Типы дождевальных машин

Достаточный уровень влаги – это важнейший критерий, от которого напрямую зависит урожайность всех без исключения сельскохозяйственных культур, выращиваемых на территории РФ. Именно поэтому обеспечение эффективного полива растений для каждого агрария всегда было и будет в самом высоком приоритете.

Существует несколько базовых и десятки комбинированных способов орошения. Для этих целей используются разные в функциональном и техническом плане агрегаты, но самую лучшую производительность дают дождевальные машины. Они организовывают способ полива, при котором влага попадает на растения и почву максимально естественным способом, что обеспечивает им благоприятную микроклиматическую среду для активного роста и развития. Нередко эксперты обозначают такой полив эпитетом «спринклерный».

Типы дождевальных машин и установок, которые применяются сегодня

Современный рынок дождевальных машин развивается очень стремительно. Появляются легковесные и прочные материалы, а также более мощные насосные системы. Но при этом всем, они вполне способны экономить энергоресурсы и использовать разумное количество воды. Акцент нужно сделать и на том, что ассортимент подобного оборудования представлен как отечественными образцами, так и импортируемыми из-за рубежа.

Самый главный критерий, позволяющий классифицировать дождевальные установки – это вариант их конструкционного исполнения. Единой градации дождевального оборудования не существует. Производителями выделяются следующие типы:

• мобильные (передвижные, перемещаемые, высокомобильные, временные, механизированные);
• комбинированные (полустационарные, поворотные);
• тационарные (капитальные).

Мобильная (перемещаемая) дождевальная машина

Дождевальная машина мобильного типа в большей степени применяется в качестве временного решения, например на сезон. Они очень актуальны для мелких и средних фермерских хозяйств, которые имеют сравнительно небольшие площади, но выращивают «требовательные» культуры. Являются самыми дешевыми в эксплуатации.

Полустационарная дождевальная машина с неизменным положением насосного аппарата

Комбинированные дождевальные машины типы (непрерывный, секционный), распространены наравне с передвижными. Они могут изменять свое местоположение, а поэтому обеспечивают качественное орошение больших площадей. Эти комплексы от других отличаются неизменяемым положением водной магистрали и насосного аппарата.

Стационарная дождевальная машина

Стационарная система в большей степени характерна для сельскохозяйственных предприятий, которыми выращивается такая «привередливая» к воде культура, как капуста, томаты, зелень и т.п. Установка водной магистрали производится капитально (под или над землей). На поверхности могут находиться только краны распределения влаги, но к ним может подключаться дополнительный поливочный элемент.

Классификация спринклерных машин по принципу действия (преобразованию потока воды)

Современное дождевание может осуществляться двумя основными способами: с применением оросительных систем барабанного типа и широкозахватными машинами.

Барабанная дождевальная машина

Установки, имеющие барабанный тип в простонародье также называются «катушками». Перемещаются такие комплексы традиционно с помощью тракторной спецтехники или самостоятельно (более редкие механизированные). Шланг разматывается по мере передвижения, а вода распыляется с использованием специальных высокомощных пушек. Они дальнеструйные и могут «бить» на расстояние 50-60 метров. Большой минус «катушек» – необходимость постоянного высокого давления воды. Но и здесь производители выкрутились, придумав консоли. Плотность воды может регулироваться при помощи разного рода насадок. Такой аппарат может обработать 1 га площади за считанные минуты.

Широкозахватная дождевальная машина

Широкозахватные (позиционные) установки – это пример автоматизированной оросительной техники «медленного» действия. Она в отличии от барабанных систем, имеет устойчивый характер работы. Эксплуатация таких систем целесообразна для больших площадей, измеряемых тысячами га. Характер действия: поворотный (круговой) или фронтальный. Важная особенность такой техники – низкая степень вмешательства человека, ведь даже забор воды контролируется в автоматическом режиме.

Компания Орсис производит любые виды дождевальных машин на продажу для сельского хозяйства. Среди ассортимента компании вы найдёте как недорогие мобильные варианты, так и достаточно мощные комплексы с более высокой стоимостью. При этом качественные характеристики всегда на высоте — отличия только в функционале.

Использование дождевальных машин в сельском хозяйстве

Климат на Земле меняется, и отнюдь не в лучшую сторону. Это особенно заметно в сельском хозяйстве, где засушливое лето может погубить урожай на корню.

Справиться с этой проблемой помогает искусственное орошение. Если раньше вставал вопрос, как осуществить данную процедуру, сейчас можно выбрать даже способ орошения.

В сельхоздеятельности используется три метода орошения: по бороздам, капельное и дождевание. Первый метод считается устаревшим и трудоёмким, второй – инновационная технология, которая требует больших финансовых затрат. Остаётся дождевание.

Этот способ наиболее близок к естественному орошению почвы, поэтому пользуется большой популярностью в фермерских хозяйствах.

Чтобы воспользоваться данной технологией, нужны дождевальные машины. Эта спецтехника производится в нескольких модификациях, поэтому имеет смысл, познакомится с ними поближе.

Общие сведения

Техника для искусственного орошения представлена на рынке довольно широким ассортиментом. Основные отличия между машинами заключаются в принципе действия агрегатов. Можно выделить следующие категории.

Фронтальные

Дождевальные машины фронтального типа

К этой категории относятся и машины кругового полива. Это самые дорогостоящие представители своего семейства, которые целесообразно использовать на больших площадях.

Чтобы техника работала, необходимо прокладывать каналы и устанавливать мощные насосы. В небольших хозяйствах такие затраты не оправдаются.

Дальнеструйные

Дождевальные дальнеструйные машины

Это навесное оборудование, которое агрегатируется с трактором. Довольно рентабельный метод орошения, но требующий системы оросительных каналов.

Кроме того, работа оборудования требует постоянного присутствия оператора, что не совсем удобно.

Сплинкерные

Это не сельхозмашины в прямом смысле слова. На полях устанавливают систему трубопроводов и насосных станций. Через равное расстояние оборудуются разбрызгиватели, которые обеспечивают равномерный полив.

Сплинкерный способ орошения довольно удобный, но слишком трудоёмкий. Кроме того, возникают сложности с переносом оборудование на другое место, поэтому сплинкерные системы считаются стационарными.

Барабанного типа

Такая техника довольно мобильна, что существенно снижает затраты на орошение. Кроме того, не возникает проблем с переносом агрегата на другой участок.

Для работы техники необходима наносная станция, но этот элемент подсоединяется к валу отбора мощности тягача. Трубопровод выполнен в разборном варианте: состоит из шестиметровых труб, дополненных соединительными фитингами.

Дождевальные машины барабанного типа

Если мощность насоса позволяет, можно подключить к одному источнику до 4-х поливальных установок.

Дождевальные машины барабанного типа не нуждаются в предварительной подготовке поля, выравнивании рельефа или прокладке подземного трубопровода. Эта особенность делает такую технику наиболее привлекательной для фермеров.

Достоинства и недостатки

Как и любая спецтехника, дождевальные машины имеют свои плюсы и минусы. Проведём сравнительный анализ такого оборудования. К преимуществам можно отнести следующие моменты:

1. Естественное увлажнение воздуха на территории применения. Это обеспечивает высокий процесс всхожести сельскохозяйственных культур.
2. Технология полива максимально приближена к природным процессам.
3. Возможность регулировать процесс работ. Кроме того, барабанные машины работают в полуавтоматическом режиме.
4. Высокая эффективность вне зависимости от геометрии поля и рельефа местности.

Обнаруженные недостатки выглядят так:

1. Требовательность оборудования к качеству воды. Если используется вода с большим содержанием примесей, снижается срок эксплуатации техники.
2. Эффективность работы напрямую зависит от погодных условий. Например, при ветреной погоде качество полива заметно снижается.
3. Сложность в техническом обслуживании и ремонте. Для этих целей потребуется квалифицированный и обученный персонал.

Для сельского хозяйства оптимально подходят универсальные машины. Такая техника обозначается аббревиатурой ДМУ.

Площадь полива зависит от количества вставок. У различных моделей число вставок может достигать 38 элементов. Стоит отметить и гибкую регулировку подачи воды. Предусмотрено около 48 режимов полива.

Стоит отметить, что дождевальные машины двигаются по кругу, такая схема в сочетании с гибким режимом настройки техники, обеспечивает равномерный полив растений.

Установки дождевального типа производятся заводом «Фрегат», который расположен в городе Первомайском. Рассмотрим, какими техническими характеристиками обладает машина «Фрегат».

Обратите внимание, что такие машины обслуживаются одним оператором. Благодаря подвижному соединению секций, техника подходит для работы на участках со сложным рельефом. Гидропривод позволяет работать без привязки к линии электропередач.

Сельскохозяйственные и мелиоративные машины

Дождевание

Способ полива дождеванием

Дождевание — способ полива, при котором оросительная вода под напором выбрасывается дождевальным аппаратом в воздух, дробится на капли и падает на растения и почву в виду дождя. Орошение сельскохозяйственных культур способом дождевания проводят различными дождевальными установками, агрегатами и машинами.

Дождевальные установки — устройства, состоящие из легких разборных переносных трубопроводов и дождевальных насадок.
Дождевальными машинами называют дождевальные установки, снабженные средствами механизированного передвижения.
Дождевальные машины монтируют на тракторе или они передвигаются по поливному участку на собственных опорах; дождевальные установки — переносные.

Основные рабочие органы дождевальных машин и установок:

Насадки (разбрызгиватели) применяются в короткоструйных дождевальных машинах и установках (дальность полёта капель не превышает 5 — 8 м).

Дождевальные аппараты применяются в среднеструйных (дальность полета капель — 15 — 35 м) и дальнеструйных (40 — 80 м) дождевальных машинах и установках.

Насадки не имеют вращающихся частей.
Находят применение дефлекторные, половинчатые, щелевые и центробежные разбрызгивающие насадки.
В дефлекторных насадках (наиболее распространенных) вода дробится на капли при ударе о дефлектор (конус); в центробежных (с винтовыми каналами) — за счёт центробежной силы. При небольшом напоре они дают равномерный дождь с диаметром капель 1 — 1,5 мм и интенсивностью около 1 мм/мин.
К достоинствам дефлекторных насадок относят сравнительно малый размер капель (0,9-1,1 мм) и небольшой расход энергии на их образование. Однако капли неоднородны по величине, интенсивность их распределения по площади полива также неравномерна.
По мере удаления от насадки размер капель возрастает, а интенсивность дождя сначала возрастает, а затем падает. Из-за высокой интенсивности дождя (0,75-1,1 мм/мин) их применение в машинах и установках позиционного действия весьма ограничено. С увеличением напора воды и диаметра выходного отверстия насадки расход и дальность разбрызгивания воды увеличиваются.

Половинчатые или щелевые насадки применяют, если нужно получить односторонний полив.
В половинчатой насадке дефлектор имеет форму половины конуса и приварен к отогнутой пластине, которая перегораживает в корпусе половину выходного отверстия. Половинчатая насадка работает аналогично круглой.

Щелевая насадка может быть получена путем пропила трубы. Вытекающая из щели вода имеет форму плоской веерообразной пленки. Распадение ее на капли происходит менее интенсивно, чем в дефлекторных насадках, вследствие чего вблизи насадки возникает неорошаемая зона.

В центробежной насадке вода перемещается по тангенциальному каналу корпуса, благодаря чему интенсивно закручивается, вовлекаясь в вихревое движение. На выходе из центрального отверстия верхней крышки образуется кольцевой поток со свободным пространством в центре.
После выхода из отверстия, благодаря тангенциальным составляющим скорости, поток воды расширяется, образуя тонкую воронкообразную пленку которая под действием сопротивления воздуха теряет устойчивость и распадается на капли.

Дождевальные аппараты состоят из одного или нескольких стволов с наконечниками-соплами, вращающихся при поливе вокруг вертикальной оси. Струя воды, вылетая из сопла со скоростью 20 — 30 м/сек и более, дробится на капли о воздух.
Диаметр сопел и скорость вращения аппарата подбирают так, чтобы поливаемая площадь покрылась равномерным слоем воды, а диаметр капель не превышал бы 1,5 — 2,5 мм. Крупность капель и интенсивность дождя можно регулировать, устанавливая сопла разных диаметров (у дальнеструйных 15 — 40 мм и более, у среднеструйных 3 — 15 мм) и изменяя давление воды.

Дальнеструйные аппараты высокопроизводительны, но дают более крупный дождь, чем короткоструйные насадки, что приводит к быстрому образованию луж и стока.

Среднеструйные аппараты отличаются малой интенсивностью дождя (в среднем 0,1 — 0,2 мм/мин, можно снизить до 0,05 — 0,06 мм/мин) и небольшим диаметром капель, благодаря чему их можно применять для дождевания большими поливными нормами (500 — 800 м 3 /га и более). Для увеличения площади захвата и сокращения средней интенсивности дождя используют дождевальные аппараты с удлинёнными стволами и аппараты импульсного действия.

По принципу действия дождевальные машины и установки разделяют на позиционные и работающие в движении.
Позиционные установки состоят из разборного распределительного трубопровода с гидрантами и двух дождевальных крыльев с короткоструйными насадками или среднеструйными аппаратами. Пока одно крыло работает, второе переносят на новую позицию.
Производительность установок 0,28 — 0,30 га/час при норме полива 300 м 3 /га.
Позиционные короткоструйные дождевальные машины представляют собой двухконсольную дождевальную ферму, навешиваемую на башню самоходной гусеничной опоры. Нижнее ребро консоли — водопроводящая труба (наружный конец её соединён с гидрантом трубопровода) с открылками, на которых укреплены насадки. Производительность машин 0,6 — 1,4 га/ч.

Позиционные дальнеструйные дождевальные машины (прицепные, навесные и с собственным двигателем) снабжены центробежным насосом, который засасывает воду из временного оросителя и подаёт её в дальнеструйные аппараты. Для одновременной подкормки на машине установлен бак для удобрений. Производительность 0,25 — 0,8 га/ч.

Дождевальные машины, работающие в движении, состоят из двухконсольной фермы с короткоструйными насадками, навешиваемой на трактор. Забор воды из временного оросителя с помощью центробежного насоса. Производительность 0,85 га/ч.

Для дождевания можно присоединять дальнеструйные аппараты непосредственно к гидрантам стационарной закрытой оросительной системы, что позволяет автоматизировать полив. Дождевальные агрегаты — это дождевальные машины, снабженные насосно-силовым оборудованием для забора воды из канала (трубопровода), создания нужного напора и подачи ее в дождевальные насадки (аппараты).

Преимущества и недостатки дождевания

Дождевание — наиболее эффективный и перспективный способ полива. Оно имеет следующие преимущества по сравнению с поверхностным орошением: полная механизация работ; поливная норма регулируется более точно и в широких пределах (от 30 — 50 до 300 — 800 м 3 /га и более), что позволяет создавать водно-воздушный режим почвы, близкий к оптимальному, и регулировать глубину промачивания почвы; можно поливать участки с большими уклонами и со сложным микрорельефом.

Забор воды возможен из каналов, идущих в выемке, а также из закрытой сети; исключаются работы по поделке поливных борозд, валиков, выводных борозд, улучшаются условия механизации посева, посадки, обработки и уборки сельскохозяйственных культур; улучшаются микроклимат и развитие корневой системы, активизируются процессы ассимиляции, повышаются плодородие почвы и урожай сельскохозяйственных культур.
Запланированный урожай можно получить при меньших (на 15 — 30 %) затратах воды, чем при поверхностном орошении; можно одновременно с орошением вносить в почву удобрения.
В предгорных районах для дождевания возможно использование естественного напора.

К недостаткам дождевания можно отнести:

— высокие затраты металла на изготовление дождевальных машин, труб и аппаратуры (40 — 100 кг на 1 га);
— большую энергоемкость процесса дождевания (40 — 100 кВт/ч на 1 полив при m = 300 м 3 /га); неравномерность полива при ветре;
— невозможность глубокого промачивания тяжелых почв при высокой интенсивности дождя без образования луж и поверхностного стока;
— нецелесообразность использования на тяжелых почвах в условиях сухого и жаркого климата.

Дождевание наиболее широко применяют на безуклонных и малоуклонных участках с почвами средней и высокой водопроницаемости для полива овощных, технических, зерновых культур, садов, питомников, лугов в зоне недостаточного увлажнения, где орошение только дополняет естественные осадки в засушливые периоды.
Орошение дождеванием незаменимо на участках со сложным рельефом, с близким залеганием грунтовых вод, со слабозасоленными и просадочными грунтами.

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.
Отклонение от среднего слоя выпавшего дождя не должно превышать ±25 % для машин с коротко- и среднеструйными и ±30 % — с дальнеструйными аппаратами.
Для сохранения растений от механических повреждений в процессе подготовки и проведения поливов коэффициент их повреждаемости не должен превышать 0, 5 — 2,0 %, а среднекубический диаметр капель дождя d — 1 мм.

Экологические требования заключаются в следующем.
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 потока воды в поливной борозде должна быть меньше критически допустимой из условий неразмываемости почвы, а для предупреждения лужеобразования и стока средняя интенсивность дождя должна быть меньше или равна скорости впитывания воды в почву.
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.

Дождеватель колесный широкозахватный ДКШ-64А «Волжанка»

Дождевальная машина «Волжанка» используется при орошении дождеванием зерновых, овощебахчевых и технических культур, многолетних трав, лугов и культурных пастбищ.
Подключается к стационарным оросительным сетям или разборному трубопроводу. В зависимости от используемой сети машина может эксплуатироваться с дистанцией между гидрантами 18 и 24 м.

Дождевальная машина пригодна к использованию во всех зонах орошаемого земледелия на участках с уклонами до 0,02 при скоростях ветра до 5 м/с, с содержанием твердого осадка в поливной воде 5 г/л и минерализации до 6 г/л.

Дождевальная машина ДКШ-64А «Волжанка» способна производить различные виды поливов: вегетационный (различными нормами), предпосевной, влагозарядковый и др. ДКШ-64А производится в следующем исполнении в зависимости от ширины полосы: ДКШ-64А — 800 м, ДКШ-64А-03 — 600 м, ДКШ-64А-04 — 400 м.

ДКШ-64А имеет два поливных крыла, расположенных по обе стороны поливной сети. Каждое крыло состоит из оросительного трубопровода, опорных колес, дождевальных аппаратов, узла присоединения, приводной тележки с двигателем внутреннего сгорания и реверс-редуктором, а также концевой заглушки.
На машине смонтированы дождевальные аппараты, оборудованные соплами диаметром 7 и 8 мм, что позволяет варьировать расстояние между гидрантами (18 и 24 м) и в зависимости от водопроницаемости грунта интенсивность полива.
Предусмотрена возможность внесения с поливной водой растворимых минеральных удобрений с помощью двух гидроподкормщиков ГПД-50.