background image
C
M
Y
K
четверг
k
12, 3 февраля 2011 г.
Выпуск 75
ДЛЯ УМЕЛЫХ И ПРЕДПРИИМЧИВЫХ
Итак, Автополив.
Устройство состоит из трх основ
ных подсистем: 1) полив, 2) остановка
полива и его восстановление после
дождя и 3) аварийная подсистема.
1)
Подсистема полива является ос
новной. Схема е показана на рис. 1.
Бак 1 служит для накопления воды и
нагрева е солнцем. Автоматический
опрокидывающийся ковш 2 предназ
начен для накопления воды, необходи
мой для зарядки и запуска сифона 3. С
помощью регулировочного крана 4
обеспечивается заданная периодич
ность накопления воды и полива рас
тений. Трубопроводная сеть 5 и 6 слу
жит для распределения и распыления
воды по грядкам. На баке установлен
также кран 7 для ручного слива воды.
Бак со всеми приборами устанавлива
ется на подставке 8 высотой не менее
1 м от поверхности земли.
Бак представляет собой металличес
кую или пластмассовую мкость круг
лой или прямоугольной формы в попе
речном сечении. Объм бака зависит от
площади полива. К верхней кромке бака
осесимметрично приварен ряд штырей,
на которые надеваются пружины 9 и
крыша 10. На баке установлены все при
боры автоматики устройства.
Ковш 2. Его дно и задняя стенка име
ют прямоугольную форму. Боковые
стенки треугольники с отверстиями
для вала, служащего осью, вокруг ко
торой свободно вращается ковш. К зад
ней стенке прикреплн регулировоч
ный груз. Положение осей и центр тя
жести ковша подбираются таким обра
зом, что во время заполнения ковша
водой гипотенуза треугольника зани
мает горизонтальное положение. Пос
ле заполнения ковш опрокидывается
для опорожнения и пустым возвраща
ется в исходное состояние. Объм ков
ша определяется условием достаточ
ности в нм воды для зарядки и запус
ка сифона.
Сифон 3 представляет собой дуго
образную вертикально поставленную
жсткую трубу, один конец которой
открыт для прима воды из бака, а
другой соединн с трубопроводом во
Согласно заявке на изобретение, это устройство называется
Автополив. Оно предназначено для автоматического полива
растений на садово огородных участках. Устройство особенно
удобно для дачников, посещающих свои фазенды только по
выходным дням, и для тех, кому трудно поливать свои грядки
по состоянию здоровья или кто просто не хочет себя утруж
дать. Для нормальной работы устройства требуется наличие
системы центрального водоснабжения кооперативного садо
водства. Полив осуществляется автоматически с заданной
периодичностью (например, через сутки).
Дачный водолей
Так начинает сво сообщение Павел Котляр (Infox.ru). Правда,
ради политкорректности и этнической толерантности добавляет:
Впрочем, плагиат и фальсификации поступают в самые престиж
ные журналы со всего мира. Однако тут же уточняет: Среди
американских учных самый высокий процент тех, кто не гнушается
воровать результаты работ у коллег, а также публиковать фальси
фицированные данные.
К таким неутешительным выводам, пишет далее П. Котляр, при
шл Грант Стин (Grant Steen), проанализировавший статьи, от пуб
ликации которых приходится отказываться PubMed базе меди
цинских публикаций на английском языке, созданной на основе
раздела Биотехнология Национальной медицинской библиотеки
США. Учный просмотрел базу данных журнала и ознакомился со
всеми статьями, которые не были приняты к публикации между
2000 и 2010 годами. Всего за указанный период редакция журнала
отказалась печатать 788 статей. Около трети их отклонены из за
найденных рецензентами серьзных ошибок (545), остальные со
держали явные признаки подделки научных результатов. Стин вы
яснил, что треть отклоннных работ принадлежала американским
авторам (260). Каждая третья из них была признана откровенно
жульнической. А 40% отклоннных за истекшее десятилетие работ
написали (в сумме) британские, индийские, японские и китайские
исследователи. Из остальных стран Азии, в том числе из Южной
Кореи, было подано примерно 30% отклоннных впоследствии
работ. Про российские в статье не упоминается ни слова.
По данным Стина, наиболее часто фальсифицированные данные
можно встретить среди серьзных публикаций с высоким индексом
цитируемости. Более половины (53%) фальсификаций были пред
ставлены авторами, которых назвали рецидивистами (то есть
этот грешок за ними замечен уже не впервые). Такие случаи встре
чались в каждом пятом отказе. Особо неординарной работоспо
собностью отличился исследователь Ян Хендрик Шон (Jan Hendrik
Schon), сфальсифицировавший за два года результаты 17 фунда
ментальных исследований, причм его материалы были опублико
ваны в журналах Science и Nature. Среднее число авторов
неудовлетворительных работ три, однако встречались и отказ
ные труды, написанные десятью авторами.
Стин пришл к выводу, что во многих случаях отказов речь шла
о преднамеренном жульничестве. Такое поведение авторов не пред
ставляется ему ни наивностью, ни неосторожностью. Статья Гранта
Стина Retractions in the scientific literature: do authors deliberately
commit research fraud? опубликована в журнале Journal of Medical
Ethics.
И никаких комиссий по борьбе с лженаукой!
Наум РАЙКИН
Больше всего жуликов среди американских авторов
Рис. 2.
Рис. 3.
Рис. 1.
дораспределительной сети. Высота
сифона определяет объм воды в баке,
необходимой для полива. Когда вода,
поступающая в бак из системы водо
снабжения, достигает верхнего уровня
сифона, он с помощью последней пор
ции воды из ковша запускается, и вода
через сифон начинает поступать в рас
пределительную сеть. Сифон работает
до тех пор, пока уровень воды в баке не
достигнет уровня его открытого конца.
Регулировочный кран 4. Он может
быть шаровым или вентильным. С его
помощью регулируется объмный темп
потока воды, поступающей из водо
проводной сети в бак. В конечном сч
те, этот кран предназначен для уста
новления потребной периодичности
полива.
Распределительная сеть 5 и 6 состо
ит из набора поливных трубопроводов
с отверстиями для распыления воды и
шлангов, по которым вода из бака под
водится к поливным трубопроводам
(рис. 2). Поливные трубы могут иметь
прямоугольные и кольцеобразные фор
мы. Прямые трубы служат для полива
линейно посаженных растений (а). Тру
бы многосекционные и могут иметь
разные длины путм соединения от
дельных секций. Расстояния между
распылителями должны отвечать био
логически оптимальным расстояниям
между растениями. Для соответствия
этим условиям конструктивно трубы
могут быть сделаны с избыточным ко
личеством распылителей, часть из ко
торых может закрываться заглушками
с учтом требований.
Кольцеобразные поливные трубы
служат для полива крупных деревьев и
кустарников (б).
2)
Подсистема остановки полива и
его восстановления после дождя. В
состав подсистемы входят дождевой
клапан 9, рычаг 10, толкатель 11, крыш
ка бака 12 и пружины 13.
Крышка бака 12 имеет вид подноса с
углублением для сбора дождевой воды,
которая служит грузом для закрытия
клапана 9. По периферии крышки про
сверлен ряд осесимметрично располо
женных отверстий для насаждения е
на штыри, приваренные к верхней кром
ке бака. Глубина крышки должна быть
рассчитана таким образом, чтобы мас
са накопившейся в ней дождевой воды
была достаточна для закрытия клапана
9 и успела испаряться в течение менее
одних суток после прекращения дож
дя, с тем чтобы под действием пружин
13 клапан 9 снова открылся.
Толкатель 11 крепится верхним кон
цом к крышке бака, а нижним концом
к рычагу 10. Он служит передатчи
ком силы веса дождевой воды к рычагу
10. На толкателе также сидит стакан 14
(рис.1) аварийной подсистемы. Таким
образом, толкатель выполняет одно
временно двойную функцию: как во
время дождя, так и при аварийной си
туации.
Дождевой клапан 9 сделан по ана
логии с поплавковым клапаном сан
технического сливного бачка. Он отли
чается от известного поплавкового кла
пана тем, что в поплавковом использу
ются архимедова сила и вес поплавка,
а в дождевом вес дождевой воды и
суммарная сила пружин.
3)
Аварийная подсистема. Непосред
ственно в е состав входят стакан 14 и
сливной клапан 15. Кроме того, в рабо
те аварийной системы задействованы
также толкатель 11, рычаг 9, дождевой
клапан 10, относящиеся к подсистеме
остановки полива после дождя.
Стакан 14 служит для набора воды из
бака в случае его переполнения, когда
уровень воды поднимается до уровня
верхнего края стакана. Масса накоплен
ной воды должна быть достаточной, что
бы с помощью толкателя 11 она могла
закрыть дождевой клапан 10, останав
ливающий доступ воды в бак.
Конструкция
сливного клапана 15 по
казана на рис. 3. Она состоит из корпуса
1, гайки 2, резиновых прокладок 3 и 8,
шариков 5 и пружины 6 фиксатора, што
ка 7, продольной 9 и кольцевой канавки
10, пружины штока 11, фитинга 12.
Сливной клапан крепится в нижней
части бака и служит для автоматичес
кого слива воды в распределительную
сеть в случае аварии, то есть в случае,
если сифон не запустится. Клапан от
крывается под давлением воды, когда
уровень е превысит верхний уровень
стакана 14 (рис.1). Усилие в штоке 7 под
заданное давление устанавливается с
помощью фитинга 12 и пружины 11.
Когда давление превышает заданный
предел, шток 7 перемещается влево.
Как только шариковый фиксатор пере
местится до кольцевой канавки 10, то
шарики 5 под действием пружины 6
проваливаются в эту канавку и фикси
руют шток, открывая путь водному по
току через клапан в распределитель
ную сеть (поток воды показан стрел
ками).
Принцип работы устройства
Работа в штатном режиме
Вода, необходимая для полива расте
ний, поступает в устройство Автопо
лив из системы центрального водо
снабжения. Вода сначала накапливает
ся в баке 1, где нагревается до темпера
туры окружающего воздуха, что важно
для создания комфортных условий для
теплолюбивых овощных культур.
Темп накопления воды определяет
ся периодичностью полива и устанав
ливается регулировочным краном 4.
Как показывает практика, обычно по
лив овощных культур происходит один
раз в сутки перед заходом солнца.
Процесс накопления воды в баке
протекает следующим образом. Вода
из регулировочного крана сначала по
падает в дождевой клапан 9, а затем в
ковш 2. Ковш устроен таким образом,
что он после каждого наполнения во
дой автоматически опрокидывается и
опорожняется, после чего автомати
чески возвращается в исходное состо
яние для прима очередной порции
воды. И так продолжается до тех пор,
пока уровень воды в баке не достигнет
верхнего уровня сифона 3. Как только
этот уровень достигается, то после
дней порцией воды сифон заряжается
и запускается. Тогда вода из бака через
сифон поступает в распределительную
многосекционную сеть 5 и 6 трубопро
водов, и происходит полив растений.
Когда уровень воды в баке достигает
нижнего конца сифона, сифон разряжа
ется и полив прекращается. Начинается
новый цикл наполнения бака водой.
Работа во время и после дождя
В дождливую погоду нет необходи
мости поливать растения. Поэтому пре
дусмотрена подсистема остановки
поступления воды в бак из водопро
водной сети. Эта подсистема работает
по принципу остановки воды в слив
ных бачках сантехники. Во время дож
дя на крышке 12 бака 1 (рис.1) накап
ливается дождевая вода. Масса этой
воды через толкатель 11 оказывает
давление на рычаг 10 дождевого кла
пана 9. Толкатель давит на рычаг, ко
роткое плечо которого в свою очередь
оказывает давление на шток, закрыва
ющий доступ воды из водопроводной
сети. Таким образом, пока идт дождь,
на крышке накапливается дождевая
вода, которая своей массой запирает
водопроводную сеть.
После прекращения дождя через
определнное время, которое достига
ется путм выбора глубины крышки,
дождевая вода испаряется. Под дей
ствием пружин крышка бака поднима
ется вверх и тянет за собой толкатель и
шток. Шток отходит от седла клапана и
освобождает путь потоку водопровод
ной воды через ковш в бак.
Полив растений во время дождя ав
томатически прекращается, а после
прекращения дождя через заданное
время вновь автоматически возобнов
ляется.
Работа в аварийном режиме
В случае нарушения нормального
функционирования устройства включа
ется аварийная система, основным на
значением которой является полное
прекращение подачи воды из водопро
водной сети до полного устранения де
фекта. Аварийные ситуации могут воз
никать при засорении сифона, наруше
нии работы ковша, засорении трубо
проводов распределительной сети и т.
д. Во всех случаях признаком аварийно
сти служит переполнение бака водой и
нежелательное выливание е на землю.
Отсюда основное требование к функци
онированию аварийной системы. Она
должна осуществлять автоматическое
закрытие трубопроводной сети в случае
возникновения аварийной ситуации.
Аварийная система работает следую
щим образом. После подъма уровня
воды в баке до верхнего края стакана 14
он заполняется водой из бака. Сила воз
растающего давления воды в баке при
водит в действие аварийный сливной
клапан 15. Шток 7 сливного клапана
(рис. 3) перемещается влево, и его по
ложение фиксируется с помощью ша
рового замка 5. Это сделано для того,
чтобы при сливе воды из бака сливной
клапан не закрывался и вода ушла пол
ностью в распределительную сеть.
При понижении уровня воды в баке
вода, попавшая в стакан 14, остатся в
нм и своей массой давит на толкатель
11, который с помощью рычага 10 за
крывает дождевой клапан 9.
Установив устройство Автополив
на ваших сотках, вы обеспечите расте
ния водой и значительно облегчите
свой труд. Доброго урожая!
Гильмутдин ДАВЛЕТШИН,
кандидат технических наук,
ведущий научный сотрудник
ОАО НПО ИТ