Украине все большую популярность. Благодаря модульной конструкции можно формировать требуемые захват и мощность машины в зависимости от геометрических параметров поля и технических характеристик насосно-силового оборудования для подачи воды к машине и типа оросительной сети. В таблицах 1-2 приведены основные типы, оптимальные параметры и удельные показатели широкозахватных дождевальных машин с электроприводом в расчете на среднюю сезонную площадь обслуживания 60-80 га для машин кругового и фронтального перемещения и 180200 га для машин с забором воды из открытого канала.

Из приведенных таблиц можно сделать вывод, что наименьшую удельную стоимость имеют машины с большей сезонной площадью орошения, в частности, машины с двухпозиционной технологической схемой полива.

По удельному расходу энергоисточников, учитывая меньшую стоимость электроэнергии по сравнению с горючим, преимущество имеют машины с подачей воды от электрических насосных станций.

Южно-Украинский [Херсонский] филиал НИИПИТ.