Введение к работе
Актуальность темы. Несмотря на широкое распространение дождевания, в нашей стране и за рубежом значительная часть площадей орошается поверхностным поливом, например, в США на 75 % орошаемых площадей используется данный способ. Поверхностный полив наиболее приемлем при имеющем место резком удорожании энергоносителей в нашей стране. Б связи с простотой, доступностью и малой энергоемкостью поверхностный способ весьма перспективен для крестьянских ( фермерских ) хозяйств. В Российской федерации на апрель 1992 р. создано более 100 тыс фермерских хозяйств, которые располагают 4,1 млн. га сельхозугодий или около 2 % к общей их площади в России.
В настоящее время на поверхностном поливе широко применяют плоскосворачиваемые трубопроводы, изготавливаемые из мелиоративного материала путем его продольной склейки внахлест. Использование такой конструкции поливного трубопровода не в полной мере отвечает требованиям механизированного полива, не позволяет повышать производительность шланговых поливальщиков из-за невозможности создания повышенных напоров, приводит к перерасходу мелиоративного материала на образование шва, уменьшает сроки эксплуатации трубопроводов, увеличивает затраты на их ремонт. Велики потери от размыва поливаемых площадей при разрушении шва, особенно пр] ночных поливах.
Для повышения качества и надежности трубопроводов и увеличения производительности полива целесообразно применять бесшовные плоскосворачиваемые трубопроводы, обладающие повышенной прочность! Однако до сих пор бесшовные трубопроводы изготовлялись небольшими опытным)! партиями, не организовано их серийное производство. Ыожн считать эти трубопроводы недостаточно изученными.
Цель и задачи исследований. Целью исследований явилось совершенствование гибких плоскосворачиваемых трубопроводов для поверхностного полива за счет повышения прочности, обеспечения эффективных способов распределения воды по полю и сокращения ее потерь.
В задачи исследований входило:
создание новых конструкций гибких трубопроводов, обладающих повышенной надежностью и долговечностью и улучшающих качество поливов;
разработка инженерных методов расчета трубопроводов с учетом их растяжимости, весомости, наличия перфораций, температурных режимов работы;
подбор материалов армирующих каркасов на основании созданных методик прочностных расчетов трубопроводов и разработка рецептур герметизирующих полимерных покрытий, наносимых на тканевые оболочки;
разработка прогрессивных технологий изготовления бесшовных каркасов и нанесения на них герметизирующих покрытий;
создание технологических установок для изготовления бесшовных трубопроводов на основании разработанных технологий;
разработка дистанционного устройства для раскладка и сборки шюскосворачкваемых трубопроводов, увеличиващего ресурс их работоспособности;
- получение экспериментальных гидравлических, прочностных и эксп*
луатаиионных характеристик трубопроводов, работающих при повышенных
напорах и скоростях движения воды;
- технико-экономическое обоснование использования бесоовч^"* *рубо-
проводов на поливе.
Научная новизна работы заключается в создании и исследовании новых конструкций гибких трубопроводов высокого качества; разработке прогрессивных технологий их изготовления; С0ЭД5И23! 3~2»ЄКЄТ>-ных методов расчета трубопроводов с учетоэ ех 'рагсхяягате'сти т в е- .
сомости, наличия перфораций, температурных режимов работы; изобретении дистанционного устройства для раскладки плоскоеворачиваемых трубопроводов, повышающего ресурс их работоспособности.
По результатаы работы подано II заявок на предполагаемые изобретения во ВНИИП1Э, по которым получено 7 авторских свидетельств и 3 положительных решения.
Практическая ценность работы заключается в том, что предложенные конструкции гибких трубопроводов позволили повысить их надежное* а также улучшить качество поливов сельскохозяйственных, культур за счет получения более равномерной раздачи воды в борозды; разработана технология изготовления іканевого каркаса на плоскоткацком стан ке;. подобраны рецептуры полимерных покрытий,наносимых на тканевый каркас, и созданы прогрессивные технологии их нанесения; разработана, изготовлена и смонтирована опытная установка, на которой выработана промышленная партия трубопроводов; изобретено дистанционное устройство для раскладки и сборки плоскоеворачиваемых трубопроводов, увеличивающее ресурс их работоспособности; разработана методика инженерных расчетов гибких трубопроводов с учетом растяжимости и весомости полимерных материалов, приведены расчеты трубопроводов с учетом имеющихся перфораций и температурных режимов работы; составлены таблицы, построены графики и номограмма, позволяющие облегчить расчеты гибких трубопроводов; созданы прикладные программы и блок-схе-ыа для ЭВМ, применяемые при расчете гибких трубопроводов; получены гидравлические, прочностные и эксплуатационные характеристики трубопроводов, подтверднвзие правильность теоретических расчетов; разработаны алгоритмы расчета гидравлических параметров поперечного сечения гибкого трубопровода в зависимости от избыточного напора; для серийного изготовления плоскоеворачиваемых трубопроводов изобретены технологические установки; составлены предложения и технические рекоиендацкн производству.
Реализация работы. Технологии нанесения на бесшовные тканевые каркасы покрытий на основе водных и органических полиуретанов, а также полиуретанового лака внедрены на Курском кожевенном заводе.
Установка для нанесения герметизирующего покрытия на длинномерный бесшовный тканевый каркас, технология нанесения одновременного двустороннего латексного покрытия на капроновый каркас, технология изготовления усиленного шовного мелиоративного, трубопроводоа и методика расчета прочности и геометрических параметров гибких трубопроводов внедрены на ПО "Курскрезинотехника". Ыетодические указания по проектировании и эксплуатации гибких мелиоративных трубопроводов внедрены в учебный процесс НИШ.
На основании проведенных исследований была изготовлена промышленная партия бесшовных гибких трубопроводов диаметром 300 мм, которая внедрена в качестве рабочего органа поливной машины марки ППА - 165 УМ, что повысило производительность труда на поливе сельхозкультур в 1,2 - 1,3 раза. Годовой экономический эффект составил 23,3 тыс. руб. Ожидаемый экономический эффект свыше 4 млн.руб.
Апробация -работы. По основным результатам и положениям диссертационной работы в 1985-1992 г.г. было сделано 20 докладов на Международной конференции ( Рига, 1992 г.), Всесоюзных и Региональных симпозиумах и конференциях, состоявшихся в Москве, Днепропетровске, Нижнем Новгороде, Волгограде, Краснодаре, Севастополе, Курске и Новочеркасске.
Рабочий орган для полива сельхозкультур - эластичный бесшовный плоскосворачиваемый трубопровод экспонировался на ВДНХ Узбекской ССР на Республиканской выставке по мелиорации и ирригации.
Публикации. По теме диссертации опубликовано 25 печатных работ, из них 7 авторских свидетельств.
Структура работы. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, выводов и предложений производству, а также списка литературы, включающего 282 наименования, из них 43 работы зарубежных авторов.
Работа изложена на і33 страницах, из них /,) страниц машинописного текста, имеет 61 рисунок и 10 таблиц.
