دستگاه آبفشان دوار

دستگاه آبفشان دوار

اسلاید 1: دستگاه آبفشان دوار

اسلاید 2: معرفی دستگاه به این دستگاه آبفشان دوار گفته می شود چون آب از مرکز دستگاه وارد می شود و لوله ای که آبپاشها بر روی آن نصب می شوند حول یک محور مرکزی دوران می کند و زمینی به شکل یک دایره را آبیاری می کند . این روش بیشترین بازده اقتصادی در توزیع آب ، کود و علف کش در بین سایر روشهای آبیاری بارانی را دارد .این دستگاه یکی از بزرگترین دستگاههای متداول جهت آبیاری بارانی می باشد و در اراضی بزرگ مقرون به صرفه بوده و مورد استفاده قرار می گیرد . این دستگاه توانائی آبیاری اراضی از حدود 25 الی 800 هکتار را دارد .گیاهان مختلف با ساقه های بلند و کوتاه در زمینهای هموار و نسبتا ناهموار را می توان به وسیله این دستگاه آبیاری نمود .

اسلاید 3: مزرعه آبیاری شده توسط آبفشان دوار

اسلاید 4: مزایا :آبگیری دستگاه از یک محل ثابت .یکنواختی نسبتا بالای توزیع آبآماده شدن دستگاه برای آبیاری مجدد بلافاصله پس از اتمام یک دوره آبیاریاعمال مدیریت دقیق بر نحوه آبیاریتوانائی پخش کود و سم با دقت زیاد و به موقعحداقل نیاز کارگری در بین سایر روشهای آبیاری بارانی

اسلاید 5: محدودیتها :در مزارع مربع شکل در حدود 15 % مزرعه تحت پوشش قرار نمی گیرند .با توجه به اینکه کل آب از مرکز دستگاه وارد می شود و بیشترین آب باید به قسمت انتهائی لوله فرعی منتقل می شود ، لذا این امر موجب افت زیاد انرژی ناشی از اصطحکاک در این لوله می شود .با قرار گرفتن لوله فرعی در شیب ، اختلاف ارتفاع بین دو سر لوله فرعی افزایش یافته و نهایتا باعث تغییرات زیاد در دبی آبپاشها می شود ( این مشکل با استفاده از رگولاتور فشار تا حدود زیادی برطرف می شود ).جهت تعمیرات سریع خرابیها احتمالی در طول فصل آبیاری باید تکنسین آشنا با دستگاه همواره در دسترس باشد .هزینه اولیه نسبتا زیاد دستگاه

اسلاید 6: در اراضی تپه ماهور سنترپیوت باید به رگولاتور فشار مجهز شود

اسلاید 7: ساختمان و اجزاء دستگاه :دستگاه از پنج جزء اصلی تشکیل شده که عبارتند از :برج مرکزی (Pivot point)بالها (دهانه ها) (Spans)برجها (Towers)بال اضافی (Over hang)آبپاشها (Sprinklers)

اسلاید 8: نمای کلی سنترپیوت

اسلاید 9: 1- برج مرکزی :این قسمت محل ورود آب و برق مورد نیاز دستگاه بوده و کلیه اعمال جهت کنترل از این قسمت انجام می شود .برج مرکزی بر روی سکوی بتونی قرار می گیرد که شامل مربعی با اضلاع حدود 4 متر بوده و به وسیله میلگرد مسلح شده است ، بر روی سکو چهار پیچ جهت اتصال پایه های برج مرکزی به آن در نظر گرفته می شود .

اسلاید 10: برج مرکزی

اسلاید 11: آب تحت فشار از این قسمت به وسیله لوله ورودی دستگاه که معمولا شش یا هشت اینچ می باشد به داخل بال آبیاری هدایت می شود .کنترل حرارت دستگاه ، تزریق کود و سم از برج مرکزی انجام می شود .آب به دستگاه نیاز می باشد . دبی مورد نیاز بر مبنای دبی آبپاشها محاسبه می شود .در قسمت ورودی آب به دستگاه (حد فاصل پمپ و دستگاه) بر حسب نیاز از شیر فلکه شیر پروانه ای، لوله تلسکوپی ، شیر تخلیه هوا ، شیر ایمنی ، شیر برقی دروازه ای (ELECTRICAL GATE VALVE)

اسلاید 12: محل ورود آب به سنترپیوت

اسلاید 13: لوله ای که کار انتقال آب به بالا را برعهده دارد از دو قسمت تشکیل یافته است . این لوله اصطلاحا لوله جی (j) نامیده می شود . قسمت پا ئینی ثابت بوده و قسمت بالائی همواره در حال گردش می باشد . بر روی قسمت پائینی (قسمت ثابت لوله (j) محلهائی جهت تزریق کود و سم و دستگاهی برقی به نام کلید فشار (Pressure Switch) تعبیه شده است . وظیفه کلید فشار قطع جریان آب و حرکت دستگاه می باشد که با کم شدن فشار این این امر میسر می شود تا از آبیاری غیر یکنواخت جلوگیری شود .قسمت پائینی لوله جی توسط یک زانو و فلنج به لوله آبرسان و قسمت بالائی لوله توسط یک زانو و فلنج به بال آبیاری دستگاه متصل می شوند .به منظور آببندی محل اتصال دو قسمت لوله جی به یکویگر از واشرهای مخصوصی استفاده می شود .

اسلاید 14: شیر برقی و فیلتر

اسلاید 15: به منظور انتقال برق از تابلوی مرکزی به برجها از دستگاهی به نام کلکتور (Collector Ring) استفاده می شود ان دستگاه در وسط یا انتهای قسمت متحرک لوله جی قرار می گیرد .تابلوی کنترل دستگاه نیز بر روی برج مرکزی تعبیه می شود و کلیه اعمالی که جهت استفاده از دستگاه مورد نیاز می باشد توسط این تابلو قابل هدایت می باشد این اعمال عبارتند از :قطع و وصل کردن برق ورودی ، روشن و خاموش کردن دستگاه ، روشن و خاموش کردن پمپ ، چپ گرد و یا راست گرد ، تنظیم سرعت حرکت ، باز و بسته کردن شیر برقی .

اسلاید 16: کلکتور بر بالای قسمت متحرک لوله جی (j)

اسلاید 17: کلکتور بر روی قسمت متحرک لوله جی (j)

اسلاید 18: تابلوی کنترل مرکزی

اسلاید 19: معمولا یک کابل 3 یا چهار رشته ای به تابلوی کنترل دستگاه وارد می شود که برق 3 فاز مورد نیاز دستگاه را تامین می کند . توان مورد نیاز بین 5 الی 12 کاوا (KVA) متغیر می باشد که بستگی به قدرت و تعداد الکترو موتورهای به کار رفته در دستگاه دارد . از تابلوی مرکزی یک کابل 10 الی 12 رشته ای خارج می شود که پس از عبور از کلکتور از روی لوله فرعی به جعبه های کنترل دستگاه وصل می شود.کلیه قسمتهای برج مرکزی بر روی چهار نبشی که در واقع نقش پایه را بازی می کنند قرار می گیرد و این پایه ها به وسیله نبشیهای دیگری توسط پیچ و مهره به یکدیگر متصل می شوند . جهت ایمنی همواره باید یکی از پایه ها به وسیله رشته سیمی به زمین (اتصال زمینی) وصل باشد .

اسلاید 20: 2- بالها (Spans) :بدنه اصلی دستگاه از بالها یا دهانه ها تشکیل می شود و با توجه به کوچکی و بزرگی مزرعه تعداد و طول بالها کم و زیاد می شود .بال به قسمتی از دستگاه گفته می شود که بین برج مرکزی و برج اول و یا مابین دو برج قرار می گیرد .حداکثر طول مناسب برای هر بال حدود 52 متر می باشد . این بال از اتصال 9 لوله 85/5 متری به سیله فلنج و واشر آببندی به دست می آید . البته بال را می توان تا حدود 58 متر نیز انتخاب کرد . در شرایطی که خاک سنگین یا شیب اراضی زیاد باشد بهتر است از بالهای کوتاهتر استفاده کرد .در دستگاههای مختلف از لوله با قطرهای 4 ، 5 ، 8/5 6 ، 8 و 10 اینچ و طولهای 85/5 و 13 متری استفاده می شد . لوله ها نیز مانند سایر قطعات فلزی دستگاه باید گالوانیزه گرم و عمق (Hot Dip Galvanized) باشند .

اسلاید 21: بالهای یک دستگاه سنترپیوت

اسلاید 22: قطر لوله های به کار رفته در سنترپیوت می تواند متفاوت باشد

اسلاید 23: به طور کلی بالها جزئی از لوله فرعی می باشند که جهت انتقال و توزیع آب مورد استفاده می گیرند . شکل کلی بال به صورت یک خرپا بوده که در قسمت بالائی آن ، لوله اصلی و در قسمت پائینی آن میلهای مهار قرار می گیرند و اتصال این دو نیز توسط نبشیهایی میسر می شود .در انتها هر بال یک شیر تخلیه آب وجود دارد که به صورت خودکار عمل می نماید در حالتی شیر باز می شود که پمپ خاموش شده و یا شیر ورودی آب بسته شود . در نتیجه فشار آب داخل لوله کم شود . آب موجود در لوله های بال توسط این شیر تخلیه می شود . برعکس وقتی فشار آب داخل لوله های بال آبیاری زیاد شود ، شیرها به طور خودکار بسته شده و در نتیجه آب فقط از آب فشانها خارج می شود .

اسلاید 24: شیر تخلیه آب داخل لوله های بال آبیاری

اسلاید 25: ارتفاع پائین ترین نقطه بال از سطح زمین بسته به نوع محصول متغیر بوده و حدودا از 8/1 متر تا 4/2 متر متغیر می باشد . متداول ترین اندازه در دستگاهها 7/2 متر می باشد تا امکان تردد ماشینها ی کشاورزی فراهم شود .جهت نصب آبپاشها بر روی لوله ها به فاصله حدود 9/2 متری یک خروجی نصب شده است مثلا بر روی لوله 8/5 متری دو خروجی و بر روی لوله های 12 متری 4 خروجی تعبیه شده است . این فاصله با توجه به محدودیتهای صنعت و مسائل اقتصادی به صورت استاندارد در کلیه دستگاهها رعایت می شود .بالها به وسیلۀ کوپلینگ و یا مفصل انعطاف پذیر به یکدیگر متصل می شوند و با توجه به اینکه در موقع حرکت دستگاه هر بال مستقل عمل می نماید جهت انتقال آب از بال به بال بعدی از لاستیکهای قابل انعطاف که به وسیلۀ بست به لوله های بالهای طرفین محکم شده استفاده می شود .کابل دستگاه نیز برروی بال قرار می گیرد و به وسیلۀ بستهائی به لوله های آن محکم می شود.

اسلاید 26: لاستیک قابل انعطاف بین دو بال

اسلاید 27: 3- برجها (Towers)برجها پایه هایی به شکل A بوده و بالها بر روی آن قرارمی گیرند. هر برج ازچهار نبشی که به وسیلۀ پیچ و مهره به دیرک اصلی (Base Beam) محکم شده ساخته شده است و معمولا جهت افزایش ثبات دستگاه و جلوگیری از چرخش بالها دو لوله به نام لولۀ استقامت از برجها به بالها متصل می شود .

اسلاید 28: برج

اسلاید 29: الکترو موتور ، گاردانها ، جعبه دنده ها (گیربکسها) و چرخهای به روی دیرک اصلی متصل هستند .وظیفۀ برجها حفظ تعادل دستگاه ، نگهداری بالها و حرکت دستگاه می باشد . قدرت الکتروموتورهای سه فاز نصب شده بر روی برجهای دستگاه آبفشان دوار بین 8/1 الی 2 اسب بخار می باشد . کلیۀ قسمتهای الکتروموتور و گیربکس باید در مقابل رطوبت به نحو مطلوب آب بندی شود . (IP55) اندازۀ متداول چرخها در دستگاههای آبفشان دوار 24 *9/11 می باشد ولی در زمینهائی که دارای خاکهای سنگین می باشند پهنا و قطر لاستیکها باید افزایش یابد . جنس لاستیکها از مواد خاصی می باشند تا در مقابل اشعۀ مداوم خورشید مقاومت کند .حرکت برجهاحرکت برجها با با هم هماهنگ باشد در غیر این صورت در کار آبیاری اشکال به وجود می آید . به همین منظور روی هر برج یک جعبه کنترل هم خطی (ALIGNMENT CONTROL BOX) قرار دارد که هماهنگی لازم بین برجها را در حرکت دستگاه میسر می سازد .

اسلاید 30: گیر بکس چرخ

اسلاید 31: نحوۀ کار این جعبه کنترل به این صورت است که با افزیش زاویۀ بین دو بال میکروسویچی فعال شده و کنتاکتور داخل آن جریان برق را وصل می کند و الکتروموتور روشن شده باعث حرکت برج می شود . حرکت برج تا زمانی که زاویه به وجود آمده بین دو بال طرفین آن برج از بین برود ادامه می یابد . دستور حرکت توسط تابلوی کنترل و کلید تنظیم سرعت حرکت دستگاه به برج آخر داده می شود .کلیه برجها حرکت خود را با برج ما بعد خود تطبیق می دهند .بر روی تابلوی اصلی دستگاه کلید تنظیم سرعت حرکت دارای درجاتی از 0 الی 100 می باشد که نمایشگر درصدی از دقیقه می باشد . که نمایشگر درصدی از دقیقه می باشد . همانگونه که قبلا اشاره شد کنترل حرکت دستگاه توسط این کلید و برج آخر صورت می گیرد .

اسلاید 32: جعبه کنترل

اسلاید 33: مثلا با تنظیم کلید فوق بر روی 66 (یعنی 66 % یک دقیقه) الکترو موتور برج آخر 40 ثانیه روشن بوده و 20 ثانیه توقف می کند این عمل به صورت متوالی تکرار می شود . حرکت بقیه برجها نیز با توجه به حرکت برج آخر و پیرو آن صورت می گیرد . به طور کلی در هر لحظه کل دستگاه باید در امتداد یک خط باشد .برای هر دستگاه جدولی وجود دارد که کلیه سازندگان موظف می باشند آن را در اختیار بهره برداری قرار دهند که در آن زمان لازم برای دور زدن (ساعت) و میزان ارتفاع آب آبیاری (میلیمتر) با توجه به سرعت انتخابی در کلید تنظیم سرعت حرکت قید می شود .توجه شود ه اعداد داخل جداول فقط برای یک دستگاه می باشد و نمی توان آن را برای کلیه دستگاهها بکار برد . این اعداد با توجه به قطر لاستیک ، نسبت چرخ دنده های گیربکس ، نسبت چرخ دنده های الکترو گیربکس ، سرعت موتور ، نوع و قطر نازل آبپاشها طول و تعداد بالها و دبی دستگاه توسط سازنده محاسبه می شوند . لذا جدول هر دستگاه فقط برای همان دستگاه می تواند مورد استفاده قرار گیرد .

اسلاید 34: سیستم ایمنیدر کلیه دستگاههای آبفشان دوار یک سیستم ایمنی بکارمی رود . این سیستم زمانی عمل می کند که به هر دلیل یکی از برجها جلوتر و یا عقب تر از سایر برجها باشد و نحوه کار بدین صورت است که میله فرمان به صفحه فرمان و سپس میکروسویچ ایمنی دستور قطع مدار فرمان دستگاه را صادر می کند .

اسلاید 35: کلید تنظیم سرعت

اسلاید 36: جداول تنظیم سرعت دستگاهجدول 1- تنظیم سرعت دستگاه آبفشان دوار به طول 440 متر و 8 اسپین با آبپاشهای ضربه ای و رگولاتور فشار و دبی کل پاشنده ها 276 متر مکعب در ساعتتنظیم تایمر در صدی ساعتزمان یک دور گردش (h,min)ارتفاع آب آبیاری در یک دور (mm)92 %23h30min1077 %28h10min1262 %35h10min1546 %46h50min2037 %58h40min2531 %70h20min30

اسلاید 37: جدول 2- تنظیم سرعت دستگاه آبفشان دوار به طول 235 متر و 5 اسپین با پاشنده های اسپریر و دبی کل پاشنده ها 80 متر مکعب در ساعتتنظیم تایمر در صدی ساعتزمان یک دور گردش (h,min)ارتفاع آب آبیاری در یک دور (mm)88 %7h5min353 %11h49min526 %23h39min1017 %36h5min1514 %44h55min209 %69h50min30

اسلاید 38: میله فرمان

اسلاید 39: 4- بال اضافی (Over Hang)با توجه به اینکه وقتی شعاع دایره زیاد می شود مساحت دایره به توان دو افزایش می یابد بال اضافی در انتهای دستگاه آبفشان دوار ساخته و به سرعت در اکثر دستگاهها مورد استفاده قرار گرفت .این قسمت از دستگاه دارای لوله های با قطر لوله های اصلی بالها (معمولا 4 اینچ) و عمدتا با طول 6 متر و به تعداد 1 الی 4 عدد می باشد که به وسیله سیم بکسلهائی به باله آخر و برج آخر نصب می شود . طول بال اضافی تابع سرعت باد در منطقه می باشد . در مناطقی که سرعت باد زیاداست طول بال اضافی کمتر انتخاب می شود .

اسلاید 40: بال اضافی

اسلاید 41: 5- آبپاش ها (SPRINKLERS)در آبفشان دوار از پاشنده های مختلفی استفاده می شود که عمده ترین آنها عبارتند از : آبپاشهای ضربه ای (Impact Sprinklers) افشانه ها (Sprayers) و آبپاشهای چرخی (Revolving) که با توجه به نوع گیاه ، سرعت باد در منطقه و نفوذپذیری خاک مزرعه در مواقع طراحی دستگاه توسط طراح انتخاب می شود .از آبپاشها ضربه ای در اراضی با خاک سنگین استفاده می شود زیرا شعاع پاشش اینگونه پاشنده ها بیشتر از سایرین می باشد لذا حجم معینی از آب در سطح وسیع تری پخش شده و فرصت نفوذ به آب در خاک داده می شود و از به وجود آمدن رواناب جلوگیری می کند . اینگونه آبپاشها بر روی لوله های بال قرار می گیرند .با توجه به ارتفاع دستگاه آبفشان دوار ، به منظور کاهش اثرات باد ، نازل آبپاشهای ضربه ای با زاویه 8 درجه (نسبت به افق) به صورت اختصاصی برای این دستگاه بکار گرفته شده است . همچنین اینگونه ضربه ای توانائی کار با فشار کمتری نسبت به سایر آبپاشهائی ضربه ای را دارند .

اسلاید 42: آبپاشهای ضربه ای با زاویه کم

اسلاید 43: آبپاشهای چرخان

اسلاید 44: آبپاشهای افشانه ای

اسلاید 45: در مناطقی که سرعت با زیاد و محصول پاکوتاه می باشد می توان از سایر پاشنده ها استفاده کرد . با توجه به اینکه دهانه های اول مساحت کمتری را نسبت به دهانه های بعدی تحت پوشش قرار می دهند آبپاشهائی که در دهانه اول قرار می گیرند دارای نازلهای کوچکتری می باشند در نتیجه شعاع پاشش و دبی کمتری دارند و هر چه به طرف انتهای دستگاه نزدیکتر می شویم قطر نازلها بیشتر می شود .در برخی از دستگاههای آبفشان دوار جهت افزایش مساحت تحت پوشش و یا پوشش گوشه های زمین از آبپاشها بزرگی به نام آبپاشهای آنتهائی (END GUN) استفاده می شود . با تنظیم زمان روشن و خاموش شدن بوستر پمپ و شیر برقی نصب شده بر روی برج آخر دستگاه می توان این آبپاش را در محلهای مورد نظر بکار انداخت تا آب لازم جهت آبیاری گوشه های مزرعه تامین شود .

اسلاید 46: بوستر پمپ و آبپاش انتهایی نصب شده در انتهای بال اضافی

اسلاید 47: بال اضافی و آبپاش انتهائی

اسلاید 48: با تشکر از استاد گرامی و دوستان