Требования к машинам и энергоемкость полива

Требования к дождевальным машинам и установкам. Разли­чают агробиологические, экологические и технико-экономи­ческие требования. К агробиологическим следует отнести тре­бования, обеспечивающие оптимальные (рациональные) условия снабжения растений водой, экологическим - сохранение почв и их плодородия и технико-экономическим - повышение произво­дительности, снижение энергоемкости и т. п.

Агробиологические требования заключаются в следующем. Для достижения малоинтенсивного (бесстрессово­го) воздействия процесса орошения на растения отношение интенсивности водоподачи к интенсивности водопотребления должно находиться в пределах 1...50. Равномерность распре­деления воды на поле должна удовлетворять следующим требо­ваниям: Кэф.п 0, 7; kнед.п kизб.п 0, 15. Отклонение от среднего слоя выпавшего дождя не должно превышать ±25% для машин с коротко- и сред неструйными и ±30% - с дальнеструй­ными аппаратами. Для сохранения растений от механических повреждений в процессе подготовки и проведения поливов коэффициент их повреждаемое должен быть 0, 5...2, 0%, а среднекубический диаметр капель дождя d 1 мм.

Экологические требования заключаются в сле дующем. С целью сохранения структуры и водопрочности поч­венных агрегатов, активной жизнедеятельности микроорганизмов в почвообразовательном процессе и повышения плодородия почв содержание влаги в порах почвы должно находиться в пределах 70...90%, воздуха-10...30%, а отклонение от этих интер­валов не должно превышать ±5%. Для предупреждения водной эрозии почвы скорость движения Ug потока воды в поливной борозде должна быть меньше критически допустимой ip из условий неразмываемости почвы, т. е. vq < и, а для предупреждения лужеобразования и стока средняя интенсивность дождя р должна быть меньше или равна скорости впитывания воды в почву, т. е. р s q Чтобы исключить разрушение почвенных агрегатов под действием ударов капель дождя, их диаметр не должен превышать 1, 5 мм для коротко- и средне-струйных и 1, 8 мм для дальнейструйных аппаратов.

Технико-экономические требования включают большое число показателей. Однако к наиболее важным из них относятся эффективное использование земли, производи­тельность машин и энергоемкость выполняемого ими процесса. Коэффициент земельного использования, учитывающий потери площади под оросительной сетью и поливной техникой, должен быть равен или больше 0, 97.

Теоретически возможная производительность любой дожде­вальной машины или установки при заданной поливной норме m, мУга, может быть определена по формуле

 

Действительная производительность дождевальных машин, работающих в движении, как и любых других мобильных средств, зависит от ширины захвата, скорости движения и коэффициента использования рабочего времени. Разница заключается лишь в том, что во избежание образования луж на почвах с небольшой впитывающей способностью поливать можно не за один, а за несколько проходов. В таких случаях необходимое число про­ходов

n = m/h, где т-поливная норма,мм; А-слой воды, вылитый за один проход,мм.

Производительность машин, работающих позиционно, зависит от размера площади 5, орошаемой с одной позиции, и числа позиций z в смену, т. е. П = Sz. За продолжительность смены Т число позиций

z=kT/t,

где k - коэффициент использования рабочего времени; t-продолжительность полива с одной позиции.

Учитывая, что t=m/pcp a Pq, =Q/5, получим z= kTQ/mS. Подставив значение z в первоначальное выражение, получим

W=кTQ/m

Так как Q=PcpS, a 5=nr², то формулу можно представить в виде

W=pkp_ср rT/m.

Из этого следует, что производительность в наибольшей мере зависит от радиуса действия струи г. Но одно и то же значение г можно получить при разных напорах If и диаметрах сопла d. Чтобы выбрать рациональное сочетание значений Н и rfg, нужно знать, какой из этих параметров оказывает большее влияние на энергоемкость процесса.

Энергоемкость процесса. Мощность струи, представляющая собой расход энергии в единицу времени,

N_стр=gQH

N_стр=gmpdHÖ2gH/4

где у-удельный вес воды.

Сле­дует иметь в виду, что мощность, необходимая для привода насоса.

Характеристикой энергоемкости дождевальной машины или установки можно считать расход энергии на единицу произво­дительности. Так как производительность П = CiQ, где q -коэффициент пропорциональности, то с;Я, где Сд = const.

Из полученного выражения следует, что удельный расход энергии пропорционален напору Я. Таким образом, наименее энергоемкими следует считать дождевальные машины и установки с короткоструйными насадками, а наиболее энергоемкими - ма­шины, оборудованные дальнеструйными аппаратами.

Технико-экономическими требованиями предусматривается ограничение удельного расхода энергии £„ на 1 м³ поливной воды в следующих пределах: 20,5... 1,5 кВт-ч/м³ для дож­девальных машин и установок и Е s. 0,05...0,2 кВт • ч/м³ для установок капельного и внутрипочвенного орошения.

 

 

6 Вывод

 

Тенденции и перспективы развития. Полив - наиболее эф­фективный способ повышения урожаев, один из основных факто­ров интенсификации сельскохозяйственного производства. По­ливная техника занимает важное место в системе машин для мелиорации.

Системой машин предусмотрено семь технологических комп­лексов для орошения сельскохозяйственных культур.

При поливе дождеванием предусматривается забор воды ма­шинами из открытой и закрытой оросительных сетей, а при по­верхностном орошении - подъем и подача воды передвижными насосными станциями по разборным трубопроводам. Вместе с поливной водой при поливе дождевальными и поливными машинами могут вноситься сухие минеральные удобрения и животновод­ческие стоки. Поливная техника может быть использована и для внесения жидких минеральных удобрений, микроэлементов, пестицидов и химических мелиорантов. В этих случаях обеспе­чивается повышение производительности труда более чем в 2 раза, равномерность распределения вносимых веществ на 20...30%, сокращение затрат в 1,2 раза.

Внесение удобрений вместе с поливной водой по сравнению с раздельным внесением при использовании разбрасывателей ми­неральных удобрений и последующим поливом повышает урожай­ность сельскохозяйственных культур на 10...25%. Это позво­ляет внедрить в орошаемом земледелии индустриальные техно­логии и уменьшить парк сельскохозяйственных машин за счет совмещения некоторых операций, а также агрегатировать дож­девальные и поливные машины с машинами для транспортировки

сухих и жидких удобрений, пестицидов и химических мелиорантов.

Системой машин предусмотрено создание новой широкозах­ватной дождевальной и поливной техники для степных и полу­пустынных районов, имеющих поля больших размеров, а для Нечерноземной зоны, имеющей небольшие поля неудобной кон­фигурации со сложным рельефом, предусмотрен выпуск мобильных дождевальных машин. Групповое использование этих машин позволит увеличить нагрузку на одного человека, занятого на орошении сельскохозяйственных культур.

Уровень механизации поверхностного орошения не превышает 5...6%. В целях сокращения ручного труда и повышения произ­водительности в конструкциях большинства машин для полива по бороздам, полосам и чекам будут предусмотрены собственные двигатели на основе гидро- и электропривода, а также авто­матизация некоторых процессов и операций.

При использовании новой поливной техники возможен подъем уровня механизации.

Для строительства оросительных и обводнительных систем предусмотрено более 30 технологических комплексов машин. При строительстве оросительных каналов глубиной до 3 м исполь­зуют экскаваторы непрерывного действия, более Зм- одноков­шовые экскаваторы вместимостью до 1, 25 м³ и скреперы с эле­ваторной загрузкой ковша вместимостью 7 м³ на тракторе Т-150К и 12 мэ-на К-701, а также самоходные скреперы с ков­шом вместимостью 15 м³ и более. С внедрением новой техники непрерывного действия на базе указанных тракторов произво­дительность труда повысится в 1, 4...1, 6 раза, значительно уменьшится доля ручного труда, на З0...40% снизится числен­ность механизаторов.

В целях борьбы с потерями воды на фильтрацию предусмотре­ны комплексы машин для строительства закрытых оросительных систем из трубопроводов диаметром 200...400, 500...1200 и 1400...2000мм, а также комплексы автоматизированных без­рельсовых машин для облицовки оросительных каналов глубиной до 7 м. Закрытый дренаж на орошаемых землях будет строиться траншейным, узкотраншейным и бестраншейным способами с по­мощью дреноукладчиков с автоматизированными системами вы­держивания заданного уклона дрен.

Применение бестраншейных дреноукладчиков при высоком уровне стояния грунтовых вод позволит повысить производи­тельность труда в 10...15 раз по сравнению с траншейным способом, сократить затраты труда на 1 км уложенного дренажа почти в 10 раз. Новый бестраншейный дреноукладчик (МД-12)создан на мелиоративном шасси, на базе которого предусмот­рено создание целого шлейфа машин.Новые экскаваторы-каналокопатели позволят строить каналы рационального профиля, что даст возможность сокращать объем земляных работ и площадь отчуждаемых земель. При создании машин на базах с низким удельным давлением улучшится ка­чество мелиоративного строительства, сократятся его сроки и повысится производительность труда на 15...30%.

 

 

⇐ Предыдущая123

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: