TEZA DE DOCTORAT - Universitatea Transilvania
TEZA DE DOCTORAT - Universitatea Transilvania
TEZA DE DOCTORAT - Universitatea Transilvania
You also want an ePaper? Increase the reach of your titles
YUMPU automatically turns print PDFs into web optimized ePapers that Google loves.
<strong>Universitatea</strong> TRANSILVANIA din Braşov<br />
Facultatea de Inginerie Mecanică<br />
Ing. Mihail NE<strong>DE</strong>LCU<br />
<strong>TEZA</strong> <strong>DE</strong> <strong>DOCTORAT</strong><br />
CONTRIBUŢII PRIVIND OPTIMIZAREA REGIMULUI <strong>DE</strong><br />
EXPLOATARE AL INSTALAŢIILOR <strong>DE</strong> IRIGAT PRIN<br />
ASPERSIUNE CU TAMBUR ŞI FURTUN<br />
/<br />
CONTRIBUTIONS ON OPTIMIZING THE OPERATION OF<br />
SPRINKLER IRRIGATION INSTALLATIONS WITH<br />
DRUM AND HOSE<br />
- REZUMATUL TEZEI <strong>DE</strong> <strong>DOCTORAT</strong> –<br />
/ - SUMMARY OF PhD THESIS -<br />
Conducător ştiinţific,<br />
Prof.univ.dr.ing. Ioan CÂN<strong>DE</strong>A<br />
Membru corespondent al<br />
Academiei deŞtiinţe Agricole şi Silvice „GheorgheIonescu-Şişeşti“<br />
Braşov<br />
2010
MINISTERUL EDUCAŢIEI, CERCETĂRII ŞI INOVĂRII<br />
UNIVERSITATEA „TRANSILVANIA” DIN BRAŞOV,<br />
500038 Braşov, B-dul Eroilor nr. 29,<br />
Tel./ Fax: +40-0268-413000<br />
RECTORAT<br />
D-lui (D-nei) _____________________________________________<br />
Vă transmitem alăturat rezumatul tezei de doctorat<br />
„CONTRIBUŢII PRIVIND OPTIMIZAREA REGIMULUI <strong>DE</strong> EXPLOATARE AL<br />
INSTALAŢIILOR <strong>DE</strong> IRIGAT PRIN ASPERSIUNE CU TAMBUR ŞI FURTUN”<br />
elaborată de domnul inginer Mihail NE<strong>DE</strong>LCU<br />
Comisia de specialişti şi susţinere a tezei de doctorat numită prin ordinul Rectorului<br />
Universităţii TRANSILVANIA din Braşov, Nr. 3899 din 24.11.2009<br />
PREŞEDINTE: 1. Prof.univ.dr.ing. Anghel CHIRU<br />
<strong>DE</strong>CAN - Facultatea de Inginerie Mecanică<br />
<strong>Universitatea</strong> TRANSILVANIA din Braşov<br />
CONDUCĂTOR 2. Prof.univ.dr.ing. Ioan CÂN<strong>DE</strong>A<br />
ŞTIINŢIFIC: <strong>Universitatea</strong> TRANSILVANIA din Braşov<br />
REFERENŢI: 3. Cercet. şt. pr I, dr.ing. Vergil GÂNGU<br />
Academia de Ştiinţe Agricole şi Silvice<br />
„Gh. Ionescu Şişeşti“<br />
4. Cercet. şt. pr. I, dr. ing. Victor NEAGU<br />
Academia de Ştiinţe Agricole şi Silvice<br />
„Gh. Ionescu Şişeşti“<br />
5. Prof.univ.dr.ing. Simion POPESCU<br />
<strong>Universitatea</strong> TRANSILVANIA din Braşov<br />
Vă invităm să participaţi la susţinerea publică ce va avea loc<br />
în ziua de ...................... 2010, ora ......, Sala ......., corp .......,<br />
la Facultatea de Inginerie Mecanică a Universităţii TRANSILVANIA din Braşov.<br />
În cazul în care doriţi să faceţi aprecieri sau observaţii asupra conţinutului lucrării,<br />
vă rugăm să le transmiteţi pe adresa Departamentului de Doctorat al Universităţii<br />
sau prin e-mail: mihnd@yahoo.com
Ing. Mihail NE<strong>DE</strong>LCU<br />
<strong>TEZA</strong> <strong>DE</strong> <strong>DOCTORAT</strong><br />
CONTRIBUŢII PRIVIND OPTIMIZAREA REGIMULUI <strong>DE</strong><br />
EXPLOATARE AL INSTALAŢIILOR <strong>DE</strong> IRIGAT PRIN<br />
ASPERSIUNE CU TAMBUR ŞI FURTUN<br />
/<br />
CONTRIBUTIONS ON OPTIMIZING THE OPERATION OF<br />
SPRINKLER IRRIGATION INSTALLATIONS WITH<br />
DRUM AND HOSE<br />
- REZUMATUL TEZEI <strong>DE</strong> <strong>DOCTORAT</strong> -<br />
Conducător ştiinţific,<br />
Prof.univ.dr.ing. Ioan CÂN<strong>DE</strong>A<br />
Membru corespondent al<br />
Academiei deŞtiinţe Agricole şi Silvice „GheorgheIonescu-Şişeşti“<br />
Braşov<br />
2010
Rezumatul tezei de doctorat<br />
CUPRINS<br />
pag. pag.<br />
Rez. Teza<br />
NOTAŢII SPECIFICE 9 9<br />
PREFAŢĂ 13 13<br />
INTRODUCERE 17<br />
CAPITOLUL 1. GENERALITĂŢI 16 21<br />
1.1. Stadiul actual al agriculturii din România 16 21<br />
1.2. Importanţa irigaţiilor în agricultură şi stadiul actual al<br />
irigaţiilor în România 17 27<br />
1.3. Necesitatea irigaţiei 17 29<br />
1.4. Funcţiile irigaţiei 18 30<br />
1.5 Sistemul de irigaţie 18 30<br />
1.6 Tipuri de amenajări pentru irigaţii 19 31<br />
1.7. Concluzii 33<br />
CAPITOLUL 2. METO<strong>DE</strong> <strong>DE</strong> UDARE 19 35<br />
2.1. Clasificarea metodelor de udare 20 35<br />
2.2. Criterii care stau la baza alegerii metodelor de udare 20 36<br />
2.3. Udarea prin submersiune 37<br />
2.4. Udarea prin scurgere la suprafaţă 38<br />
2.5. Udarea prin aspersiune. Caracteristicile udării prin aspersiune 21 38<br />
2.6. Indicii de calitate ai udării prin aspersiunie 21 39<br />
2.7. Corelarea caracteristicilor aspersiunii cu factorii de teren 22 40<br />
2.8. Eficienţa udării prin aspersiune 23 41<br />
2.9. Udarea subterană 24 42<br />
2.10 Concluzii 43<br />
CAPITOLUL 3 - REGIMUL <strong>DE</strong> IRIGARE 24 45<br />
3.1. Relaţiile dintre sol, apă şi plantă 24 45<br />
3.2. Bilanţul apelor de irigaţie 25 47<br />
3.2.1. Consideraţii teoretice 25 47<br />
3.2.2. Tipurile de bilanţ al apei în solul irigat 48<br />
3.3. Cantitatea de apă necesară irigaţiei 26 50<br />
3.4. Norme şi termene de udare 27 51<br />
3.5. Concluzii 53<br />
CAPITOLUL 4. PREZENTAREA GENERALĂ A INSTALAŢIILOR<br />
<strong>DE</strong> IRIGAT CU TAMBUR ŞI FURTUN 27 54<br />
4.1. Instalaţia de irigat cu tambur şi furtun IATF 300 28 54<br />
4.2. Modul de funcţionare al instalaţiei de irigat cu<br />
tambur şi furtun IATF 300 acţionată cu turbină 28 60<br />
4.3. Instalaţii de irigat cu tambur şi furtun fabricate de<br />
IRI<strong>DE</strong>X GROUP şi CERITEX Braşov 30 63<br />
]<br />
Autor: ing. Mihail NE<strong>DE</strong>LCU Conducător ştiinţific: Prof.univ.dr.ing. Ioan CÂN<strong>DE</strong>A<br />
- 3 -
Rezumatul tezei de doctorat<br />
4.4. Instalaţii de irigat prin aspersiune cu tambur şi<br />
furtun fabricate de firma IRRIFRANCE (Franţa) 31 66<br />
4.5. Instalaţii de irigat prin aspersiune cu tambur şi furtun<br />
fabricate de firma BAUER 32 69<br />
4.6. Instalaţii de irigat prin aspersiune cu tambur şi furtun<br />
fabricate de firmele FERBORAIN şi TURBOCAR (Italia) 33 74<br />
4.7. Concluzii 80<br />
CAPITOLUL 5. OPORTUNITATEA ABORDĂRII CERCETĂRILOR<br />
PRIVIND PERFECŢIONAREA INSTALAŢIILOR<br />
<strong>DE</strong> IRIGAT PRIN ASPERSIUNE CU TAMBUR<br />
ŞI FURTUN 34 82<br />
CAPITOLUL 6. CERCETĂRI TEORETICE CU PRIVIRE LA<br />
INSTALAŢIILE <strong>DE</strong> IRIGAT PRIN ASPERSIUNE<br />
CU TAMBUR ŞI FURTUN 35 85<br />
6.1. Cercetări teoretice cu privire la instalaţia hidraulică 35 85<br />
6.2. Cercetări teoretice cu privire la căruciorul cu dispozitive<br />
de distribuţie a apei 36 95<br />
6.3. Cercetări privind stabilitatea în deplasare a căruciorului de<br />
susţinere şi transport al instalaţiei de irigat cu tambur şi furtun 39 101<br />
6.3.1. Introducere 39 101<br />
6.3.2. Studiul asupra modelului mecanic al<br />
căruciorului port aspersoare 40 102<br />
6.4. Cercetări teoretice cu privire Ia furtunul din polietilenă 41 106<br />
6.5. Cercetări teoretice privind parametrii economici ai<br />
instalaţiilor de udare prin aspersiune cu tambur şi furtun 43 109<br />
6 6. Aspersoare 43 113<br />
6.6.1. Generalităţi 43 113<br />
6.6.2. Procesul de lucru al aspersoarelor rotative 44 114<br />
6.6.3. Indicii de lucru ai aspersoarelor 45 117<br />
6.6.4. Tipuri constructive de aspersoare rotative 47 122<br />
6.6.5. Calculul forţelor pentru aspersoarele cu mişcare<br />
orizontală 49 133<br />
6.7. Studii asupra cinematicii unei particule din<br />
curentul de apă ce parcurge tubul de pulverizare<br />
al aspersorului de udare 50 138<br />
6.7.1. Introducere 50 138<br />
6.7.2. Analiza cinematică a ansamblului de pulverizare 50 139<br />
6.7.3. Studiul dinamic al mişcării particulei de apă pentru<br />
varianta oblică a tubului de refulare 51 140<br />
6.7.4. Studiul dinamic al mişcării particulei de apă pentru<br />
varianta orizontală a tubului de refulare 52 141<br />
6.7.5. Studiul traiectoriei jetului de apă ieşit din aspersor 53 143<br />
6.8. Concluzii 145<br />
CAPITOLUL 7 METODICA, APARATURA ŞI TIPURILE <strong>DE</strong><br />
INSTALAŢII FOLOSITE LA EXPERIMENTĂRI 54 149<br />
7.1 Metodica şi aparatura folosită la experimentări 54 149<br />
7.2 Cercetări experimentale privind tehnologiile şi<br />
instalaţiile de irigat prin aspersiune cu tambur şi furtun 56 159<br />
]<br />
Autor: ing. Mihail NE<strong>DE</strong>LCU Conducător ştiinţific: Prof.univ.dr.ing. Ioan CÂN<strong>DE</strong>A<br />
- 4 -
Rezumatul tezei de doctorat<br />
7.3 Concluzii 178<br />
CAPITOLUL 8. CONCLUZII GENERALE, CONTRIBUŢII<br />
PERSONALE ŞI RECOMANDĂRI 58 180<br />
8.1. Concluzii generale 58 180<br />
8.2. Contribuţii personale 59 181<br />
8.3. Recomandări 60 182<br />
BIBLIOGRAFIE (selectivă) 60 183<br />
ANEXE:<br />
Lucrări elaborate de autor în domeniul tezei de doctorat 64 ×<br />
CURRICULUM VITAE (RO) 65 ×<br />
CURRICULUM VITAE (ENG) 66 ×<br />
REZUMAT 67 ×<br />
ABSTRACT 67 ×<br />
]<br />
Autor: ing. Mihail NE<strong>DE</strong>LCU Conducător ştiinţific: Prof.univ.dr.ing. Ioan CÂN<strong>DE</strong>A<br />
- 5 -
Rezumatul tezei de doctorat<br />
CONTENT<br />
page page<br />
abstr. thesis<br />
SPECIFIC NOTATIONS 7 9<br />
PREFACE 13 13<br />
INTRODUCTION 17<br />
CHAPTER 1. GENERALIZATION 16 21<br />
1.1. Current state of agriculture in Romania 16 21<br />
1.2. The importance of irrigation in agriculture.<br />
Current status of irrigation in Romania 17 27<br />
1.3. Irrigation need 17 29<br />
1.4. Functions of irrigation 18 30<br />
1.5. Irrigation system 18 30<br />
1.6. Types of improvements for irrigations 19 31<br />
1.7. Conclusions 33<br />
CHAPTER 2. WATERING METHODS 19 35<br />
2.1. Classification of watering methods 20 35<br />
2.2. Criteria underlying the choice of watering methods 20 36<br />
2.3. Watering by submersion 37<br />
2.4. Watering through surface drainage 38<br />
2.5. Watering by sprinkling. Features of watering by sprinkling 21 38<br />
2.6. Quality indices of watering by sprinkling 21 39<br />
2.7. Correlation of sprinkling characteristics with land factors 22 39<br />
2.8. Efficiency of sprinkling watering 23 41<br />
2.9. Underground watering 24 42<br />
2.10. Conclusions 43<br />
CHAPTER 3. IRRIGATION REGIME 24 45<br />
3.1. Relations between soil, water and plant 24 45<br />
3.2. Results of irrigation waters 25 47<br />
3.2.1. Theoretical Considerations 47<br />
3.2.2. Types of water balance in irrigated soil 48<br />
3.3. The amount of water required for irrigation 26 50<br />
3.4. Rules and watering deadlines 27 51<br />
3.5. Conclusions 53<br />
CHAPTER 4. GENERAL PRESENTATION OF IRRIGATION<br />
INSTALLATIONS WITH DRUM AND HOSE 27 54<br />
4.1. Installation for irrigation with drum and hose IATF 300 28 54<br />
4.2. The functioning of the irrigation installation<br />
with drum and hose IATF 300 driven by turbine 28 60<br />
4.3. Installation for irrigation by sprinkling with drum and hose<br />
manufactured by IRI<strong>DE</strong>X GROUP and CERITEX Braşov 30 63<br />
4.4. Installation for irrigation by sprinkling with drum and hose<br />
manufactured by IRRIFRANCE company (France) 31 66<br />
]<br />
Autor: ing. Mihail NE<strong>DE</strong>LCU Conducător ştiinţific: Prof.univ.dr.ing. Ioan CÂN<strong>DE</strong>A<br />
- 6 -
Rezumatul tezei de doctorat<br />
4.5. Installation for irrigation by sprinkling with drum and hose<br />
manufactured by BAUER company 32 69<br />
4.6. Installation for irrigation by sprinkling with drum and hose<br />
manufactured by FERBORAIN and TURBOCAR (Italy) 33 74<br />
4.7. Conclusions 80<br />
CHAPTER 5. TIMELINESS APPROACH RESEARCH ON IMPROVING<br />
IRRIGATION INSTALLATIONS BY SPRINKLING<br />
WITH DRUM AND HOSE 34 82<br />
CHAPTER 6. THEORETICAL RESEARCH ON IRRIGATION<br />
SPRNKLING INSTALLATIONS WITH<br />
DRUM AND HOSE 35 85<br />
6.1. Theoretical research on the hydraulic installation 35 85<br />
6.2. Theoretical research on the cart for distribution of water 36 95<br />
6.3. Researches on stability in movement of the mounting<br />
support and transportationcarriage of the sprinkling<br />
installations with drum and flexible pipe 39 101<br />
6.3.1. Introduction 39 101<br />
6.3.2. Study on the mechanical model of the sprinkler<br />
carriage 40 102<br />
6.4. Theoretical research on the polyethylene hose 41 106<br />
6.5. Theoretical research on the economic parameters of<br />
sprinkling installations with drum and hose 43 109<br />
6.6. Sprinklers 43 113<br />
6.6.1. Generalities 43 113<br />
6.6.2. The work of rotary sprinklers 44 114<br />
6.6.3. Indicii de lucru ai aspersoarelor 45 117<br />
6.6.4. Constructive types of rotary sprinklers 47 122<br />
6.6.5. Calculation of forces for sprinklers with horizontal<br />
movement 49 133<br />
6.7. Studies about the kynematics of a particle from the<br />
water flow running through the spraying tube of the<br />
sprinkling device 50 138<br />
6.7.1. Introduction 50 138<br />
6.7.2. Kinematics analysis of the spraying assambly 50 139<br />
6.7.3. Dynamic study of water particle motion for oblique<br />
version of rising pipe 51 140<br />
6.7.4. Dynamic study of water particle motion for horizontal<br />
version of rising pipe 52 141<br />
6.7.5. Study of trajectory of water jet coming out<br />
from the sprinkler 53 143<br />
6.8. Conclusions 145<br />
CHAPTER 7. METHOD, APPARATUS AND TYPES OF<br />
EQUIPMENT USED TO EXPERIMENTS 54 149<br />
7.1 Methods and apparatus used in experiments 54 149<br />
7.2 Experimental researches on the technologies and<br />
installations for irrigation by sprinkling with hose and drum 56 159<br />
7.3 Conclusions 178<br />
]<br />
Autor: ing. Mihail NE<strong>DE</strong>LCU Conducător ştiinţific: Prof.univ.dr.ing. Ioan CÂN<strong>DE</strong>A<br />
- 7 -
Rezumatul tezei de doctorat<br />
CHAPTER 8. GENERAL CONCLUSIONS, PERSONAL<br />
CONTRIBUTIONS AND RECOMMENDATIONS 58 180<br />
8.1. General conclusions 58 180<br />
8.2. Personal contributions 59 181<br />
8.3. Recommendations 60 182<br />
BIBLIOGRAPHY (selective) 60 183<br />
ANNEXES:<br />
WORKS developed by the author in the field of doctoral thesis 64 ×<br />
CURRICULUM VITAE (RO) 65 ×<br />
CURRICULUM VITAE (ENG) 66 ×<br />
ABSTRACT (ro) 67 ×<br />
ABSTRACT (eng) 67 ×<br />
]<br />
Autor: ing. Mihail NE<strong>DE</strong>LCU Conducător ştiinţific: Prof.univ.dr.ing. Ioan CÂN<strong>DE</strong>A<br />
- 8 -
Rezumatul tezei de doctorat<br />
NOTAŢII SPECIFICE<br />
� A - cheltuieli de amortizare, [lei/ha];<br />
� a - coeficient ce depinde de panta, natura solului sau cultură ;<br />
� a - cota anuală de amortizare stabilită prin normativ, [%];<br />
� aσ - efort unitar datorat greutăţii furtunului cu apă, [MPa];<br />
� b - braţul forţei motorului, [m ];<br />
� c - cursa motorului, [mm];<br />
� Ca - cheltuieli directe , [lei/ha];<br />
� Ci - preţul de cost unitar al intervenţiei, [lei];<br />
� Co- cheltuieli pentru combustibili şi lubrifianţi, [lei/ha];<br />
� cr - consumul de apă pe zi, [m 3 /zi];<br />
� Cu - coeficient de uniformitate, [%];<br />
� cv - coeficient ce ţine seama de viteza vântului;<br />
� d - diametrul exterior al furtunului, [mm];<br />
� d - greutatea instalaţiei fără furtun, [N];<br />
� dj - diametrul interior al furtunului, [mm];<br />
� DM - diametrul mediu al motorului, [mm];<br />
� e - grosimea furtunului, [mm],<br />
� E - lăţimea de lucriu schemă, [m];<br />
� Em - economia de forţă de muncă, [ore om/ha];<br />
� Ep - modulul de elasticitate al furtunului, [MPa];<br />
� Fa - forţa în arc, [N];<br />
� Faf - forţa de aderenţă a furtunului, [N];<br />
� Fai - forţa de aderenţă a instalaţiei, [N];<br />
� Fe - forţa elastică membrană, [N];<br />
� Ff - forţa de fecare în lagăre, [N];<br />
� Ffp - forţa de frecare piston - cilindru, [N];<br />
� Fm - forţa de muncă necesară executării unităţii de lucru, [ore om /ha];<br />
� Fp - forţa de presiune dezvoltată de motorul hidrostatic, [N];<br />
� fpg - coeficient de frecare dintre polietilenă şi sol;<br />
� Fps - coeficient al pierderilor de sarcină;<br />
� Fr - forţa de rezistenţă necesară înfăşurării furtunului, [N];<br />
� Ft - forţa la tija motorului, [N];<br />
� Ft - forţa necesară tractării furtunului, [daN];<br />
� g - acceleraţia gravitaţională, g = 9,8 m/s ;<br />
� Ga - greutatea apei din furtun, [daN];<br />
� Gf - greutatea furtunului, [N];<br />
� Gs - gradul de suprapunere în schemă ;<br />
� Gvr - gradul de variaţie al vitezei;<br />
� H - presiunea apei la sursă (hidrant sau agregat de pompare), [kPa];<br />
� Ha - presiunea la aspersor, [kPa];<br />
� Ham - presiunea în amonte de motor, [kPa];<br />
� hi - înălţimea apei în cutie , [mm];<br />
]<br />
Autor: ing. Mihail NE<strong>DE</strong>LCU Conducător ştiinţific: Prof.univ.dr.ing. Ioan CÂN<strong>DE</strong>A<br />
- 9 -
Rezumatul tezei de doctorat<br />
� Hi - presiunea la instalaţie, [kPa];<br />
� HM - presiunea hidraulică Ia motor, [kPa];<br />
� Hmax - presiunea maximă de lucru a instalaţiei, [kPa];<br />
� hra - înălţimea medie a apei în cutie, [mm];<br />
� Hvm - presiunea în aval de motor, [kPa];<br />
� i - raportul de transmitere total al acţionării hidrostatice;<br />
� i0 - consumul de combustibil principal pe unitatea de producţie, [lei/ha];<br />
� Icd - indice de modificare a cheltuielilor directe, [%];<br />
� Imh - intensitatea medie orară, [mm/h];<br />
� Is - investiţia specifică la hectar, [lei/ha];<br />
� iT - raportul de transmitere al acţionării cu turbină ;<br />
� J - pierderea de presiune pe instalaţie, [kPa];<br />
� J1 - pierderea de presiune pe motor, [kPa];<br />
� J2 - pierderea de presiune pe furtun, [kPa],<br />
� K - coeficient ce ţine seama de aşezarea spirelor şi ovalitatea furtunului ;<br />
� K - constanta care depinde de diametrul duzei;<br />
� k - raportul dintre raza jetului liber şi raza jetului rotativ;<br />
� Kp, p şi a - coeficienţi de fineţe ai ploii;<br />
� L - lungimea desfăşurată a furtunului, [m];<br />
� l1 - lungimea iniţială a furtunului, [m];<br />
� l2 - lungimea de rupere a furtimului, [m];<br />
� lm - indicele de modificare a necesarului de forţă de muncă, [%];<br />
� lt - lăţimea minimă a tamburului, [mm];<br />
� M - momentul motor al turbinei hidraulice, [Nm];<br />
� m - norma de udare, [m 3 /ha];<br />
� M - valoarea materialelor principale consumate, [lei/ha];<br />
� Mi - masa instalaţiei, [kg];<br />
� mi - masa liniară a tubului plin cu apă, [kg/m];<br />
� mM - norma de udare aplicată cu apa evacuată din motor, [m 3 /ha];<br />
� MR - momentul rezistent la axul tamburului, [Nm];<br />
� Ms - masa specifică, [kg/ha];<br />
� n – frecvenţa de rotaţie a turbinei, [min -1 ] ;<br />
� nc -număr de curse;<br />
� Nd - numărul categoriei de încadrare;<br />
� Ni - numărul de intervenţii de tipul "I" pe durata de serviciu ;<br />
� Nj - numărul de instalaţii deservite de o echipă de lucru;<br />
� Nm - numărul total de muncitori care lucrează pe instalaţie;<br />
� Nn - numărul de oameni pentru deservirea instalaţiilor ;<br />
� Nz - numărul de zile ce compun ciclul;<br />
� p - pluviometria, [mm];<br />
� P1 , P2 - productivitatea muncii, [ha/om] şi respectiv [om/inst];<br />
� Pc - preţul unitar al materialului, [lei /kg];<br />
� Pce - preţul de cost al combustibilului complex, [lei/litru];<br />
� pF - este accesibilitatea apei în sol;<br />
� PH - puterea hidraulică absorbită de motorul hidraulic, [W];<br />
� Pi - puterea hidraulică absorbită de instalaţie, [W];<br />
]<br />
Autor: ing. Mihail NE<strong>DE</strong>LCU Conducător ştiinţific: Prof.univ.dr.ing. Ioan CÂN<strong>DE</strong>A<br />
- 10 -
Rezumatul tezei de doctorat<br />
� PM- puterea mecanică dezvoltată de motorul hidraulic, [W];<br />
� Pr - preţul instalaţiei, [Iei];<br />
� Ps - cotă parte din cheltuielile pentru adăpostirea şi stocarea instalaţiilor, [lei/ha];<br />
� Qd - debitul aspersat pe distanta (d), [dm 3 /s].<br />
� Qi - debitul mediu la fiecare dispozitiv de distribuţie, [m 3 /h];<br />
� Qi - debitul instalaţiei, [dm 3 /s];<br />
� Qil - cantitatea de material ce se consumă pe unitatea de lucrare, [kg/ha];<br />
� Qm - debitul de apă al motorului, [dm 3 /s];<br />
� R - raza de udare a aspersorului care udă cu apa evacuată de la motor, [m];<br />
� R - raza de udare a aspersorului, [m] ;<br />
� r - raza tamburului, [m];<br />
� Rc - numărul Reynolds ;<br />
� Re - cheltuieli pentru întreţineri şi reparaţii, [lei /ha];<br />
� S - numărul de schimburi;<br />
� s - spaţiul parcurs de furtun în 6 minute, [m],<br />
� Si - remunerarea tarifară pe normă şi categorie, [lei /sch];<br />
� Sm - salariul muncitorilor ce lucreză cu instalaţia, [lei /ha];<br />
� Sn - suprafaţa udată zilnic , [ha/zi];<br />
� T - durata udării, [ore];<br />
� t - timpul cât s-a măsurat volumul (V), [s];<br />
� t - timpul de numărare a curselor, [min];<br />
� T’ - durata udării cu temporizarea funcţionării, [ore];<br />
� t2 - timpul total de lucra pe instalaţie, [ore/sch.];<br />
� tis - număml de straturi de furtun;<br />
� tj - durata zilnică de funcţionare, [ore/zi];<br />
� V - viteza apei în secţiunea dată, [m/h];<br />
� V - volumul de apă măsurat cu apometrul, [m 3 ];<br />
� Vi - valoarea iniţială a utilajului, [lei];<br />
� Vjr - viteza instantanee, [m/h];<br />
� vM - viteza motorului, [m/h];<br />
� vmr - viteza medie, [m/h];<br />
� Vp - valoarea investiţiilor necesare pentru păstrarea utilajelor şi materialelor<br />
consumate,[lei];<br />
� Vp - volumul de apă consumai de motor, [m 3 ];<br />
� Vr - valoarea reziduală a utilajului, [lei];<br />
� vr - viteza de roluire a furtunului, [m/h];<br />
� Wi - capacitatea de lucru a instalaţiei, [ha /ciclu];<br />
� Ws - capacitatea de lucru pe schimb a instalaţiei, [ha/sch];<br />
� γ - greutatea specifică a apei, [N/m 3 ];<br />
� Δpm - creşterea productivităţii muncii, [%];<br />
� ΔT - durata staţionării pe poziţie Ia pornirea şi oprirea instalaţiei, [h];<br />
� ε - alungirea furtunului, [%];<br />
� η - randamentul motorului, [%];<br />
� µi - coeficient de frecare dintre instalaţie şi sol, iar dacă instalaţia se sprijină pe roţi,<br />
este coeficientul de rezistenţă la rulare;<br />
� µf - coeficient de frecare dintre furtun şi sol;<br />
]<br />
Autor: ing. Mihail NE<strong>DE</strong>LCU Conducător ştiinţific: Prof.univ.dr.ing. Ioan CÂN<strong>DE</strong>A<br />
- 11 -
Rezumatul tezei de doctorat<br />
� ν - frecvenţa motorului, [curse /min];<br />
� σ - efortul unitar de referinţă al materialului, [MPa];<br />
� σ2 - efort unitar ce apare în fibra furtunului datorat înfăşurării sau desfăşurării<br />
furtunului, [MPa];<br />
� σi - efort unitar de întindere datorat presiunii interioare, [MPa];<br />
� Ø - diametru! duzei, [mm];<br />
� � - este forţa de sucţiune a solului;<br />
]<br />
Autor: ing. Mihail NE<strong>DE</strong>LCU Conducător ştiinţific: Prof.univ.dr.ing. Ioan CÂN<strong>DE</strong>A<br />
- 12 -
PREFAŢĂ<br />
Rezumatul tezei de doctorat<br />
Teza de doctorat intitulată „Contribuţii privind optimizarea regimului de<br />
exploatare al instalaţiilor de irigat prin aspersiune cu tambur şi furtun“ prezintă o<br />
sinteză a cercetărilor privind influenţa parametrilor constructivi şi funcţionali ai instalaţiilor<br />
de irigat prin aspersiune cu tambur şi furtun asupra indicilor calitativi de lucru al acestor<br />
instalaţii. Cercetările efectuate de autor s-au desfăşurat în perioada 2003...2008.<br />
În aceasta teză de doctorat se prezintă trei tipuri de instalaţii cu tambur şi furtun<br />
destinate udării suprafeţelor mici, medii sau mari cât şi a culturilor horticole, care au o<br />
extindere importantă. Instalaţiile sunt cercetate şi din punct de vedere a eliminării<br />
deficienţelor pe care le aveau cele existente, cât şi a adaptării acestora la noua forma de<br />
proprietate.<br />
Începând din anul 2004 s-a reintrodus în fabricaţia de serie instalaţia IATF-300<br />
acţionată cu turbina Francis, reproiectată şi imbunătăţită, autorul prezentei teze realizând<br />
documetatia completa de execuţie în calitate de şef de proiect.<br />
Prin cercetările realizate s-a urmărit :reducerea presiunii şi debitului de lucru;<br />
îmbunătăţirea indicilor calitativi ai udării, micşorarea consumului energetic, evitarea<br />
poluării mediului, realizarea de soluţii tehnice originale, să funcţioneze cu ape uzate sau<br />
convenţional curate, să ude suprafeţe de dimensiuni cu texturi şi cu culturi diferite, să fie<br />
simple constructiv şi cu fiabilitate mărită.<br />
Obiectivul principal al cercetărilor a constat în prezentarea câtorva modele de<br />
instalaţii de irigat cu tambur şi furtun, descrierea acestora, a părţilor componente si modul<br />
de functionare, precum si stabilirea conditiilor optime de exploatare a acestora prin<br />
imbunatatirea indicilor calitativi de lucru.<br />
Lucrarea elaborată ca teză de doctorat cuprinde 188 pagini şi este structurată în 8<br />
capitole, în care sunt incluse 107 figuri, 46 tabele, 208 relaţii matematice şi 136 referinţe<br />
bibliografice.<br />
Capitolul 1, intitulat „Generalitaţi” prezintă situaţia agriculturii din Romania, a<br />
dotării cu mijloace fixe precum şi situatia suprafetelor irigate. Ţinând seama că în România<br />
au fost amenajate pentru irigaţii circa 3,0 milioane ha, rezultă că mai există suprafeţe unde<br />
este necesară şi eficientă introducerea irigaţiilor, în acelaşi timp fiind însă necesară<br />
reabilitarea amenajărilor existente, întrucât în multe sisteme nu s-a executat căptuşirea<br />
canalelor, aceasta conducând la pierderi exagerate de apă.<br />
Scopul principal al irigaţiei este completarea deficitului de umiditatea din sol, atât pe<br />
terenurile situate în zone secetoase, cât şi în regiuni mai puţin secetoase însă cu o<br />
distribuţie nefavorabilă a precipitaţiilor în timpul perioadei de vegetaţie, dar pot avea şi alte<br />
funcţiuni în agricultură.<br />
Capitolul 2, intitulat „Metode de udare”, prezintă metodele de udare care se<br />
folosesc in prezent pentru irigarea suprafeţelor agricole: submersiunea, scurgerea la<br />
suprafaţă (pe brazde sau fâşii), aspersiunea şi irigaţia subterană. Domeniul de aplicare al<br />
acestor metode este delimitat de factorii naturali (pantă, mezorelief, sol, hidrogeologie,<br />
climă).<br />
În continuare se prezintă clasificarea metodelor de udare, criterii care stau la baza<br />
alegerii metodelor de udare, udarea prin submersiune, udarea prin scurgere la suprafaţă,<br />
udarea prin aspersiune şi caracteristicile udării prin aspersiune, Indicii de calitate ai udării<br />
prin aspersiunie, Corelarea caracteristicilor aspersiunii cu factorii de teren, Eficienţa udării<br />
prin aspersiune şi în final se prezintă udarea subterană.<br />
Capitolul 3 intitulat „Regimul de irigare”, prezintă determinarea mărimii normelor<br />
de irigare, udare şi aprovizionare, întervalul dintre udări şi numărul de udări. Aceste<br />
elemete sunt necesare la planificarea udărilor şi debitelor, la organizarea şi aplicarea<br />
]<br />
Autor: ing. Mihail NE<strong>DE</strong>LCU Conducător ştiinţific: Prof.univ.dr.ing. Ioan CÂN<strong>DE</strong>A<br />
- 13 -
Rezumatul tezei de doctorat<br />
udărilor. Regimul de irigare al unei culturi este o noţiune complexă, ce include<br />
caracterizarea momentului udării, a normei de udare şi a normei de irigare. Se diferenţiază<br />
după cultură, după zona climatică şi condiţiile climatice anuale, după sol şi condiţiile<br />
hidrogeologice, după nivelul agrotehnicii şi condiţiile economice.<br />
În cadrul acestui capitol se prezintă relaţiile dintre sol, apă şi plantă, bilanţul apelor<br />
de irigaţie, cantitatea de apă necesară irigaţiei precum şi norme şi termene de udare.<br />
Capitolul 4 se intitulează „Prezentarea generală a instalaţiilor de irigat cu<br />
tambur şi furtun“. Cercetările efectuate pe aceste instalaţii urmăresc reducerea<br />
consumului energetic , extinderea domeniului de utilizare, îmbunătăţirea parametrilor<br />
tehnic funcţionali, realizarea condiţiilor ergonomice de lucru, înlăturarea cauzelor care<br />
produc poluarea mediului, mărirea gradului de mecanizare şi automatizare, controlul<br />
procesului de irigat, reducerea preţului de cost şi reducerea cheltuielilor de exploatare.<br />
Se prezintă instalaţia de irigat cu tambur şi furtun IATF 300, modul de funcţionare al<br />
instalaţiei de irigat cu tambur şi furtun IATF 300 acţionartă cu turbină, prezentarea<br />
generală a Instalaţiilor de irigat realizate la CERITEX Braşov. Se prezită in continuare<br />
instalaţii de irigat prin aspersiune cu tambur şi furtun fabricate de firma IRRIFRANCE<br />
(Franţa), acţionarea cu turbină Pelton a instalatiilor de irigat cu tambur si furtun şi<br />
acţionarea cu turbină Francis a acestor instalaţii. În continuare se prezintă instalaţii de<br />
irigat prin aspersiune cu tambur şi furtun fabricate de firma BAUER, Instalaţii de irigat prin<br />
aspersiune cu tambur şi furtun fabricate de firmele FERBORAIN şi TURBOCAR (Italia)<br />
precum şi construcţia şi descrierea instalaţiilor de irigat prin aspersiune cu tambur şi furtun<br />
IDROFOGLIA (Model J2 şi G5 TURBOCAR şi FERBORAIN).<br />
Capitolul 5 intitulat „Oportunitatea abordării cercetărilor privind perfecţionarea<br />
instalaţiilor de irigat prin aspersiune cu tambur şi furtun“ prezintă oportunitatea<br />
cercetărilor şi obiectivele tezei de doctorat, rezultate ca urmare a cercetărilor efectuate<br />
pană în prezent pe plan internaţional.<br />
Cercetările în acest domeniu sunt necesare din mai multe considerente:<br />
- în primul rând, culturile care trebuie udate sunt foarte diferite, de la culturi cu talia<br />
joasă la culturi cu talia înaltă sau de la culturi de câmp la culturi horticole. Acestea sunt<br />
semănate în diverse scheme, au nevoie de apă în toate fazele de vegetaţie şi se găsesc<br />
pe suprafeţe de dimensiuni diferite.<br />
- în al doilea rând, apa cu care lucrează poate fi de calităţi diferite, de la apa<br />
convenţional curată la apa uzată (cu concentraţii maxime 1:1 [32], udând şi cu apă în<br />
care s-au dizolvat îngrăşăminte chimice – fertirigaţie).<br />
Capitolul 6, intitulat „Cercetări teoretice cu privire la instalaţiile de irigat prin<br />
aspersiune cu tambur şi furtun“ prezintă cercetările teoretice cu privire la<br />
subansamblurile instalaţiilor de irigat prin aspersiune cu tambur şi furtun. Cetetările s-au<br />
efectuat la următoarele subansambluri : instalaţia hidraulică, căruciorul cu dispozitive de<br />
distribuţie a apei şi furtunul din polietilenă.<br />
În paragrafele 6.2 intitulat „Cercetări teoretice cu privire la căruciorul cu<br />
dispozitive de distribuţie a apei“ şi 6.3 intitulat „Cercetări privind stabilitatea în<br />
deplasare a căruciorului de susţinere şi transport al instalaţiei de irigat cu tambur şi<br />
furtun“ prezintă o descriere amănunţită a căruciorului care echipează instalaţia IATF –<br />
300 şi un studiu teoretic asupra modelului mecanic al căruciorului port aspersoare.<br />
Acest studiu este necesar pentru a demonstra teoretic stabilitatea pe direcţia de deplasare<br />
a căruciorului portaspersoare şi faptul că direcţia de deplasare a căruciorului se menţine<br />
după direcţia axei 0x.<br />
In paragraful 6.6 intitulat „Aspersoare“ se prezintă o descriere completa a celor<br />
mai reprezentative tipuri de aspersoare rotative utilizate în prezent la echiparea tuturor<br />
tipurilor de instalaţii fixe sau mobile de irigat prin aspersiune. Studiul cuprinde procesul de<br />
lucru al aspersoarelor rotative, relaţiile matematice ale pricipalilor parametri funcţionali ai<br />
]<br />
Autor: ing. Mihail NE<strong>DE</strong>LCU Conducător ştiinţific: Prof.univ.dr.ing. Ioan CÂN<strong>DE</strong>A<br />
- 14 -
Rezumatul tezei de doctorat<br />
acestora, descrierea tipurilor constructive de aspersoare rotative, precum şi calculul<br />
forţelor pentru aspersoarele cu mişcare orizontală şi descrierea modului lor de funcţionare.<br />
În continuare, paragraful 6.7 intitulat „Studii asupra cinematicii unei particule din<br />
curentul de apă ce parcurge tubul de pulverizare al aspersorului de udare“ prezintă<br />
analiza cinematică a ansamblului de pulverizare. În cadrul acestui studiu se are în vedere<br />
faptul că aspersorul este montat pe un cărucior care se deplasează cu viteza de transport<br />
V1 t = constantă şi în consecinţă acceleraţia sa este nulă a1 t =0. Ansamblul de irigat (de<br />
aspersiune sau de aruncare a jetului de apă) execută o mişcare circular-pendulară în plan<br />
orizontal imprimându-i particulei de apă o a doua componentă a vitezei de transport V2 t .<br />
În continuare se prezintă, studiul dinamic al mişcării particulei de apă pentru<br />
varianta oblică a tubului de refulare precum şi studiul traiectoriei jetului de apă ieşit din<br />
aspersor.<br />
Capitolul 7 intitulat „Metodica, aparatura şi tipurile de instalaţii folosite la<br />
experimentări“ prezintă măsurarea presiunilor, metode de încercări în condiţii de<br />
laborator şi de laborator-câmp a instalaţiilor de irigat cu tambur şi furtun, metode de<br />
încercări specifice furtunurilori, măsurarea uniformităţii distribuţiei apei precum şi<br />
experimentale efectuate pe trei tipuri de instalaţii de irigat prin aspersiune cu tambur şi<br />
furtun, denumite simbolic MINI-IATF, IATF-75 şi IATF-300.<br />
Capitolul 8 intitulat „Concluzii generale, contribuţii personale şi recomandări“<br />
prezintă concluziile lucrării de doctorat precum şi contribuţiile personale ale autorului la<br />
realizarea lucrării de doctorat unele recomandări ce se impun in vederea stabilirii unor noi<br />
directii de cercetare in domeniul utilizării la parametrii optimi a instlaţiilor de irigat cu<br />
tambur şi furtun.<br />
Bibliografia prezentată în finalul lucrării însumează un număr 136 de lucrări care<br />
au fost consultate de autor în vederea elaborării prezentei teze.<br />
Recunoscător pentru răbdarea, înţelegerea şi tactul cu care am fost îndrumat,<br />
mulţumesc distinsului prof.univ.dr.ing Cândea Ioan de la <strong>Universitatea</strong> „<strong>Transilvania</strong>” din<br />
Braşov.<br />
Mulţumesc colectivului Catedrei de Mecanică a Facultăţii de Inginerie Mecanică a<br />
Universităţii „<strong>Transilvania</strong>” din Braşov pentru asigurarea cadrului organizatoric de<br />
desfăşurare a activităţii de doctorat.<br />
Folosesc acest prilej pentru a mulţumi conducerii INMA Bucureşti, domnilor<br />
prof.on.dr.ing Gângu Vergil, membru titular ASAS şi prof.on.dr.ing Pirnă Ion, membru<br />
corespondent ASAS. Totodată, în mod cu totul special ţin să aduc cuvenitele mulţumiri<br />
domnului prof.on.dr.ing. Bria Nicolae, membru titular ASAS, pentru sfaturile acordate pe<br />
tot parcursul elaborării tezei.<br />
Nu în ultimul rând, mulţumesc soţiei mele pentru ajutorul, sprijinul moral şi<br />
înţelegerea de care a dat dovadă pe parcursul întregii activităţii de elaborare a acestei<br />
teze.<br />
NOTĂ:<br />
]<br />
Autor: ing. Mihail NE<strong>DE</strong>LCU Conducător ştiinţific: Prof.univ.dr.ing. Ioan CÂN<strong>DE</strong>A<br />
- 15 -<br />
*****<br />
Bucureşti, martie 2010<br />
�În rezumat se menţin numerele figurilor, tabelelor şi relaţiilor matematice din teza de doctorat.<br />
Autorul
CAPITOLUL 1. GENERALITĂŢI<br />
Rezumatul tezei de doctorat<br />
1.1. Stadiul actual al agriculturii din România<br />
În România, agricultura reprezintă una din ramurile importante ale economiei<br />
naţionale, caracterizată printr-un potenţial agricol ridicat.<br />
La nivel european, România se situează printre primele ţări din punct de vedere al<br />
potenţialului agricol:<br />
- locul 1 după structura suprafeţei agricole;<br />
- locul 5 după suprafaţa arabilă – 9,34 mil. Ha;<br />
- locul 6 după suprafaţa de teren arabil pe locuitor – 0,42 ha;<br />
- locul 7 după suprafaţa ocupată cu păşuni şi fâneţe;<br />
- fertilitatea solului ridicată – 27,4% din suprafaţa agricolă o reprezintă soluri bune<br />
şi foarte bune;<br />
- climatul este favorabil pentru un număr mare de culturi agricole<br />
Problemele cu care se confruntă agricultura românească în prezent sunt<br />
următoarele:<br />
- producţii agricole scăzute;<br />
- productivitate scăzută;<br />
- calitate redusă a produselor primare şi secundare;<br />
- importurile de alimente şi materii prime mari (peste 60%);<br />
- autoconsum ridicat în exploataţii agricole;<br />
- venituri reduse în zonele rurale.<br />
Cauzele nivelului scăzut al performanţei şi competitivităţii se regăsesc în:<br />
- dimensiuni mici ale exploataţiilor agricole;<br />
- neefectuarea lucrărilor agricole în perioadele agrotehnice optime datorate<br />
nivelului redus de dotare cu tractoare şi maşini agricole;<br />
- gradul ridicat de uzură al parcului de tractoare şi maşini agricole (peste 70%);<br />
- investiţii insuficiente pentru dotarea cu echipamente tehnice datorită puterii<br />
economice scăzute a fermierilor;<br />
- pregătirea profesională redusă a micilor fermieri având drept consecinţă directă<br />
nerespectarea condiţiilor agrotehnice specifice;<br />
- accesul greoi pe piaţă al micilor fermieri.<br />
Structura de folosinţă a terenurilor agricole este următoarea:<br />
� 9325 mii ha terenuri arabile, reprezentând 63% din suprafaţa agricolă;<br />
� 518 mii ha plantaţii pomi-viticole, adică 4% din total suprafaţă agricolă;<br />
� 4904 mii ha pajişti naturale, însumând 33% din total.<br />
Această structură nu a înregistrat modificări semnificative în perioada 1989-1998,<br />
cu excepţia reducerii suprafeţelor ocupate de livezi cu 24%.<br />
În prezent terenurile agricole aparţin în majoritate (84%) sectorului privat şi în<br />
proporţie de 16% sectorului de stat.<br />
Din analiza bazei tehnico-materiale, conform ultimului recensământ efectuat, rezultă<br />
următoarea dotare tehnico-materială:<br />
� tractoare 185791 bucăţi, din care 59963 cu puteri de până la 54 CP; 119355 cu<br />
puteri cuprinse între 55 CP şi 80 CP, 2903 cu puteri cuprinse între 81 CP şi 134<br />
CP şi 3570 cu puteri de peste 135 CP;<br />
� motocultoare 7846 bucăţi;<br />
� pluguri, cultivatoare, combinatoare, grape, sape rotative 234898;<br />
� semănători cu tracţiune mecanică 66836 bucăţi;<br />
� maşini pentru împrăştiat îngrăşăminte 15496 bucăţi;<br />
]<br />
Autor: ing. Mihail NE<strong>DE</strong>LCU Conducător ştiinţific: Prof.univ.dr.ing. Ioan CÂN<strong>DE</strong>A<br />
- 16 -
Rezumatul tezei de doctorat<br />
� maşini pentru erbicidat şi executat tratamente 23758 bucăţi;<br />
� combine 25096 bucăţi;<br />
� motocositori 24151 bucăţi;<br />
� echipamente pentru irigat :<br />
- mobile 21169 bucăţi;<br />
- fixe 12037 bucăţi.<br />
1.2. Importanţa irigaţiilor în agricultură şi stadiul actual al irigaţiilor în<br />
România<br />
Prin irigaţie se urmăreşte aprovizionarea dirijată a solului cu apa, în funcţie de<br />
cerinţele plantelor, în scopul obţinerii de recolte mari şi de o calitate superioara, în<br />
contextul în care principala cale de satisfacere a necesarului de hrană pentru populaţia<br />
globului o constituie sporirea producţiei agricole pe unitatea de suprafaţă.<br />
Necesitatea aprovizionării cu alimente a populaţiei în continuă creştere este un<br />
factor de importanţă majoră. În ceea ce priveşte dinamica suprafeţelor irigate: 8 milioane<br />
ha la finele secolului al XVII-lea, 40 milioane ha la începutul secolului al XX-lea, peste 270<br />
milioane ha la nivelul anilor ’80, în jur de 300 milioane ha la sfârşitul secolului al XX-lea.<br />
După datele F.A.O., necesarul de cereale pentru populaţia globului în anul 2000 a<br />
fost de peste 2500 milioane de tone.<br />
Zonele irigate produc 25…40% din totalul producţiei agricole mondiale deşi se irigă<br />
numai 15% din suprafaţa cultivată, sau 5% din cea agricolă.<br />
Cercetările experimentale şi de producţie au demonstrat că irigaţia nu se justifică<br />
economic numai în regiunile aride, ci şi în zonele subumede, unde se obţin însemnate<br />
sporuri de producţie, cu cheltuieli relativ reduse, fiind necesară o normă de irigare unică,<br />
repartizată în 2...3 udări.<br />
România a investit un capital imens în amenajarea suprafeţei de 3,1 milioane ha<br />
pentru irigat, din care 2,9 milioane ha, suprafaţă arabilă. Astfel, suprafaţa amenajată<br />
pentru irigat, reprezintă 31% din suprafaţa totală arabilă a ţării.<br />
Supradimensionarea sistemelor de îmbunătăţiri funciare a avut drept consecinţă<br />
imposibilitatea de exploatare în condiţii de eficienţă economică a suprafeţei amenajate<br />
pentru irigat, gradul de utilizare a irigaţiilor înregistrând nivele deosebit de scăzute<br />
(8…25%).<br />
România dispune de o suprafaţă mare amenajată pentru irigat, ocupând printre<br />
cele mai însemnate suprafeţe din Europa, dar datorită gradului scăzut de utilizare şi a<br />
degradării instalaţiilor, efectele nu se resimt în recoltele României.<br />
1.3. Necesitatea irigaţiei<br />
În agricultura ţării noastre, seceta constituie un factor natural deosebit de dăunător.<br />
În regiunile de câmpie şi coline se manifestă la majoritatea culturilor agricole printr-un<br />
deficit de umiditatea sau o repartizare nefavorabilă a precipitaţiilor în raport cu cerinţele<br />
culturilor. Totodată temperaturile ridicate din cursul verii şi vânturile sporesc transpiraţia.<br />
Din punct de vedere climatic se diferenţiază o zonă puternic secetoasă în sudul şi<br />
estul ţării (Câmpia Dunării, Dobrogea şi Moldova), zonă în care anii secetoşi au o<br />
frecvenţă mai mare de 50%. În cursul perioadei de vegetaţie se întâlnesc intervale complet<br />
lipsite de ploi de 20…30 zile, atingând în anii foarte secetoşi 3…4 luni.<br />
Înlăturarea consecinţelor dăunătoare ale secetei în zona secetoasă este posibilă<br />
prin aplicarea irigaţiilor. Practica agricolă a arătat şi în cuprinsul zonelor subumede şi<br />
umede ale ţării se manifestă periodic un deficit de umiditate pentru majoritatea culturilor<br />
agricole, făcând utilă intervenţia irigaţiei mai ales în lunile iulie şi august.<br />
Posibilităţile de irigare sub aspectul cadrului natural şi al condiţiilor socialeconomice<br />
sunt relativ avantajoase în ţara noastră. Există o reţea hidrografică destul de<br />
]<br />
Autor: ing. Mihail NE<strong>DE</strong>LCU Conducător ştiinţific: Prof.univ.dr.ing. Ioan CÂN<strong>DE</strong>A<br />
- 17 -
Rezumatul tezei de doctorat<br />
bogată, cu posibilităţi relativ uşoare de aducere a apei, întinse suprafeţe agricole cu soluri<br />
fertile şi relief potrivit, precum şi o serie de alţi factori importanţi care acţionează favorabil<br />
asupra dezvoltării irigaţiilor.<br />
1.4. Funcţiile irigaţiei<br />
Scopul principal al irigaţiei este completarea deficitului de umiditatea din sol, atât<br />
pe terenurile situate în zone secetoase, cât şi în regiuni mai puţin secetoase însă cu o<br />
distribuţie nefavorabilă a precipitaţiilor în timpul perioadei de vegetaţie, dar pot avea şi alte<br />
funcţiuni în agricultură.<br />
După scopul urmărit, irigaţiile pot fi:<br />
- de umectare, care completează deficitul de umiditate al solului în timpul<br />
perioadei de vegetaţie;<br />
- de aprovizionare, care asigură o parte din cantitatea de apă necesară<br />
culturilor agricole, prin înmagazinare în sol, înainte de perioada de vegetaţie ;<br />
- de spălare, care urmăresc înlăturarea din sol a sărurilor dăunătoare dezvoltării<br />
plantelor ;<br />
- de fertilizare, cu ajutorul cărora se încorporează în sol îngrăşămintele<br />
necesare culturilor agricole ;<br />
- termoregulatoare, care au drept scop apărarea plantelor de temperaturile<br />
coborâte şi chiar de îngheţ iar în alte cazuri încălzirea solului când acesta este<br />
prea rece ;<br />
- de maturare a fructelor, care asigură accelerarea procesului de maturare sau<br />
irigaţia de pigmentare care dă posibilitatea de a colora fructele, dându-le un<br />
aspect atrăgător.<br />
1.5. Sistemul de irigaţie<br />
Sistemul de irigaţie este complexul de lucrări şi amenajări cu ajutorul cărora se<br />
captează debitele din sursa de apă, se transportă şi se distribuie apa pe teren ; totodată<br />
se asigură colectarea şi evacuarea excesului de apă din terenurile amenajate.<br />
Elementele componente ale sistemului de irigaţie sunt în principiu următoarele :<br />
� nodul de captare(priza), care are rolul de a capta apa şi a o conduce în canalul<br />
principal de aducţiune. În funcţie de situaţia terenurilor de irigat faţă de sursa de<br />
apă, captarea poate fi gravitaţională sau prin pompare. În anumite situaţii,<br />
lucrările de captare sunt completate cu lucrări de regularizare a debitului sau de<br />
îmbunătăţire a calităţii apei ;<br />
� reţeaua de transport a apei, care se compune din canale, jgeaburi sau<br />
conducte cu caracter permanent şi anume : canalul sau conducta principală de<br />
aducţiune (canalul sau conducta magistrală în cazul sistemelor mari), care are<br />
rolul de a conduce apa de la nodul de captare în elementele distribuitoare<br />
principale ;<br />
� reţeaua de distribuţie formată din canale sau conducte distribuitoare<br />
principale, distribuitoare secundare şi distribuitoare de sector, care au rolul de a<br />
conduce apa în cadrul fiecărui sector irigat ; poate fi compusă din canale de<br />
pământ deschise, parţial sau total impermeabilizate, din jgeaburi de beton, sau<br />
din conducte îngropate (beton, azbociment, P.V.C., metalice). În cazul unor<br />
terenuri denivelate pentru conducerea apei se prevăd staţii de repompare, iar în<br />
situaţia irigaţiilor prin conducte îngropate se folosesc staţii de pompare de<br />
punere sub presiune ;<br />
� lucrările de amenajare interioară, care sunt diferenţiate în funcţie de metoda<br />
de udare, putând consta din conducte sub presiune, fixe sau transportabile,<br />
elemente de pământ (canale provizorii, rigole, brazde sau fâşii) sau parcele<br />
submersibile în cazul orezăriilor ;<br />
]<br />
Autor: ing. Mihail NE<strong>DE</strong>LCU Conducător ştiinţific: Prof.univ.dr.ing. Ioan CÂN<strong>DE</strong>A<br />
- 18 -
Rezumatul tezei de doctorat<br />
� reţeaua de colectare şi evacuare a apei în surplus, care se compune din<br />
canale colectoare de sector, canale colectoare secundare, canale colectoare<br />
principale. Densitatea acestei reţele este diferită de la un sistem de irigaţii la<br />
altul, în funcţie de mărimea surplusului de apă ce trebuie evacuat ;<br />
� construcţii şi instalaţii anexe ca : stăvilare, poduri şi podeţe, sifoane,<br />
apeducte şi căderi, amplasate pe reţeaua de aducţiune şi de evacuare, instalaţii<br />
pentru măsurarea debitelor şi lucrări pentru întreţinerea şi exploatarea<br />
sistemelor de irigaţie, ca de exemplu drumurile de acces, instalaţii pentru<br />
telecomunicaţie, sedii şi cantoane pentru supraveghere, etc.<br />
1.6. Tipuri de amenajări pentru irigaţii<br />
Vehicularea controlată a apei de la sursă la plante este asigurată prin amenajarea<br />
unui ansamblu de lucrări hidroameliorative cu funcţionare corelată şi interdependentă,<br />
care constituie sistemul de irigaţii.<br />
Lucrările din cadrul sistemului de irigaţii sunt concepute astfel încât să asigure<br />
captarea, transportul şi distribuţia apei până la ultimul element permanent al reţelei, din<br />
care, prin intermediul unor dispozitive şi instalaţii fixe şi mobile, apa este preluată şi<br />
distribuită la plante.<br />
După Cazacu [50], tipurile de amenajare se pot clasifica în funcţie de:<br />
� caracteristicile reţelei de alimentare şi de distribuţie;<br />
� metodele de irigaţie folosite;<br />
� evoluţia tehnicii de amenajare;<br />
� poziţia suprafeţei în raport cu sursa de apă principală.<br />
În funcţie de metoda de udare, suprafaţa terenului se modelează şi se nivelează<br />
pentru a permite aplicarea udărilor cu pierderi de apă minime.<br />
În funcţie de caracteristicile reţelei, principalele tipuri de amenajare sunt:<br />
� amenajări cu reţele deschise, constituite din canale şi jgheaburi;<br />
� amenajări cu reţele închise, constituite din conducte îngropate;<br />
� amenajări mixte, ce folosesc de regulă reţele deschise pentru alimentare şi<br />
închise pentru distribuţie, acest tip de amenajare fiind cel mai des folosit pe plan mondial,<br />
reducând substanţial pierderile de apă pe traseul reţelei de distribuţie.<br />
Referitor la evoluţia tehnicii de amenajare, tipurile de amenajare se impart în clasice<br />
şi modeme.<br />
CAPITOLUL 2. - METO<strong>DE</strong> <strong>DE</strong> UDARE<br />
Metodele de udare diferă după modul de introducere a apei în sol ; toate trebuie să<br />
îndeplinescă condiţia repartiţiei uniforme a apei pe teren, la norma de udare necesară.<br />
În prezent se folosesc patru metode de udare : submersiunea, scurgerea la<br />
suprafaţă (pe brazde sau fâşii), aspersiunea şi irigaţia subterană. Dacă irigaţia prin<br />
submersiune este specific legată de biologia orezului şi este metoda exclusiv indicată<br />
pentru irigarea acestei culturi, celelate trei metode pot fi folosite la irigarea oricărei alte<br />
culturi.<br />
Domeniul de aplicare al acestor trei metode este delimitat de factorii naturali (pantă,<br />
mezorelief, sol, hidrogeologie, climă). La alegerea lor intră în considerare cu precădere şi<br />
următoarele trei criterii tehnice şi de productivitate :<br />
� economia de apă (faţă de pierderile prin evaporare şi infiltrare) ;<br />
� economia de teren (faţă de terenul acoperit cu lucrările de amenajare) ;<br />
� consumul de forţă de muncă, consumul de energie mecanică şi posibilităţile de<br />
mecanizare a lucrărilor agricole.<br />
]<br />
Autor: ing. Mihail NE<strong>DE</strong>LCU Conducător ştiinţific: Prof.univ.dr.ing. Ioan CÂN<strong>DE</strong>A<br />
- 19 -
Rezumatul tezei de doctorat<br />
2.1. Clasificarea metodelor de udare<br />
Ţinând seama de scopul lor principal, irigaţiile se împart în următoarele categorii:<br />
a) Irigaţia de umezire (arozantă), care are scopul direct de a completa<br />
umiditatea solului pentru a-i crea un regim de apă şi aer corespunzător regimului optim de<br />
hrană al plantelor. Acesta este scopul majorităţii absolute a irigaţiilor.<br />
b) Irigaţia fertilizantă, având scopul principal de a procura solului<br />
îngrăşămintele necesare prin intermediul apei, printr-o distribuţie mai uşoară şi mai<br />
uniformă.<br />
Pentru fertilizarea solului pot servi apele mâloase ale viiturilor cursurilor de apă,<br />
apele uzate ale canalizării oraşelor, apelor centrelor zootehnice conţinând must de<br />
bălegar, apele conţinând îngrăşăminte minerale artificiale sau apele bogate în oxigen.<br />
c) Irigaţia de spălare, având scopul de a spăla la suprafaţa solului sau de a<br />
introduce în orizonturile inferioare ale solului, prin procesul de levigare, sărurile în exces<br />
nocive. Acest fel de irigaţie se întrebuinţează şi pentru distrugerea dăunătorilor cum ar fi<br />
şoarecii de câmp, larvele de cărăbuş, filoxfera etc.<br />
d) Irigaţia de încălzire cu apă mai caldă decât solul, utilizând apa caldă<br />
evacuată de fabrici şi uzine sau ape termale subterane. Are scopul de a combate gerurile<br />
slabe de scurtă durată din timpul primăverii sau de a prelungi perioada de vegetaţie din<br />
timpul toamnei.<br />
După modul în care se introduce apa în sol, deosebim următorele metode de<br />
irigaţie:<br />
I. Irigaţia de suprafaţă sau gravitaţională este cea mai răspândită metodă. Se aplică<br />
în următoarele variante de udare:<br />
a) Irigaţia prin inundare sau submersiune, prin care parcelele se acoperă cu<br />
un strat de apă care se infiltrează treptat în adâncime. Se utilizează atât prin<br />
fertilizarea solului prin colmatare, în perioada stagnării vegetaţiei, cât şi<br />
pentru umezirea solului în timpul perioadei de vegetaţie. Este metoda<br />
specifică a orezului.<br />
b) Udarea prin revărsare sau circulaţie, constând din circulaţia pe suprafaţa<br />
în pantă a terenului a unui strat subţire de apă, care în timpul scurgerii se<br />
infiltrează pe verticală. Se aplică mai ales culturilor de ierburi şi cereale.<br />
c) Udarea pe brazde. Apa curge în brazde înclinate sau stagnează în brazde<br />
orizontale, între şirurile de plante, îmbibă solul în profunzime şi lateral, prin<br />
gravitaţie şi capilaritate. Această metodă se utilizează mai ales pentru<br />
irigarea prăşitoarelor.<br />
II. Irigarea subterană, la care apa este introdusă în sol prin tuburi, jgeaburi sau galerii –<br />
cârtiţă subterane, umezind solul în toate sensurile, prin gravitaţie şi capilaritate.<br />
III. Irigaţia prin aspersiune, ploaie artificială sau stropire. Dispersarea apei în picături,<br />
imitând ploaia naturală, se face utilizând instalaţii de energie şi aparate de ploie<br />
(aspersoare). Este metoda cu cea mai mare răspândire, alicată la orice culturi.<br />
2.2. Criterii care stau la baza alegerii metodelor de udare<br />
Pe baza criteriului pedoclimatic, în zona subumedă din România unde, în anii<br />
normali, irigarea este necesară numai în lunile iulie şi august având un caracter net de<br />
suplimentare cu norme mici de udare, este indicată mai ales aspersiunea. În zona<br />
semiaridă, unde este nevoie de irigare la toate culturile, în general de la finele lunei mai la<br />
începutul lunei septembrie, cu norme de udare mari şi udări de aprovizionare, metoda de<br />
udare cea mai indicată este scurgerea la suprafaţă pe brazde sau fâşii.<br />
Vântul limitează folosirea aspersiunii, prin reducerea uniformităţii distribuţiei apei şi<br />
prin sporirea pierderilor prin evaporaţie, în timpul udării.<br />
]<br />
Autor: ing. Mihail NE<strong>DE</strong>LCU Conducător ştiinţific: Prof.univ.dr.ing. Ioan CÂN<strong>DE</strong>A<br />
- 20 -
Rezumatul tezei de doctorat<br />
Deşi există măsuri tehnice de atenuare a acţiunii vântului (utilizarea presiunilor<br />
joase şi a unghiurilor mici la aspersor), totuşi aspersiunea se exclude la viteze ale vântului<br />
de peste 3,50 m/s (contându-se pe o eficienţă a aspersiunii de numai 70...75% la viteza<br />
vântului de 2,80 m/s şi de 65 ... 70% la viteza de 4,40 m/s).<br />
Solul, prin proprietăţile sale hidrofizice diferite cu textura, contribuie la alegerea<br />
metodei de udare, indirect prin mărimea normei de udare din perioada de vegetaţie şi<br />
direct prin permeabilitate.<br />
Asfel, în linii mari, aspersiunea se consideră o metodă de udare specifică pentru<br />
norme de udare mai mici, corespunzând de regulă solurilor grele din zonele subumede şi<br />
umede.<br />
2.5. Udarea prin aspersiune. Caracteristicile udării prin aspersiune<br />
Prin această metodă de udare, apa de irigaţie este pulverizată mai întâi în aer, de<br />
unde picăturile cad sub formă de ploaie pe plante şi sol. Caracteristicile acestei udări<br />
sunt :<br />
- uniformitatea distribuirii apei pe teren prin aspersiune depinde de gradul de<br />
perfecţionare tehnică a instalaţiei şi este influenţată de intensitatea vântului ;<br />
- infiltrarea normală în sol se realizează atunci când intensitatea aspersinuii este<br />
mai mică decât coeficientul de filtraţie (k), dar nu atât de mică încât să nu se folosească la<br />
maximum capacitatea solulului de a primi în timpul cel mai scurt norma de udare<br />
necesară ; la valori ale lui k (coeficientul de filtraţie) sub 1×10 -4 cm/s (3,60 mm/h) irigarea<br />
prin aspersiune devine practic inaplicabilă ;<br />
- Aspersiunea are un domeniu de aplicaţie mai larg decât udarea prin scurgere la<br />
suprafaţă : pe terenuri cu pantă de peste 0,04, cu mezorelief frământat şi pe soluri forte<br />
permeabile sau foarete subţiri ; reduce costul nivelării ; este în general mai comodă şi mai<br />
uşor de condus şi poate fi folosită în anumite condiţii şi pentru combaterea îngheţului ;<br />
- Principalele dezavantaje se referă la neuniformitatea prin vânt şi la unii indici<br />
economici mai puţin favorabili ca la irigarea prin scurgere, cu privire la consumul de metal<br />
şi de energie, care se traduc prin costul apei mai ridicat ; de aceea, în ţari cu experienţă în<br />
irigaţie, anumite culturi ce nu suportă un preţ de cost ridicat se udă numai prin scurgere la<br />
suprafaţă.<br />
2.6. Indicii de calitate ai udării prin aspersiunie<br />
Aceşti indici se referă la intensitatea şi uniformitatea udării, precum şi la mărimea<br />
picăturilor.<br />
Intensitatea aspersiunii. Se ia în considerare intensitatea orară ih şi intensitatea<br />
instantanee is, adică înălţimea apei ce cade la fiecare rotaţie completă a aspersorului :<br />
q �t<br />
is<br />
� [mm],<br />
S<br />
(2.1)<br />
în care q este debitul aspersorului, în l/s ;<br />
t - timpul de rotaţie al aspersorului<br />
S - suprafaţa udată, în m<br />
, în s ;<br />
2 .<br />
Intensitatea instantanee se deduce din cea orară, astfel :<br />
i<br />
s<br />
ih 3600 �q<br />
� �<br />
n n � S<br />
în care n este numul de rotaţii pe oră.<br />
[mm], (2.2)<br />
Uniformitatea aspersiunii. Cel mai utilizat indice este coeficientul de uniformitate<br />
Cristiansen Cu, ce trebuie să nu scadă sub 70-80% ;<br />
]<br />
Autor: ing. Mihail NE<strong>DE</strong>LCU Conducător ştiinţific: Prof.univ.dr.ing. Ioan CÂN<strong>DE</strong>A<br />
- 21 -
Rezumatul tezei de doctorat<br />
C<br />
u<br />
� ��h<br />
- m � �<br />
� 100 �1 -<br />
mn<br />
� [%], (2.3)<br />
� �<br />
în care : h este înălţimea apei în fiecare cutia pluviometrică de control;<br />
m - media înălţimilor apei, în n cutii pluviometrice;<br />
n - numărul cutiilor pluviometrice.<br />
Mărimea picăturilor. Prin controlul asupra mărimii se limitează efectul de rupere a<br />
plantelor tinere precum şi de stricare a structurii şi compactare a solului. Se cere ca<br />
diametrul picăturilor să fie cuprins între 0,50…1,00 mm, în nici un caz peste 2 mm; pe de<br />
altă parte, picăturile prea fine duc la pierderi mari prin evaporarea în atmosferă.<br />
2.7. Corelarea caracteristicilor aspersiunii cu factorii de teren<br />
Corelarea intensităţii cu solul şi panta. În raport cu tipul de sol, un aspersor<br />
poate fi considerat convenabil dacă raportul între viteza de infiltraţie şi intensitatea<br />
instantanee are o valoare cuprinsă între 0,42…0,20 (valoare adimensională); aspersorul<br />
nu este convenabil dacă raportul este sub 0,20 (criteriul Pagliuca).<br />
Tabelul.2.2<br />
Textura solului Capacitate de absorţie, mm/h<br />
Nisip 20<br />
Nisip lutos 15<br />
Lut nisipos 12<br />
Lut 10<br />
Argilă 8<br />
Pentru terenuri în pantă, aceste date se micşorează conform procentelor din<br />
tabelul.2.3.<br />
Tabelul 2.3<br />
Panta terenului Reducerea, %<br />
5%…8% (2º 52'…4º 34') 20<br />
9%…12% (5º 8'…6º 50') 40<br />
13%…20% (7º 24'…11º 18') 60<br />
>20% (11º 18') 75<br />
O dată cu creşterea pantei, descreşte intensitatea admisibilă, raza jetului şi aria<br />
aspersată (conform tabelului 2.4)<br />
Influenţa pantei asupra caracteristicilor aspersiunii se prezintă în tabelul 2.4.<br />
Descreşterea<br />
intensităţii<br />
admisibile<br />
%<br />
Tabelul 2.4<br />
Descreşterea spre amonte<br />
Panta terenului<br />
a razei jetului, a ariei aspersate,<br />
%<br />
%<br />
0…5% (0…2º 52') 0 0 0<br />
6…8%<br />
(3º26'…4º34’)<br />
20 6 12<br />
9…12% (5º 8'…6º<br />
50')<br />
40 9 18<br />
13…20% (7º<br />
24'…11º 18')<br />
60 19 33<br />
>20% (11º 18') 70 - -<br />
]<br />
Autor: ing. Mihail NE<strong>DE</strong>LCU Conducător ştiinţific: Prof.univ.dr.ing. Ioan CÂN<strong>DE</strong>A<br />
- 22 -
Rezumatul tezei de doctorat<br />
Pentru condiţiile din România se ia intensitatea aspersiunii, în funcţie de elementele<br />
de sol şi pantă, conform tabelului.2.5.<br />
Corelaţiile admisibile între intensitatea aspersiunii şi factorii sol şi pantă sunt arătate<br />
în tabelul 2.5.<br />
Tabelul 2.5<br />
Grupa<br />
Intensitatea<br />
mm/h<br />
Condiţiile de sol şi pantă<br />
1 3-6 Soluri grele cu pante sub şi peste 3-4% şi terasate<br />
2 5-10 Soluri medii cu pante peste 3-4% şi terasate<br />
3 8-15 Soluri uşoare cu pante sub 3-4 %<br />
Corelarea uniformităţii de udare cu vântul. S-a constatat că vântul reduce<br />
uniformitatea şi măreşte evaporaţia apei în timpul udării, într-o măsură considerabilă.<br />
Pentru remediere se acţionează în mod eficient pe linia reducerii presiunii la<br />
aspersor şi dirijând jetul la unghiuri mai joase decât unghiul optim hidrodinamic.<br />
În general, aspersiunea se limitează la viteze ale vântului sub 3,50 m/s.<br />
Corelarea mărimii picăturilor cu solul şi cultura. Se foloseşte coeficientul de<br />
pulverizare kp:<br />
k<br />
p<br />
d<br />
� , (2.4)<br />
H<br />
în care : d este diametrul duzei aspersorului, în mm ;<br />
H - presiunea la aspersor, în mCA (metri coloană de apă).<br />
kp > 0,50 - ploaie grosieră, pentru păşuni şi fâneţe şi soluri nisipoase şi uşoare ;<br />
kp= 0,30…0,50 - ploaie medie, pentru pomi fructiferi şi culturi ierboase, pe soluri<br />
medii ;<br />
kp= 0,10…0,30 : ploaie fină, pentru flori, seminceri, tutun, şi alte culturi delicate, pe<br />
soluri grele.<br />
2.8. Eficienţa udării prin aspersiune<br />
Pierderile de apă prin evaporare în timpul aspersiunii depind îndeosebi de condiţiile<br />
climatice, acoperirea solului şi fineţea aspersiunii.<br />
În tabelul 2.6 sunt prezentate pierderile totale medii la aspersiune în 24 h, în %.<br />
Condiţii climatice<br />
Rece:<br />
Tabelul 2.6<br />
Pierderile în % din totalul aspersat<br />
Pe sol neacoperit Pe sol cultivat<br />
Aspersiune fină<br />
- vânt slab 0-2,20 m/s Neglijabile Neglijabile<br />
- vânt puternic 4,40-6,70 m/s<br />
Cald:<br />
7-10 3,50-5,00<br />
- vânt slab 4-5 2,00-2,50<br />
- vânt puternic<br />
Fierbinte şi umed:<br />
9-11 4,50-5,50<br />
- vânt slab 6-7 3,00-3,50<br />
- vânt puternic<br />
Fierbinte şi uscat:<br />
10-12 5,00-6,00<br />
- vânt slab 8-10 4,00-5,00<br />
- vânt puternic<br />
Rece:<br />
14-16<br />
Aspersiune grosieră<br />
7,00-8,00<br />
]<br />
Autor: ing. Mihail NE<strong>DE</strong>LCU Conducător ştiinţific: Prof.univ.dr.ing. Ioan CÂN<strong>DE</strong>A<br />
- 23 -
Rezumatul tezei de doctorat<br />
Condiţii climatice<br />
Pierderile în % din totalul aspersat<br />
Pe sol neacoperit Pe sol cultivat<br />
- vânt slab Neglijabile Neglijabile<br />
- vânt puternic<br />
Cald:<br />
5-6 2,50-3,00<br />
- vânt slab 3-4 Neglijabile<br />
- vânt puternic<br />
Fierbinte şi umed:<br />
8-9 4,00-4,50<br />
- vânt slab 4-5 2,00-2,50<br />
- vânt puternic<br />
Fierbinte şi uscat:<br />
8-10 4,00-5,00<br />
- vânt slab 7-10 3,50-5,50<br />
- vânt puternic 12-14 6,00-7,00<br />
Coeficientul de eficienţă Ce este un indice general, aproximativ dar simplu, care<br />
se calculează din relaţia :<br />
� 0,50 �<br />
2<br />
u C<br />
C e<br />
, (2.5)<br />
în care Cu este coeficientul de uniformitate Cristiansen, exprimat fracţionar.<br />
2.9. Udarea subterană<br />
Caracteristici. Udarea subternaă constă în introducerea apei în sol, sub suprafaţa<br />
acestuia, fie cu ajutorul unei reţele de conducte subterane, fie prin infiltrare laterală dintr-o<br />
reţea de canale în debleu ; de la nivelul de pătrundere a apei în sol, umiditatea se ridică<br />
apoi capilar.<br />
Subirigarea. Subirigarea din canale de desecare cu funcţie reversibilă necesită o<br />
serie de condiţii naturale favorabile. În natură, în general, condiţiile pentru efectuarea<br />
corectă a subirigaţiei sunt rare :<br />
� apă de bună calitate ;<br />
� teren plan şi uniform ;<br />
� existenţa la mică adâncime a unui strat foarte permeabil, aşezat la rândul lui<br />
pe un strat impermeabil ;<br />
� o proiectare şi exploatare foarte îngrijite.<br />
În condiţiile ţării noastre se poate aplica numai în zona umedă sau subumedă,<br />
pentru prevenirea pericolului sărăturării secundare prezent în zona secetoasă.<br />
CAPITOLUL 3. REGIMUL <strong>DE</strong> IRIGARE<br />
Regimul de irigare permite dirijarea relaţiilor polifactoriale dintre sol-apă-plantăclimă<br />
în aşa fel încât să se creeze condiţii optime pentru dezvoltarea plantelor.<br />
Regimul de irigare al unei culturi este o noţiune complexă, ce include caracterizarea<br />
momentului udării, a normei de udare şi a normei de irigare. Se diferenţiază după cultură,<br />
după zona climatică şi condiţiile climatice anuale, după sol şi condiţiile hidrogeologice,<br />
după nivelul agrotehnicii şi condiţiile economice.<br />
3.1. Relaţiile dintre sol, apă şi plantă<br />
Relaţiile dintre sol şi apă se exprimă prin modificările în conţinutul de umiditate al<br />
solului (regimul de umiditate al solului). Proprietăţile solului în raport cu apa sunt<br />
determinate de relaţia dintre forţele de adsorbţie, capilaritate şi gravitaţie, intervenind<br />
uneori şi presiunea osmotică sau presiunea hidrostatică.<br />
]<br />
Autor: ing. Mihail NE<strong>DE</strong>LCU Conducător ştiinţific: Prof.univ.dr.ing. Ioan CÂN<strong>DE</strong>A<br />
- 24 -
Rezumatul tezei de doctorat<br />
Pentru transformarea proviziei momentane de apă a solului (x) exprimată în<br />
procente raportate la suta de grame de sol uscat într-o valoare care să exprime apa în<br />
m 3 /ha (X) conţinută în prisma de sol cu suprafaţa de 1 ha şi înălţimea H (adâncimea<br />
orizontului de sol considerat, în m), se foloseşte relaţia următoare :<br />
x<br />
X �10.000 � H �Gv � � 100�<br />
H �G � x ,[m<br />
100<br />
3 /ha] 3.1)<br />
în care X este cantitatea de apă m3/ha ;<br />
H - înălţimea prismei de sol cu suprafaţa de 1 ha în m;<br />
G v - greutatea volumetrică în kg/m3;<br />
x este provizia momentană de apă a solului în % raportate la 100 g. de sol uscat.<br />
Accesibilitatea apei din sol pentru plante. Intervalul de conţinut de umiditate dintre<br />
coeficientul de ofilire c0 şi capacitatea de câmp pentru apă C, ce reprezintă capacitatea de<br />
înmagazinare în sol a apei accesibilă plantelor, se mai numeşte intervalul umidităţii active<br />
C - c0. Această valoare diferă cu solul şi mai ales diferă cu conţinutul de argilă fizică.<br />
Raportul procentual kc numit coeficientul capacităţii active se calculează cu relaţia<br />
următoare :<br />
C � c0<br />
kc<br />
� � 100<br />
3.2)<br />
C<br />
Consumul apei din sol de către culturile irigigate. Prin consumul total al apei din<br />
sol echivalând în condiţii de irigaţie cu evapotranspiraţia potenţială, se înţelege totalul apei<br />
ieşite din sol, atât prin pierderi neproductive datorate evaporaţiei „e“ de la suprafaţa<br />
solului, cât şi prin transpiraţia productivă prin plante „t“, într-un anumit interval de timp<br />
s<br />
� �<br />
C � � e � t<br />
3.4)<br />
3.2 Bilanţul apelor de irigaţie<br />
3.2.1. Consideraţii teoretice<br />
Cantitatea de apă pătrunsă în sol A este determinată în cea mai mare măsură de<br />
cantitatea precipitaţiilor P, din care însă numai o parte pătrunde în sol, adică:<br />
A � r � P 3.5)<br />
în care: r reprezintă pierderile de apă prin scurgeri din interiorul şi de la suprafaţa<br />
solului.<br />
Mărimea acestor pierderi variază foarte mult, mai ales în funcţie de panta terenului<br />
şi de structura solului. Astfel, în aceleaşi condiţii, de pantă, r = 25%…0,30% anual, în<br />
soluri fără structură şi atinge 85% în soluri cu structură glomerulară, care permit<br />
pătrunderea în adâncime a apelor în măsură cu mult mai mare decât solurile grele.<br />
Evaporarea apei de la suprafaţa solului este exprimată prin relaţia:<br />
[mm/24 ore]<br />
e � � �T<br />
�(<br />
1�<br />
)<br />
100<br />
(3.6)<br />
în care α este un coeficient în funcţie de natura solului şi starea lui de prelucrare, de<br />
vegetaţie şi de intensitatea vânturilor dominante din zonă, mărimea lui variind<br />
între 0,6 şi 1,1;<br />
T o - temperatura medie anuală în 0 C;<br />
]<br />
Autor: ing. Mihail NE<strong>DE</strong>LCU Conducător ştiinţific: Prof.univ.dr.ing. Ioan CÂN<strong>DE</strong>A<br />
- 25 -<br />
u a
ua - umiditatea medie anuală a aerului.<br />
Rezumatul tezei de doctorat<br />
Pierederea de apă prin evaporaţie este în oarecare dependenţă şi de producţia<br />
agricolă; evaporaţia specifică se micşorează cu creşterea producţiei.<br />
Scăzând din cantitatea precipitaţiilor aceste două feluri de pierderi, rezultă rezerva<br />
de apă la dispoziţia plantelor:<br />
W s<br />
� r � P � e � � � P<br />
3.7)<br />
în care r este pierderile de apă prin scurgeri din interiorul şi de la suprafaţa solului;<br />
P - cantitatea anuală a precipitaţiilor;<br />
ε - mărimea pierderilor totale.<br />
Consumul de apă al plantelor Mp este determinat de coeficientul de transpiraţie ktr şi<br />
de cantitatea recoltei programate Y, exprimată în cantitatea substanţei uscate:<br />
� k �Y<br />
3.8)<br />
M p tr<br />
Bilanţul apei exprimă raportul dintre rezerva apei din sol şi consumul de apă<br />
necesar plantelor:<br />
Ws<br />
� B<br />
3.9)<br />
M<br />
p<br />
După cum valoarea lui B este mai mică, mai mare sau egală cu 1, deosebim zone<br />
cu deficit de umiditate, necesitând irigaţii, zone cu surplus de umiditate, având nevoie de<br />
desecare, respectiv zone cu bilanţ de apă echilibrat.<br />
Acest bilanţ este instabil în aceeaşi zonă; el poate fi echilibrat în bună măsură prin<br />
măsurile cu caracter hidroameliorativ şi prin sistemele de irigaţii.<br />
Raportul dintre rezerva de apă a solului şi cantitatea recoltei exprimă consumul<br />
specific de apă al plantelor notat cu λ şi care scade cu creşterea producţiei:<br />
� �<br />
(3.10)<br />
Y<br />
3.3 Cantitatea de apă necesară irigaţiei<br />
În înţelesul larg al cuvântului irigaţia implică punerea în aplicare a următoarelor<br />
măsuri:<br />
- captarea apei necesară irigaţiei;<br />
- transportul apei pe terenul irigabil;<br />
- repartiţia uniformă a apei pe terenul irigabil;<br />
- evacuarea apei ce prisoseşte, numită apă reziduală (şi care poate fi utilizată<br />
pentru irigaţii) .<br />
Datorită deosebirlor între consumul specific de apă, plantele au fost împărţite, după<br />
necesarul lor de apă, în următoarele grupe:<br />
1) Plante cu cerinţe mici de apă: prăşitoarele;<br />
2) Plante cu cerinţe medii de apă: furajerele;<br />
3) Plante cu cerinţe mari de apă: leguminoasele;<br />
4) Orezul cu cel mai mare consum de apă.<br />
În general, necesarul apei de irigaţie rezultă din următorul bilanţ:<br />
]<br />
Autor: ing. Mihail NE<strong>DE</strong>LCU Conducător ştiinţific: Prof.univ.dr.ing. Ioan CÂN<strong>DE</strong>A<br />
- 26 -<br />
W s<br />
�W �W<br />
M �<br />
W �<br />
i � M p � o p e , [m 3 /ha] (3.16)
Rezumatul tezei de doctorat<br />
în care Mp este volumul de apă necesar producerii recoltei programate, calculat conform<br />
relaţiei 3.7;<br />
Wo - rezerva de apă din stratul activ al solului, existentă în momentul însămânţării;<br />
Wp - cantitatea probabilă de precipitaţii din timpul perioadei de vegetaţie. Se<br />
consideră, pe baza observaţiilor pluviometrice dintr-o perioadă de cel puţin 15...20 de ani,<br />
precipitaţiile cu asigurarea de 80%. Se neglijează ploile mai mici de 5 mm;<br />
Me - pierderile de apă prin evaporaţie în timpul perioadei de vegetaţie. Se<br />
consideră egală cu 0,5 Mp.<br />
3.4 Norme şi termene de udare<br />
Expresia 3.15 reprezintă cantitatea de apă ce trebuie dată efectiv solului în decursul<br />
întregii perioade de vegetaţie, pentru a obţine recolta dorită, precum şi pentru a menţine şi<br />
spori fertilitatea solului. Nu se consideră cazurile frevente când irigaţiile se continuă şi în<br />
afara perioade de vegetaţie, în vederea însămânţărilor de toamnă şi pentru asgurarea<br />
rezervei de apă în perioada de vegetaţie următoare.<br />
Raportul dintre norma de irigare netă Mn şi norma de irigare brută Mbr este:<br />
M<br />
n � �<br />
(3.17)<br />
M<br />
br<br />
şi se numeşte coeficient de acţiune utilă a apei de irigaţie care exprimă mărimea<br />
pierderilor de apă în sistemul de irigaţie raportate la suprafaţa de un hectar. Interesul este<br />
de a majora acest coeficient la o valoare cât mai apropiată de 1.<br />
Bilanţul apei se calculează succesiv pentru fiecare decadă a perioadei de vegetaţie,<br />
astfel încât la sfârşitul perioadei să rezulte totalul datelor de intrare (apa provenită din ploi<br />
şi din adâncimea stratului activ) şi al celor de ieşire (apa consumată prin transpiraţie şi<br />
pierdută prin evaporaţie). Rezultatele se introduc într-un tabel.<br />
Pentru a stabili normele şi termenele de udare, se întocmeşte graficul udărilor.<br />
Schema de irigaţie se întocmeşte, pentru fiecare cultură, în 3 variante: pentru un an<br />
cu secetă mijlocie, pentru un an cu umiditate mijlocie şi pentru un an secetos. Se aplică<br />
varinata indicată de prognoza meteorologică, se adaptează după cerinţele reale şi se<br />
îmbunătăţeşte an de an pe baza rezultatelor din producţie.<br />
CAPITOLUL 4. PREZENTAREA GENERALĂ A INSTALAŢIILOR <strong>DE</strong><br />
IRIGAT CU TAMBUR ŞI FURTUN<br />
Aceste instalaţii sunt cunoscute în literatura de specialitate sub denumirea de<br />
„roller“ sau „enrouleur“ şi au o extindere foarte mare în special în Europa. Instalaţiile sunt<br />
de mai multe tipuri, diferenţiate în special prin diametrul furtunului de la 40 la 140 mm,<br />
lungimea acestuia de la 100 la 600 m, tipul acţionării şi presiunea de lucru.<br />
Varietatea mare de tipuri de instalaţii se datorează în special schemelor de irigat<br />
folosite, a regimului hidraulic existent şi a texturii solurilor ce se irigă.<br />
În funcţie de grupul de acţionare hidraulică a instalaţiei, acestea pot fi acţionate cu:<br />
� turbină (Francis sau Pelton);<br />
� motor hidrostatic liniar (piston sau burduf).<br />
� De asemenea, în funcţie de presiunea de lucru, instalaţiile pot lucra la:<br />
� presiune joasă (mai mică de 0,3 MP);<br />
� presiune medie şi înaltă.<br />
Aceste instalaţii au o pondere de 70...80% din totalul instalaţiilor de irigat în Franţa,<br />
iar majoritatea firmelor producătoare sunt în Europa.<br />
]<br />
Autor: ing. Mihail NE<strong>DE</strong>LCU Conducător ştiinţific: Prof.univ.dr.ing. Ioan CÂN<strong>DE</strong>A<br />
- 27 -
Rezumatul tezei de doctorat<br />
Cercetările efectuate pe aceste instalaţii urmăresc reducerea consumului energetic<br />
, extinderea domeniului de utilizare, îmbunătăţirea parametrilor tehnic funcţionali,<br />
realizarea condiţiilor ergonomice de lucru, înlăturarea cauzelor care produc poluarea<br />
mediului, mărirea gradului de mecanizare şi automatizare, controlul procesului de irigat,<br />
reducerea preţului de cost şi reducerea cheltuielii de exploatare.<br />
Instalaţiile de irigat prin aspersiune cu tambur şi furtun sunt destinate udării cu apă<br />
convenţional curată sau uzată a tuturor culturilor de câmp, indiferent de talie, cultivate în<br />
sistemele de irigaţii cu conducte sub presiune sau surse de apă şi agregate de pompare.<br />
Instalaţiile sunt prevăzute să lucreze pe terenuri plane, cu pante locale mici pe<br />
direcţia transversală sau longitudinală celei de deplasare a aspersoarelor. În timpul<br />
funcţionării instalaţiilor planul roţilor saşiului trebuie să fie deasupra planului căruciorului<br />
sau cel puţin la acelaşi nivel, pentru a evita pierderile de presiune.<br />
4.1. Instalaţia de irigat cu tambur şi furtun IATF 300.<br />
Sistemele de irigaţii realizate din ţara noastră în ultimii 30 de ani, au distanţa între<br />
antene de 432 m, 612 m şi 800 m.<br />
Instalaţia de irigat prin aspersiune cu tambur şi furtun IATF-300 (proiectant: INMA<br />
Bucureşti; fabricant: S.C. Legmas S.A. Năvodari) a fost concepută şi realizată pentru a<br />
lucra în sistemele de irigaţii cu distanţe între antene de 612 m, acestea ocupând<br />
majoritatea suprafeţelor amenajate.<br />
Aceste instalaţii pot fi utilizate atât la administrarea apelor convenţional curate cât şi<br />
a celor uzate (industriale, orăşeneşti sau din zootehnie).<br />
Instalaţia IATF-300 este destinată să lucreze pe terenuri plane, având pante locale<br />
pe direcţia transversală celei de deplasare de maxim 5% şi fără obstacole (şanţuri, pomi,<br />
linii de iualta tensiune, etc.).<br />
În figura 4.1 este reprezentată instalaţia de irigat cu tambur şi furtun acţionată cu<br />
turbină hidraulică de tip Francis, în poziţia de lucru, cu tamburul rotit. În figura 4.3 se<br />
prezintă desenul de ansamblu al instalatiei IATF-300, iar în figura 4.2 se prezintă<br />
căruciorul portaspersoare în timpul lucrului, cu care este echipată instalaţia IATF 300.<br />
Fig.4.1 Instalaţia IATF 300 pe o poziţie de lucru<br />
cu tamburul rotit<br />
Instalaţia este alcătuită din următoarele subansambluri principale (fig. 4.3):<br />
şasiul (1), turela (2), tamburul (3), instalaţia hidraulică (4), căruciorul portaspersoare (5) şi<br />
mecanismul de înfăşurare rapidă (6).<br />
4.2. Modul de funcţionare al instalaţiei de irigat cu tambur şi furtun IATF 300<br />
acţionată cu turbină<br />
Instalaţia se transportă în agregat cu un tractor de 65 CP pe drumul amenajat pe<br />
linia antenei la unul din hidranţi, unde urmează să ocupe două poziţii de lucru.<br />
]<br />
Autor: ing. Mihail NE<strong>DE</strong>LCU Conducător ştiinţific: Prof.univ.dr.ing. Ioan CÂN<strong>DE</strong>A<br />
- 28 -
Rezumatul tezei de doctorat<br />
Ajunsă în dreptul hidrantului se fixează picioarele de sprijin şi cricul în poziţie de<br />
lucru şi se decuplează de la tractor. Se pivotează turela, se frânează tamburul prin<br />
acţionare manuală şi se întinde furtunul cu ajutorul tractorului.<br />
Fig. 4.11 – Schema cinematică a instalaţiei IATF 300 acţionată cu turbină<br />
În figura 4.11 este prezentată schema cinematică a instalaţiei IATF 300.<br />
Pe axul turbinei hidraulice Francis se află montat un variator de curea (Dp=180...80)<br />
care transmite mişcarea de rotaţie prin intermediul unui demultiplicator cu roţi dinţate în 4<br />
trepte la pinionul dinţat al transmisiei de acţionare cu lanţ Gall al tamburului (fig.4.11). Apa<br />
destinată udării, aflată sub presiune, trece prin robinetul sferic Dn 100, pătrunde în axul<br />
tamburului, apoi în conducta verticală metalică şi mai departe în furtunul flexibil din<br />
polietilenă. De aici apa ajunge la aspersoarele situate pe cărucior şi este împrăştiată pe<br />
teren (circuitul de irigat).<br />
Înainte de a intra în axul tubular al tamburului care face legătura cu tubul flexibil din<br />
polietilenă, apa sub presiune trece printr-o ramificaţie (baipas) şi intră în turbină care<br />
antrenează variatorul de turaţie şi transmite mai departe mişcarea la reductorul cu roţi<br />
dinţate. Reductorul pune în mişcare pinionul de lanţ pentru transmiterea mişcării către<br />
tambur (fig.4.11).<br />
Datorită rotirii tamburului furtunul se înfăşoară pe acesta şi căruciorul<br />
portaspersoare se retrage către instalaţie, aspersoarele irigând terenul pe care se<br />
deplasează. Mişcarea de rotaţie a tamburului este transmisă dispozitivului de stabilire a<br />
pasului de înfăşurare a furtunului prin intermediul unei transmisii cu lanţ.<br />
Pe axul dispozitivului de oprire automată se află palpatorul pentru uniformizarea<br />
vitezei de deplasare a căruciorului (fig.8 poziţia 8) care, în funcţie de numărul de straturi<br />
de furtun înfăşurate pe tambur reglează printr-un sistem de pârghii robinetul (fig.8 poziţia<br />
7) situat pe conducta de evacuare a apei din cilindrul hidraulic de comandă automată a<br />
variatorului (fig.8 poziţia 6). Odată cu creşterea numărului de spire (de furtun) înfăşurate<br />
pe tambur are loc şi o creştere implicită a diametrului de înfăşurare a furtunului. Ca urmare<br />
a acestui fapt se produce mărirea vitezei unghiulare de înfăşurare a furtunului pe tambur<br />
având drept rezultat creşterea vitezei tangenţiale de transport a căruciorului. Acest fapt nu<br />
este admisibil deoarece s-ar produce modificarea normei de udare prestabilite (care<br />
]<br />
Autor: ing. Mihail NE<strong>DE</strong>LCU Conducător ştiinţific: Prof.univ.dr.ing. Ioan CÂN<strong>DE</strong>A<br />
- 29 -
Rezumatul tezei de doctorat<br />
trebuie să rămână constantă) în sensul micşorării ei. Pentru evitarea acestui fenomen şi<br />
pentru păstrarea constantă a vitezei de deplasare a căruciorului în timpul lucrului a fost<br />
conceput mecanismul pentru uniformizarea vitezei de deplasare a căruciorului.<br />
Ajuns în apropierea tamburului, căruciorul acţionează asupra mecanismului de<br />
închidere automată care comandă prin intermediul unui sistem de pârghii închiderea vanei<br />
sferice Dn 100 de pe conducta principală de alimentare cu apă a instalaţiei. Aceasta va<br />
întrerupe alimentarea cu apă a întregului sistem hidraulic (se întrerupe circuitul de irigat).<br />
Acesta este circuitul de comandă.<br />
În această poziţie instalaţia este găsită de către echipa de deservire formată din<br />
tractorist şi udător, care suspendă pe picioarele de sprijin căruciorul şi pivotează apoi<br />
turela cu 180º. Căruciorul portaspersoare va ajunge în dreptul celuilalt culoar, opus celui<br />
unde s-a efectuat irigaţia precedentă conform schemei de lucru din figura 4.13. Căruciorul<br />
se coboară pe picioarele de sprijin cu ajutorul tiranţilor.<br />
Fig. 4.12 – Mecanism pentru reglarea vitezei al<br />
Instalaţiei IATF 300 acţionată cu turbină<br />
4.3. Instalaţiile de irigat cu tambur şi furtun fabricate de CERITEX BRAŞOV şi<br />
IRI<strong>DE</strong>X GROUP<br />
Prezentarea generală a Instalaţiilor de irigat CERITEX<br />
S.C. CERITEX S.A. Braşov produce o gamă largă de instalaţii de irigat cu tambur şi<br />
furtun, cuprinzând instalaţiile cele mai mici destinate cultivatorilor de legume - instalaţii<br />
având diametrul furtunului de 40 mm şi lungimea de 125 m precum şi instalaţii destinate<br />
exploataţiilor agricole medii şi mari - având diametrul furtunului de 110 mm şi lungimi<br />
cuprinse între de 300 şi 500 m.<br />
]<br />
Autor: ing. Mihail NE<strong>DE</strong>LCU Conducător ştiinţific: Prof.univ.dr.ing. Ioan CÂN<strong>DE</strong>A<br />
- 30 -
Rezumatul tezei de doctorat<br />
Fig.4.14 - Instalaţia de irigat prin aspersiune, cu tambur şi furtun<br />
IUA-110.300<br />
CERITEX Braşov produce două familii constructive de instalaţii:<br />
1.- instalaţii prevăzute cu cărucior port-aspersoare<br />
2.- instalaţii prevăzute cu rampe de irigat echipate cu duze de joasă presiune<br />
4.4 Instalaţii de irigat prin aspersiune cu tambur şi furtun fabricate de firma<br />
IRRIFRANCE (Franţa)<br />
Firma IRRIFRANCE fabrică 138 de modele (tipuri) de instalaţii şi 18 tipodimensiuni<br />
de furtunuri din polietilenă.<br />
Instalaţiile IRRIFRANCE au dimensiuni ale furtunurilor de la Ø44 mm până la Ø125<br />
mm şi pot fi acţionate cu turbine Francis şi turbine Pelton.<br />
Specific acestor instalaţii sunt tipurile de acţionări şi furtunul din polietilenă care este<br />
rezultatul unor cercetări profunde.<br />
Instalaţia prezentată în fig. 4.17 prezintă următoarele caracteristici :<br />
� acţionare cu turbină confecţionată în întregime din fontă, cu pierderi de sarcină<br />
reduse, plajă mare de debite şi cuplu foarte ridicat ;<br />
� bypass-ul turbinei este monobloc, din fontă, având încorporate vane pentru<br />
reglaje şi oprire automată ;<br />
� transmisia este realizată printr-o cutie de viteze cu două trepte ;<br />
� pe tambur este montată o frână automată pentru derulare ;<br />
� rotaţia turelei se realizează fără efort, cu demultiplicator mecanic sau acţionat<br />
hidraulic (opţional), cu blocare automată la orice unghi ;<br />
� înfăşurarea tubului pe tambur este controlată cu un palpator mecanic cu control<br />
electronic ;<br />
� palpatorul este montat în poziţie avansată pentru o mai bună protecţie a tubului<br />
din PE ;<br />
� sape de ancoraj galvanizate la cald cu comandă mecanică prin cremalieră sau<br />
(opţional) hidraulică;<br />
� repartiţia maselor bine studiată în vederea obţinerii unei stabilităţi maxime ;<br />
� centru de greutate coborăt ;<br />
� decuplare automată prin comandă mecanică ;<br />
]<br />
Autor: ing. Mihail NE<strong>DE</strong>LCU Conducător ştiinţific: Prof.univ.dr.ing. Ioan CÂN<strong>DE</strong>A<br />
- 31 -
Rezumatul tezei de doctorat<br />
� dispozitiv de remorcare reglabil în înălţime ;<br />
� comandă electronică a ansamblului monobloc al vanelor şi presostatului.<br />
Fig. 4.17. Instalaţia de irigat cu tambur şi furtun „IRRIFRANCE - OPTIMA“<br />
4.5. Instalaţii de irigat prin aspersiune cu tambur şi furtun fabricate<br />
de firma BAUER<br />
Firma Bauer din Austria realizează instalaţii de irigat prin aspersiune cu furtun şi<br />
tambur şi le comercializează în România prin Export Consult.<br />
Specific acestor instalaţii este funcţionarea la presiuni reduse datorită grupului de<br />
acţionare hidraulică şi a dispozitivelor de împrăştiere a apei (aspersoare sau<br />
microaspersoare) care pot lucra în aceste condiţii cât şi la irigaţia cu ape uzate.<br />
Astfel, pentru acţionarea hidraulică firma a conceput mai multe tipuri care se vor<br />
prezenta în continuare.<br />
Acţionarea cu turbină montată pe by-pass. Faţă de circuitul principal, firma<br />
Bauer a construit o turbină pentru înfăşurarea furtunului instalaţiilor de irigat. Cea mai<br />
mare parte a apei de irigat traversează nestingherită turbina şi doar o mică parte trece pe<br />
circuitul principal determinând modificarea turaţiei turbinei şi implicit viteza de înfăşurare<br />
(norma de irigat). Un turometru va permite alegerea turaţiei dorite şi implicit a normei de<br />
irigat.<br />
Acţionarea cu turbină Bauer pentru curent. Bauer a fost un deschizător de<br />
drumuri în dezvoltarea turbinelor speciale, pentru instalaţiile de irigat.<br />
O turbină de concepţie complet nouă, fără By-Pass şi sistem Varia care se apropie<br />
de motorul hidraulic cu piston Bauer şi care echipează instalaţiile Bauer simbol TI, a<br />
crescut randamentul turbinei cu până la 80% iar pierderea de presiune s-a micşorat până<br />
la 60%. Pentru utilizare este necesar doar un organ de reglare cu care se poate alege<br />
viteza de înfăşurare dorită. Turbina lucrează automat în regim de eficienţă ideal.<br />
Firma BAUER a dezvoltat şi realizat o instalaţie de irigat care înglobează experienţa<br />
a peste 20 de ani de studii şi cercetări în domeniu (fig 4.20).<br />
� Tipul instalaţiei cu tambur<br />
şi furtun<br />
� Acţionare cu<br />
turbină<br />
]<br />
Autor: ing. Mihail NE<strong>DE</strong>LCU Conducător ştiinţific: Prof.univ.dr.ing. Ioan CÂN<strong>DE</strong>A<br />
- 32 -
Rezumatul tezei de doctorat<br />
� Diametrul furtunului Ø50 mm<br />
� Lungimea furtunului 110; 125; 160 m<br />
� Diametrul duzei aspersorului Ø9; Ø10; Ø12; Ø14; Ø17 mm<br />
� Presiunea la duză 2...4 bar<br />
� Presiunea apei la intrare 3,2...7,3 bar<br />
� Viteza de retragere a căruciorului 5...30 m/h<br />
� Lăţimea fâşiei udate 35...69 m<br />
� Greutatea goală 300; 315;<br />
330 kg<br />
� Greutatea cu apă 470; 490; 550 kg<br />
� Ecartament<br />
1175 mm<br />
� Pneuri<br />
145 R 15<br />
� Dimensiuni: L×l×h<br />
3515×1350×1400<br />
Fig. 4.20 - Instalaţia de irigat BAUER „RAINBOY“ echipată cu turbina Pelton pentru<br />
curent tip TI<br />
4.6. Instalaţii de irigat prin aspersiune cu tambur şi furtun fabricate de<br />
firmele FERBORAIN şi TURBOCAR (Italia)<br />
Domeniul de utilizare. Instalaţiile de irigat prin aspersiune cu tambur şi furtun<br />
IDROFOGLIA (Model J2 şi G5 TURBOCAR şi FERBORAIN), sunt destinate udării cu apă<br />
convenţional curată a tuturor culturilor de câmp, indiferent de talie, cultivate în sistemele<br />
de irigaţii cu distanţa între antene de 612 m până la 1000m. Instalaţia este prevăzută să<br />
lucreze pe terenuri plane sau cu pante locale de maximum 5 % şi fără obstacole (şanţuri,<br />
linii de înaltă tensiune, etc), pe direcţia transversală sau longitudinală celei de deplasare a<br />
aspersoarelor.<br />
Instalaţia de irigat cu tambur model G5 (fig.4.24). La această instalaţie<br />
dispozitivul de irigat este format dintr-un aspersor cu jet reactiv tip „CENTURY“,cu zona de<br />
irigat în sector de cerc şi duze de Ø 26, Ø 28, Ø 30, Ø 32, Ø 34<br />
]<br />
Autor: ing. Mihail NE<strong>DE</strong>LCU Conducător ştiinţific: Prof.univ.dr.ing. Ioan CÂN<strong>DE</strong>A<br />
- 33 -
Rezumatul tezei de doctorat<br />
Fig. 4.24. Instalaţia de irigat cu tambur IDROFOGLIA– mod. G5 FERBORAIN<br />
Instalaţiile de irigat FERBORAIN - Model GH<br />
Aceste instalaţii se remarcă în mod deosebit prin echiparea cu următoarele<br />
agregate şi dispozitive:<br />
� Acţionarea hidraulică a tuturor părţilor mobile ale maşinii;<br />
� Compresor pentru golire în vederea stocării pe timp de iarnă;<br />
� Calculator de urmărire , comandă şi control al procesuluide lucru;<br />
� Pot fi dotate cu aripă de ploaie rabatabilă<br />
Fig 4.25 Instalaţiile de irigat FERBORAIN<br />
model GH sunt dotate cu<br />
compresor pentru golire şi calculator<br />
CAPITOLUL 5. OPORTUNITATEA ABORDĂRII CERCETĂRILOR PRIVIND<br />
PERFECŢIONAREA INSTALAŢIILOR <strong>DE</strong> IRIGAT PRIN<br />
ASPERSIUNE CU TAMBUR ŞI FURTUN<br />
Cercetările în acest domeniu sunt necesare din mai multe considerente.<br />
I) În primul rând, culturile care trebuie udate sunt foarte diferite, de la culturi cu talia<br />
joasă la culturi cu talia înaltă sau de la culturi de câmp la culturi horticole. Acestea sunt<br />
semănate în diverse scheme, au nevoie de apă în toate fazele de vegetaţie şi se găsesc<br />
pe suprafeţe de dimensiuni diferite.<br />
]<br />
Autor: ing. Mihail NE<strong>DE</strong>LCU Conducător ştiinţific: Prof.univ.dr.ing. Ioan CÂN<strong>DE</strong>A<br />
- 34 -
Rezumatul tezei de doctorat<br />
II) În al doilea rând, apa cu care lucrează poate fi de calităţi diferite. De la apa<br />
convenţional curată la apa uzată (cu concentraţii maxime 1:1 [32], udând şi cu apă în<br />
care s-au dizolvat îngrăşăminte chimice - fertirigaţie).<br />
Regimul hidraulic de lucru al instalaţiilor este foarte extins. De la debite şi presiuni<br />
mici la debite şi presiuni mari sau de la surse de apă din sisteme fixe (hidranţi) Ia surse<br />
de apă mobile (agregate de pompare).<br />
III) În al treilea rând, orografia 1 terenurilor, textura solurilor şi mărimea parcelelor<br />
sunt variate.<br />
Udarea trebuie să se efectueze de la norme mici la norme mari de udare sau de la<br />
intensităţi mici de udare (pe soluri cu textură grea) la intensităţi mari.<br />
IV) În al patrulea rând, modificările climei din ultimul deceniu au făcut ca perioadele<br />
secetoase şi variaţiile mari ale temperaturii să se repete la intervale mici de timp. De<br />
aceea se impune aplicarea udărilor cu norme mai mici de udare şi în faze de vegetaţie<br />
diferite.<br />
Tendinţa actuală în construcţia de instalaţii de irigat cu tambur şi furtun este de<br />
generalizare a acţionarii acestora cu turbină şi de înlocuire a acţionărilor cu brduf sau cu<br />
piston, datorită problemelor de ordin tehnic pe care acestea din urmă le-au avut în timpul<br />
funcţionării, precum şi a fiabilităţii scăzute a acestui tip de acţionări.<br />
În cadrul tezei s-au făcut următoarele studii teoretice, cu titlu de noutate (nu au fost<br />
abordate în alte lucrări):<br />
- Studiul teoretic cu privire la cinematica unei particule din curentul de apă ce<br />
parcurge tubul de pulverizare. Cercetarea teoretică cu privire la aceşti parametri, în scopul<br />
optimizării procesului este complexă, mai ales că aceasta trebuie justificată prin cercetări<br />
experimentale în condiţii de câmp folosit pentru culturi irigate. Se înţelege că aceste<br />
cercetări ar putea fi continuate de specialişti în domeniul agrotehnicii culturilor irigate.<br />
- Studiul teoretic asupra căruciorului port aspersor. Studiul teoretic efectuat este util<br />
pentru optimizarea stabilitatăţii de deplasare pe direcţia de deplasare a căruciorului port<br />
aspersor în procesul de irigare a instalaţiei de irigat cu tambur.<br />
- Cercetări teoretice cu privire la instalaţiile de irigat prin aspersiune cu tambur şi<br />
furtun IATF 300.<br />
Prin studiile teoretice efectuate de autorul prezentei teze de doctorat s-au<br />
îmbunătăţit parametrii constructivi şi funcţinali şi pe baza acestora, indicii calitativi de lucru<br />
ai instalatiilor de irigat cu tambur şi furtun.<br />
CAPITOLUL 6. CERCETĂRI TEORETICE CU PRIVIRE LA INSTALAŢIILE <strong>DE</strong><br />
IRIGAT PRIN ASPERSIUNE CU TAMBUR ŞI FURTUN<br />
În acest capitol se prezintă cercetările teoretice cu privire la subansamblurile<br />
instalaţiilor de irigat prin aspersiune cu tambur şi furtun. Cetetările s-au efectuat la<br />
următoarele subansambluri : instalaţia hidraulică, căruciorul cu dispozitive de<br />
distribuţie a apei şi furtunul din polietilenă.<br />
6.1. Cercetări teoretice cu privire la instalaţia hidraulică<br />
Instalaţia hidraulică realizează circulaţia apei sub presiune de la sursă la<br />
furtunul din polietilenă. Aceasta se compune (fig. 7.1.) dintr-un grup de acţionare<br />
1 Orografie: ramură a geografiei fizice care se ocupă cu studiul formelor de relief (după altitudine) – sursa:<br />
NO<strong>DE</strong>X © Copyright 2007 Litera International (Noul Dicţionar Explicativ al limbii române)<br />
]<br />
Autor: ing. Mihail NE<strong>DE</strong>LCU Conducător ştiinţific: Prof.univ.dr.ing. Ioan CÂN<strong>DE</strong>A<br />
- 35 -
Rezumatul tezei de doctorat<br />
hidraulică, un mecanism pentru uniformizare a vitezei de înfăşurare şi un mecamsm<br />
pentru oprirea automată a alimentării cu apă.<br />
Grupul de acţionare hidraulică [82] are rolul transformării energiei<br />
hidraulice a apei în energie mecanică necesară înfăşurării furtunului şi se compune<br />
dintr-un motor hidraulic şi o transmisie.<br />
Motoarele hidraulice folosite pentru acţionarea instalaţiilor pot fi cu piston<br />
(sau burduf) cu simplu efect (fig. 7.1.a), piston cu dublu efect (fig 7.2 şi 7.3) sau cu<br />
turbină (fig. 7.1.b; 7.4 şi 7.5).<br />
Acţionarea hidraulică cu piston cu simplu sau dublu efect este simplă<br />
constructiv şi mai puţin costisitoare, dar necesită apă filtrată, iar apa evacuată din<br />
motor se distribuie lângă instalaţie.<br />
Mecanismul pentru uniformizarea vitezei de rotaţie este necesar pentru<br />
menţinerea unei viteze de deplasare constante a căruciorului în timpul funcţionării<br />
instalaţiei. Mărirea vitezei căruciorului se datorează măririi diametrului de înfăşurare pe<br />
tambur a furtunului şi micşorării forţei rezistente necesară tractării furtunului.<br />
Gradul de variaţie a vitezei datorită măririi diametrului de înfăşurare a furtunului poate<br />
fi de circa 13% [16] iar datorită micşorării lungimii desfăşurate a furtunului de circa 30% [16].<br />
Astfel, în unele situaţii, gradul de variaţie a vitezei poate depăşi 50% (la instalaţiile cu 5-6<br />
straturi de furtun şi lungimi de 400 - 500 m).<br />
Mecanismul pentru uniformizarea vitezei (fig.7.1) se compune dintr-un palpator care<br />
urmăreşte nivelele de înfăşurare ale furtunului pe tambur, o vana cu debit variabil şi un<br />
sistem de pârghii. În momentul când furtunul se înfăşoară pe alt strat, palpatorul cu<br />
sistemul de pârghii acţionează vana care, la rândul ei, variază debitul de alimentare al<br />
motorului. Prin modificarea frecvenţei (sau turaţiei) motorului hidraulic, se modifică şi<br />
viteza de înfăşurare a furtunului pe tambur.<br />
Fig. 6.1. Schema instalaţiei hidraulice<br />
1-motor hidraulic, 2-palpator, 3-opritor, 4-distribuitor, 5-transmisie, 6-filtru,<br />
7-vană; 8-vană cu debit variabil; 9-variator de turaţie.<br />
6.2. Cercetări teoretice cu privire la căruciorul cu dispozitive de distribuţie a<br />
apei.<br />
Căruciorul cu dispozitive de distribuţie a apei sau căruciorul port aspersoare<br />
efectuează udarea prin distribuţia uniformă a ploii sub formă de picături, cu ajutorul<br />
dispozitivelor existente pe cărucior şi prin tractarea acestuia de către furtunul de polietilenă<br />
care se înfăşoară pe tambur.<br />
]<br />
Autor: ing. Mihail NE<strong>DE</strong>LCU Conducător ştiinţific: Prof.univ.dr.ing. Ioan CÂN<strong>DE</strong>A<br />
- 36 -
Rezumatul tezei de doctorat<br />
Principalele părţi componente sunt : mecanismul de rulare (4), cadrul (2), conducta<br />
de alimentare (1) şi dispozitive de distribuţie (6).<br />
Fig. 6.11. Căruciorul portaspersoare<br />
1 – conducta de alimentare; 2.-.cadrul căruciorului; 3 – bara de tractiune;<br />
4 – trenul de rulare al căruciorului; 5 – dispozitivul de cuplare al furtunului;<br />
6 - aspersor<br />
Principalii parametri ai cărucioarelor cu dispozitive de distribuţie a apei sunt:<br />
Durata udării pe poziţie T' cu temporizarea funcţionării este:<br />
sau:<br />
T'=T+AT,[h] (6.32)<br />
1<br />
T ' � �L � 2R<br />
�,[h]<br />
(6.33)<br />
�<br />
în care L este lungime desfăşurată a furtunului , în [m];<br />
R - raza de udare a aspersorului, în [m];<br />
A - durata staţionării pe poziţie la începerea şi terminarea udării, în [h];<br />
T - durata înfăşurării furtunului, în [h].<br />
r<br />
Norma de udare administrată de apa evacuată din motor (mM) este :<br />
m<br />
4<br />
10 �Vp<br />
M � ,[m 2<br />
� R1<br />
3 /h] (6.34)<br />
în care R1 este raza de udare a aspersorului de la motor, [m];<br />
mM - norma de udare administrată de apa evacuată din motor, [m 3 /ha].<br />
Debitul instalaţiei (QI) , este în funcţie de norma de udare, numărul duzelor,<br />
diametrul lor şi presiunea la aspersor:<br />
]<br />
Autor: ing. Mihail NE<strong>DE</strong>LCU Conducător ştiinţific: Prof.univ.dr.ing. Ioan CÂN<strong>DE</strong>A<br />
- 37 -
Rezumatul tezei de doctorat<br />
(6.35)<br />
,[m 3 /h] (6.36)<br />
în care Qi este debitul mediu Ia fiecare dispozitiv de distribuţie a apei, în [m 3 /h].<br />
în care k este o constantă care depinde de diametrul duzei;<br />
Ha - presiunea la aspersor, [kPa].<br />
QI � k Ha<br />
, [m 3 /h] (6.37)<br />
Experimental, debitul instalaţiei se determină cu un apometru care contorizează<br />
volumul de apă (V) într-un timp (t1) măsurat cu un cronometru:<br />
Q<br />
I<br />
V<br />
3,6<br />
t<br />
� , [m 3 /h] (6.38)<br />
în care V este volumul de apă contorizat cu apometru, [m 3 ];<br />
t1 - timpul cât s-a măsurat volumul (V), [s]<br />
Presiunea la instalaţie (HI) (fig. 6.9), este :<br />
1<br />
HI =Ha +J1 +J2, [kPa] (6.39]<br />
în care Ha este presiunea la aspersor, în [kPa];<br />
J1 - pierderea de sarcină pe instalaţia hidraulică, în [kPa].<br />
J2- pierderea de sarcină pe furtun, în [kPa];<br />
Conform lucrării [24], presiunea la aspersor este :<br />
H 0,935 Q � �<br />
� � � , [kPa] (6.40)<br />
2 4<br />
a a<br />
în care Qa este debitul aspersorului sau duzei, [m 3 /h];<br />
� - diametrul duzei aspersorului, [mm].<br />
Presiunea la aspersor este în funcţie de diametrul duzei şi debitul aspersorului,<br />
conform relaţiei 6.40.<br />
Pierderea de sarcină pe furtun J2 este în funcţie de diametrul interior al tubului şi<br />
viteza apei în secţiunea dată. Rezultă deci că pierderea de sarcină pe furtun este invers<br />
proporţională cu diametrul furtunului.<br />
Intensitatea medie orară (Ih), este :<br />
I<br />
h<br />
m� E<br />
�<br />
10<br />
m �VR<br />
�<br />
10 � R<br />
r 3<br />
,[m /h]<br />
4<br />
în care R este raza de udare a aspersorului, [m].<br />
Q<br />
I<br />
n<br />
Q � �Q<br />
I i<br />
i�1<br />
[mm/h] (6.45)<br />
]<br />
Autor: ing. Mihail NE<strong>DE</strong>LCU Conducător ştiinţific: Prof.univ.dr.ing. Ioan CÂN<strong>DE</strong>A<br />
- 38 -
Rezumatul tezei de doctorat<br />
Intensitatea medie orară este mai mare la instalaţiile care udă cu duze mai multe<br />
(doua sau mai multe aspersoare) şi mai mică la instalaţiile cu o duză (aspersor).<br />
Conform relaţiei (6.45), intensitatea medie orară este dependentă de norma de<br />
udare (m), viteza de înfăşurare a furtunului (Vr) şi raza de udare (R).<br />
Pluviometria (p) [63], are expresia ;<br />
p �<br />
3<br />
10 �QI<br />
E �V<br />
r<br />
, [mm] (6.46)<br />
Pluviometria variază invers proporţional cu viteza de înfăşurare (Vr) şi lăţimea de<br />
lucru în schemă (E) şi direct proporţional cu debitul instalaţiei (Qi).<br />
Raza de udare (R), se calculează cu relaţia :<br />
R � k � � � H<br />
(6.47)<br />
0,6<br />
3 � a<br />
în care k = 1,0 pentru debite şi intensităţi mici;<br />
k = 0,85...0,95 pentru debite şi intensităţi normale ;<br />
Ø = diametrul duzei, în [mm] ;<br />
Ha = presiunea la aspersor, în [mCa] .<br />
Lăţimea benzii udate în schemă (E), (fig. 6.12) este :<br />
E = CR,[m] (6.48)<br />
în care E este lăţimea benzii udate în schema, în [m] ;<br />
C este coeficient ce ţine seama de viteza vântului şi poate avea valorile [82] :<br />
� C = 1,6 pentru viteza vântului cuprinsă între 0...10 km/h ;<br />
� C = 1,5 pentru viteza vântului cuprinsă între 10...20 km/h ;<br />
� C = 1,4 pentru viteza vântului cuprinsă între 20...30 km/h .<br />
6.3. Cercetări privind stabilitatea în deplasare a căruciorului de susţinere şi<br />
transport al instalaţiei de irigat cu tambur şi furtun [98]<br />
6.3.1. Introducere<br />
Căruciorul portaspersoare (fig.6.13) are rolul de deplasare şi susţinere a<br />
aspersoarelor în timpul înfăşurării / desfăşurării furtunului pe/de pe tambur.<br />
Fig. 6.13. Căruciorul portaspersoare al instalaţiei de<br />
irigat IATF 300<br />
]<br />
Autor: ing. Mihail NE<strong>DE</strong>LCU Conducător ştiinţific: Prof.univ.dr.ing. Ioan CÂN<strong>DE</strong>A<br />
- 39 -
Rezumatul tezei de doctorat<br />
Este realizat dintr-o bară de tracţiune (3), fiind prevăzut cu două roţi metalice (2)<br />
cu ecartamentul variabil şi o conductă suport (1) pe care este montată roata pivotantă (4).<br />
Căruciorul cu dispozitive de distribuţie a apei efectuează udarea prin distribuţia<br />
uniformă a ploii sub formă de picături, cu ajutorul dispozitivelor existente pe cărucior şi prin<br />
tractarea acestuia de către furtunul de polietilenă care se înfăşoară pe tambur.<br />
6.3.2. Studiul asupra modelului mecanic al căruciorului port aspersoare<br />
Sistemul de rulare al căruciorului port aspersoare poate fi materializat printr-un<br />
sistem de roţi libere pe axe în număr de 2, 3 sau 4 care preiau toată greutatea<br />
ansamblului. Astfel, modelul mecanic de studiu se prezintă în figura 6.14 în care :<br />
F - forţa de propulsare a<br />
căruciorului;<br />
Q – greutatea căruciorului;<br />
R – reacţiunea solului asupra<br />
roţilor care se descompune în:<br />
N – reacţiunea normală;<br />
T – forţa de aderenţă;<br />
r – raza roţii căruciorului;<br />
s – coeficientul de frecare de<br />
rostogolire<br />
Fig.6.14 – Modelul mecanic pentru studiul căruciorului port aspersor<br />
Din studiul analitic – mecanic rezultă relaţia:<br />
s<br />
F � N<br />
sau<br />
R<br />
s<br />
F Q<br />
R<br />
� sau F �Q<br />
� (6.55)<br />
în care φ este coeficientul de rezistenţă la rostogolire al roţilor căruciorului.<br />
Modelul mecanic al căruciorului port aspersor se defineşte printr-un cadru cu două<br />
roţi acţionat de o forţă lungitudinală constantă (prin furtun) F, aplicată la distanţa e de axa<br />
longitudinală a cadrului.<br />
Ecuaţiile lui Lagrange, în acest caz sunt:<br />
C 21 � 1;<br />
22 0 � C ; C24 � � r cos q3.<br />
, (6.66)<br />
d<br />
dt<br />
�E<br />
�E<br />
( ) � � Qk<br />
� �1C1k<br />
� �2C<br />
�q�<br />
�q<br />
k<br />
k<br />
2k<br />
, ( k �1,<br />
2,<br />
3,<br />
4)<br />
(6.67)<br />
Energia cinetică a unei roţi faţă de centrul său Bi este dată de relaţia acestuia din<br />
mişcarea rigidului cu punct fix care este:<br />
1 2 2<br />
E � ( J1 � J2� 2 � J 3� 3 ).<br />
(6.68<br />
2<br />
]<br />
Autor: ing. Mihail NE<strong>DE</strong>LCU Conducător ştiinţific: Prof.univ.dr.ing. Ioan CÂN<strong>DE</strong>A<br />
- 40 -
Rezumatul tezei de doctorat<br />
Înlocuind în ecuaţiile lui Lagrange rezultă sistemul:<br />
�(<br />
M � 2 m ) q�� 1 �F cos q3 � �1 sin q3<br />
� �2<br />
;<br />
�( M � 2 m ) q�� 2 �F sin q3 � �1<br />
cos q3<br />
;<br />
�<br />
�<br />
2 1 2<br />
�(<br />
J �3 ma � mr ) q�� 3 �Fe<br />
;<br />
�<br />
2<br />
� 2<br />
mr q�� 4 � ��2r<br />
cos q3<br />
;<br />
�<br />
�q�<br />
1 sin q2 �q� 2 cos q3<br />
� 0 ;<br />
�<br />
�q�<br />
1 �rq 4 cos q3<br />
� 0 ;<br />
(6.78)<br />
din care rezultă cele patru coordonate generalizate q1, q2, q3 q4 şi multiplicatorii lui Lagrange<br />
λ1 şi λ2 .<br />
Ţinând seama de condiţiile iniţiale: t � 0 , qi � 0 , q� i � 0<br />
rezultă:<br />
2<br />
Ft<br />
Ft<br />
q�<br />
4 � ; q 4 �<br />
;<br />
r ( M � 3 m)<br />
2 r ( M � 3 m)<br />
2<br />
Fet<br />
�� Fet<br />
�<br />
; � �<br />
;<br />
2 2<br />
2 1 2<br />
J � 3ma<br />
� mr<br />
2J � 6ma<br />
� mr<br />
2<br />
2 2 2<br />
2J � 6ma<br />
�mr<br />
Fet<br />
� � q1<br />
�<br />
sin<br />
; 2 2<br />
2( M � 3 m) e 2J � 6ma<br />
� mr<br />
(6.79)<br />
2 2 2<br />
2J � 6ma<br />
�mr<br />
� Fet �<br />
� � q2<br />
� �1� cos .<br />
2 2 �<br />
2( M � 3 m) e � 2J � 6ma<br />
� mr �<br />
Relaţiile 6.79 demonstrează că centrul C al căruciorului în mişcarea de revenire pe<br />
direcţia axei 0x (orizontală), descrie un arc de cerc a cărui ecuaţie este :<br />
şi care are raza<br />
Viteza pe cerc are expresia:<br />
2 2 2<br />
� � ( � �R ) � R<br />
6.80)<br />
2J � 6ma<br />
� mr<br />
R �<br />
2( M � 3 m) e<br />
V<br />
2 2<br />
(6.81)<br />
� Ft<br />
� (6.82)<br />
M � 3m<br />
2 2<br />
c � � �� �<br />
care arată că mişcarea centrului de masă al căruciorului pe cerc este uniform accelerată.<br />
6.4. Cercetări teoretice cu privire Ia furtunul din polietilenă<br />
Furtunul din polietilenă este partea componentă a instalaţiei hidraulice şi realizează<br />
legătura dintre tambur şi căruciorul cu dispozitive de distribuţie a apei. Compoziţia chimică<br />
a polietilenei, parametrii constructivi ai instalaţiei, solicitările la care este supus furtunul şi<br />
]<br />
Autor: ing. Mihail NE<strong>DE</strong>LCU Conducător ştiinţific: Prof.univ.dr.ing. Ioan CÂN<strong>DE</strong>A<br />
- 41 -
Rezumatul tezei de doctorat<br />
modul de exploatare a instalaţiei contribuie la stabilirea duratei de funcţionare a acestuia<br />
(de la câteva luni Ia câţiva zeci de ani). Pentru mărirea fiabilităţii instalaţiei, unele firme<br />
(IRRIFRANCE, BAUER, etc.) îşi fabrică şi furtunul din polietilenă iar în instrucţiunile de<br />
exploatare ale instalaţiilor se specifică condiţiile ce trebuie respectate în exploatarea<br />
instalaţiei.<br />
În timpul înfăşurării şi desfăşurării furtunului pe/de pe tambur, fibra acestuia este<br />
supusă la întindere şi comprimare. Conform diagramei ciclului dinamic al eforturilor<br />
exercitate în peretele tubului din polietilenă din figura 6.14, în timpul folosirii acestuia pe<br />
instalaţie, apar următoarela eforturi [55].<br />
Efortul unitar maxim (�1) datorat forţei de tracţiune exercitată asupra tubului<br />
pentru a-l înfăşura sau desfăşura, este estimat în diagrama din fig. 6.15 la valoarea de 4<br />
Mpa. Forţa corespunzătoare acestui efort [55], este egală cu greutatea cantităţii de apă<br />
din furtun înmulţită cu coeficientul de frecare dintre furtun şi sol.<br />
� �<br />
F � G � G � f<br />
(6.83)<br />
a f ps<br />
în care F este forţa necesară tractării furtunului pentru a-l înfăşura sau desfăşura, [daN];<br />
Ga - greutatea apei din furtun, în [daN];<br />
Gf – greutatea furtunului;<br />
fps - coeficient de frecare dintre polietilenă şi sol, fps = 0,1 ... 0,15 .<br />
Efortul unitar datorat presiunii interioare (�2) exercitat de apa sub presiune, are<br />
expresia :<br />
H1( d � e)<br />
� 2 � (6.84)<br />
2e<br />
în care �2 este efort unitar datorat presiunii interioare, [MPa];<br />
H1 - tesiunea la instalaţie, [MPaj ;<br />
e - grosimea tubului, în [mm];<br />
d - diametral exterior al tubului, [mm].<br />
Efortul unitar (�2)are valoarea de 5 MPa [69].<br />
Diametrul minim de înfăşurare a furtunului pe tamburul instalaţiei este în funcţie<br />
de diametral tubului (d) şi alungirea relativă (�) conform relaţiei :<br />
sau :<br />
d<br />
� �<br />
2r<br />
(6.87)<br />
Dacă se consideră că �>0,05 atunci ;<br />
în care r este raza tamburului, [mm] ;<br />
d - diametrul exterior al tubului, [mm].<br />
2r > 20d (6.88)<br />
r>10d (6.89)<br />
Lăţimea minimă a tamburului (lt) în zona de înfăşurare a furtunului este :<br />
� � � �<br />
k1 L L<br />
lt<br />
><br />
2�<br />
rn<br />
s<br />
(6.90)<br />
]<br />
Autor: ing. Mihail NE<strong>DE</strong>LCU Conducător ştiinţific: Prof.univ.dr.ing. Ioan CÂN<strong>DE</strong>A<br />
- 42 -
Rezumatul tezei de doctorat<br />
în care k1 este un coeficient care ţine seama de aşezarea spirelor şi ovalitatea tubului,<br />
k1=1,1...1,2 ;<br />
ĺ alungirea relativă, [%].<br />
6.5. Cercetări teoretice privind parametrii economici ai instalaţiilor de udare<br />
prin aspersiune cu tambur şi furtun<br />
La introducerea unor tipuri de instalaţii cu tambur şi furtun în agricultură se<br />
analizează următorii indicatori economici : consumul specific de metal şi productivitatea<br />
muncii.<br />
.<br />
Determinarea consumului de forţă de muncă la instalaţia cu tambur şi furtun<br />
Forţa de muncă (Fm) necesară executării unităţii de lucru, se calculează cu relaţia :<br />
F<br />
N �t<br />
m 2<br />
m � , [ore om/ha] (6.93)<br />
Ws<br />
în care Nm este numărul total de muncitori care lucrează pe instalaţie ;<br />
t2 - timpul total, de lucru pe instalaţie, în [ore/sch] ;<br />
Ws - capacitatea de lucru pe schimb, în [ha/sch].<br />
Capacitatea de lucru pe schimb a instalaţiei se exprimă cu relaţia :<br />
W<br />
1 Ws �<br />
S1 � N z<br />
în care Ws este capacitatea de lucru a instalaţiei, [ha/ciclu];<br />
S1 - numărul de schimburi;<br />
Ns - număruI de zile ce compun ciclul.<br />
Capacitatea de lucru a instalaţiei se calculează astfel:<br />
, [ha/sch] (6.94)<br />
W � S � N<br />
i 0 z<br />
în care S0 este suprafaţa udată zilnic, în [ha/zi].<br />
(6.95)<br />
6.6. Aspersoare<br />
6.6.1. Generalităţi<br />
Aspersoarele sunt dispozitive hidromecanice din componenţa echipamentelor de<br />
udare prin stropire care asigură transformarea apei aflată sub presiune în picături pe care<br />
le repartizează apoi pe suprafaţa de irigat. Pulverizarea se realizează datorită presiunii de<br />
lucru, vitezei jetului de apă prin duza aspersorului, dar şi în funcţie de forma şi parametrii<br />
geometrici ai ajutajului.<br />
Construcţia aspersoarelor este diversă, realizându-se în prezent o gamă foarte<br />
mare, de la simple duze sau conducte perforate până la aspersoare cu funcţionare<br />
controlată.<br />
Criteriile de clasificare a aspersoarelor sunt următoarele:<br />
� presiunea de lucru;<br />
� raza de stropire;<br />
� gradul de mobilitate;<br />
]<br />
Autor: ing. Mihail NE<strong>DE</strong>LCU Conducător ştiinţific: Prof.univ.dr.ing. Ioan CÂN<strong>DE</strong>A<br />
- 43 -
Rezumatul tezei de doctorat<br />
� numărul jeturilor;<br />
� unghiul de dispunere a ajutajului faţă de orizontală;<br />
� destinaţia aspersorului.<br />
6.6.2. Procesul de lucru al aspersoarelor rotative<br />
Aspersoarele care lucrează la presiuni de 0,2...0,8 MPa trebuie să asigure pe de o<br />
parte raza maximă de pulverizare, iar pe de altă parte udarea trebuie să fie uniformă pe<br />
toată suprafaţa de lucru.<br />
Teoretic, raza jetului de apă pulverizată de aspersor poate fi determinată ca fiind<br />
proiecţia acestuia pe axa OX şi deci l = xc (fig.6.17). Pentru stabilirea ecuaţiilor de mişcare<br />
se are în vedere teoria mişcării centrului de masă aplicată unui segment din jetul pulverizat<br />
şi nu se ţine cont de rezistenţa aerului.<br />
Fig. 6.17. Schema traiectoriei jetului de apă pulverizat de aspersor<br />
Ecuaţia mişcării în aceste condiţii este dată de relaţia:<br />
în care: M este masa segmentului de jet;<br />
rc - raza segmentului de jet;<br />
g - acceleraţia gravitaţională.<br />
Mr ��c � Mg (6.111)<br />
Prin proiecţia acestei ecuaţii pe axele OX;OY;OZ (având în vedere că jetul are o<br />
mişcare spaţială) se obţine:<br />
x ��c = 0 ; �� y c = g z ��c = 0 (6.112)<br />
la care trebuie avut în vedere condiţiile iniţiale ale sistemului şi anume:<br />
- aspersorul are o mişcare circulară şi se deplasează cu viteza unghiulară<br />
pentru t=0<br />
�x<br />
c = a �cosα<br />
�<br />
�y<br />
c = a �sinα<br />
�<br />
�z<br />
c = 0<br />
πn<br />
ω = 30 (6.113)<br />
iar<br />
�x�<br />
c = ν0 �cosα<br />
�<br />
�y<br />
�c<br />
= ν0 �sinα<br />
�<br />
�z<br />
�c<br />
= a �ω �cosα<br />
(6.114)<br />
]<br />
Autor: ing. Mihail NE<strong>DE</strong>LCU Conducător ştiinţific: Prof.univ.dr.ing. Ioan CÂN<strong>DE</strong>A<br />
- 44 -
Rezumatul tezei de doctorat<br />
în care: a este unghiul format de axa aspersorului cu planul orizontal.<br />
Prin integrarea sistemului de ecuaţii şi impunând condiţiile iniţiale (pt. t =0) se obţin<br />
valorile constantelor de integrare, iar ecuaţiile de mişcare vor fi definite de următoarele<br />
relaţii:<br />
�<br />
�x<br />
c = a cosα + (v 0 cosα) t<br />
�<br />
2<br />
�<br />
gt<br />
�y<br />
c = asinα + �vosinα �t<br />
-<br />
�<br />
2<br />
� � aπn �<br />
�z c = �aωcos �t<br />
= � cosα �t<br />
�<br />
� 30 �<br />
(6.115)<br />
Distanţa r la care centrul de masă al segmentului jetului atinge solul (fig.6.17) este<br />
dată de relaţia:<br />
Înlocuind xc şi zc cu expresiile din (6.91) se obţine:<br />
2 2<br />
r c = x c + z c<br />
(6.120)<br />
v0 2<br />
2 2<br />
a × π × n<br />
c 0<br />
r = sin2α v +<br />
g 3600<br />
(6.121)<br />
Analizând această relaţie se constată că raza de acţiune a jetului depinde în<br />
primul rând de viteza de pulverizare şi de unghiul de înclinare a jetului şi în mai<br />
mică măsură de viteza de rotire a aspersorului.<br />
6.6.3. Indicii de lucru ai aspersoarelor<br />
Principalii indici de lucru ai aspersoarelor sunt: presiunea de lucru; debitul; raza de<br />
acţiune a jetului de apă;intensitatea ploii; fineţea ploii; uniformitatea de distribuţie; energia<br />
picăturilor.<br />
Presiunea de lucru H, influenţează atât gradul de pulverizare cât şi raza de acţiune<br />
a jetului de apă. Crescând presiunea se îmbunătăţeşte şi fineţea ploii. Raza de acţiune a<br />
jetului creşte cu majorarea presiunii, însă numai până la o anumită valoare, după care,<br />
datorită pulverizării excesive a jetului, rezistenţa aerului se măreşte şi suprafaţa de udare<br />
scade.<br />
Debitul q este cantitatea de apă care iese din aspersor în unitatea de timp<br />
măsurată, [m 3 /h] sau [l/s].<br />
Pentru calcule aproximative, în cazul duzelor cu secţiune circulară, se poate folosi<br />
relaţia [47]:<br />
2<br />
πd<br />
q = µ<br />
4<br />
2gH [l/s] (6.122)<br />
]<br />
Autor: ing. Mihail NE<strong>DE</strong>LCU Conducător ştiinţific: Prof.univ.dr.ing. Ioan CÂN<strong>DE</strong>A<br />
- 45 -
Rezumatul tezei de doctorat<br />
Fig. 6.21.Curbele de variaţie ale coeficientului de contracţie (1) şi coeficientului de<br />
debit (2), în funcţie de unghiul θ<br />
Autorul Relaţia<br />
Pikalov R = 0,42H + 1000d<br />
Zuuker<br />
Gavyrine<br />
� 0,95H �<br />
R = 1,55 × H × c× �1 - �×<br />
1000× d<br />
� 4,9 + H �<br />
8<br />
2<br />
R = 0,415× β× d × H ×1000<br />
Semnificaţia<br />
mărimilor<br />
H - presiunea la aspersor,<br />
[m.c.a]<br />
pentru d = 8...32 mm;<br />
c - coef.de corecţie<br />
c = 0,71...1<br />
β = unghiul jetului faţă<br />
de orizontală<br />
Tabelul 6.1<br />
Observaţii<br />
Relaţia poate fi<br />
folosită pentru β=32º<br />
şi<br />
H<br />
1000<br />
d �<br />
Pentru unghiul<br />
β = 32º<br />
Se poate folosi<br />
pentru:<br />
d = 6...55 mm;<br />
β = 6...32º;<br />
H = 0,10...10 MPa<br />
În construcţia aspersoarelor se întâlnesc toate tipurile de duze prezentate. Cel mai<br />
frecvent folosite sunt duzele conice şi conoidale.<br />
Raza de lucru r1 reprezintă distanţa măsurată de la axa de simetrie a aspersorului<br />
până la extremitatea maximă a jetului de apă.<br />
Din punct de vedere al manipulării aspersoarelor şi conductelor este indicat ca raza<br />
să fie cât mai mare.<br />
]<br />
Autor: ing. Mihail NE<strong>DE</strong>LCU Conducător ştiinţific: Prof.univ.dr.ing. Ioan CÂN<strong>DE</strong>A<br />
- 46 -
Rezumatul tezei de doctorat<br />
6.6.4. Tipuri constructive de aspersoare rotative<br />
În funcţie de modul de rotire, aspersoarele pot fi: cu mişcare de rotaţie în plan<br />
orizontal şi aspersoare cu mişcare de rotaţie în plan vertical.<br />
Aspersoare cu mişcare de rotaţie în plan orizontal. Principiul de funcţionare al<br />
acestora constă în pulverizarea apei pe suprafaţa udată prin rotirea jetului în plan orizontal<br />
(fig.6.24). Rotirea se face cu o viteză unghiulară ů constantă şi distribuie apa pe sol sub<br />
forma unei elipse alungite. Uniformitatea aspersoarelor cu mişcare de rotaţie este<br />
condiţionată de forma elipsei şi de modul de aşezare al aspersoaruelor în schema de<br />
udare.<br />
Fig. 6.24. Schema de funcţionare a aspersoarelor cu mişcare de rotaţie în<br />
plan orizontal:<br />
1-partea mobilă; 2- partea fixă; v - viteza jetului de apă;<br />
� - unghiul de înclinare a jetului faţă de orizontală<br />
Aspersoarele cu şoc au mişcarea de rotaţie provocată de şocurile produse de o<br />
paletă spărgătoare de jet. Datorită simplităţii construcţiei, majoritatea aspersoarelor care<br />
se fabrică în prezent pe plan mondial sunt de acest tip. Din această categorie fac parte şi<br />
aspersoarele româneşti ASJ-1M, ASM-1, ASM-2 şi ASM-3 (fig.6.26).<br />
Fig. 6.26. Aspersoare cu paletă cu şoc:<br />
a) ASJ-1M; b) ASM-1; c) ASM-2; d) ASM-3<br />
1-corp superior; 2-duză; 3-braţ oscilant; 4-resort; 5-inel de reglare; 6-pivot,<br />
7-corp inferior; 8-deflector; 9-duză pentru jet lung; 10-laminator<br />
]<br />
Autor: ing. Mihail NE<strong>DE</strong>LCU Conducător ştiinţific: Prof.univ.dr.ing. Ioan CÂN<strong>DE</strong>A<br />
- 47 -
Rezumatul tezei de doctorat<br />
Din categoria aspersoarelor cu paletă oscilantă în plan vertical face parte şi<br />
aspersorul ARS-2.0M (fig.6.29). Acest aspersor face parte din clasa medie (cu un singur<br />
jet, având mecanism de rotaţie de tipul cu reacţie externă şi mecanism de inversare a<br />
sensului de rotaţie.<br />
Aspersorul este destinat să lucreze în agregat cu instalaţiile de irigare cu tambur şi<br />
furtun şi echipează instalaţia de irigat prin aspersiune cu tambur şi furtun IATF-300 fiind<br />
format dintr-o parte fixă (care se montează pe flanşa port-aspersor a căruciorului<br />
instalaţiei) şi părţile mobile.<br />
Partea fixă cuprinde corpul 1 (fig.6.26 a), flanşa intermediară 2 cu bucşa 3, inelul de<br />
fricţiune 4, inelul exterior al rulmentului 5, canalele 6 şi 7 şi fălcile 8.<br />
Fig. 6.29 Construcţia aspersorului ARS-2.0 M<br />
a-ansamblu aspersor; b-detaliu de montare a părţii mobile<br />
Componenta orizontală a forţei jetului imprimă întregului ansamblu mobil o mişcare<br />
de rotaţie în plan orizontal, în jurul axului pivotului 9.<br />
Cu ajutorul mecanismului de frânare, prin tensionarea arcului, se realizează<br />
strângerea inelului de fricţiune 4 de către furca de fricţiune 24 şi placa de fricţiune 23,<br />
reglându-se astfel unghiul de rotaţie în plan orizontal al aspersorului.<br />
]<br />
Autor: ing. Mihail NE<strong>DE</strong>LCU Conducător ştiinţific: Prof.univ.dr.ing. Ioan CÂN<strong>DE</strong>A<br />
- 48 -
Rezumatul tezei de doctorat<br />
6.6.5. Calculul forţelor pentru aspersoarele cu mişcare orizontală<br />
La pulverizarea apei iau naştere forţe care au tendinţa pe de o parte să deplaseze<br />
pe verticală corpul superior, iar pe de altă parte să răstoarne aspersorul (fig.6.33). Aceste<br />
forţe sunt următoarele:<br />
� forţa determinată de presiunea statică din interiorul aspersorului (Fv) care<br />
este orientată pe verticală şi se calculează cu relaţia:<br />
F v = pS i ,[N] (6.129)<br />
în care p este presiunea statică existentă în aspersor, [MPa];<br />
Si - cţiunea interioară a corpului aspersorului, [m ];<br />
R - forţa de reacţie determinată de unghiul de înclinare (β2) al corpului aspersorului,<br />
în condiţiile montării aspersorului cu partea fixă în poziţie verticală (β1=90º).<br />
Fig. 6.33. Forţele care acţionează<br />
asupra aspersoarelor în mişcare în<br />
plan orizontal<br />
Componentele pe verticală şi orizontală ale forţei de reacţie se vor calcula cu relaţiile:<br />
�<br />
Fx � qv 2 cos �2<br />
, [N] (6.130)<br />
q<br />
�<br />
F y = q �v1 - v2sinβ 2 � , [N] (6.131)<br />
q<br />
în care γ este greutatea specifică a apei de aspersiune;<br />
q - debitul apei prin aspersor;<br />
v1 - este viteza de curgere a apei prin secţiunea verticală a aspersorului;<br />
v2 - este viteza de curgere a apei prin secţiunea înclinată a aspersorului.<br />
Dar cum v1 � v 2 , rezultă:<br />
�<br />
F = v q 1 - sinβ<br />
q<br />
� �<br />
y 1 2<br />
, [N] (6.132)<br />
]<br />
Autor: ing. Mihail NE<strong>DE</strong>LCU Conducător ştiinţific: Prof.univ.dr.ing. Ioan CÂN<strong>DE</strong>A<br />
- 49 -
Rezumatul tezei de doctorat<br />
6.7. Studii asupra cinematicii şi dinamicii unei particule din curentul de apă ce<br />
parcurge tubul de pulverizare al aspersorului de udare<br />
[99]<br />
6.7.1. Introducere<br />
Aspersoarele sunt dispozitive hidromecanice din componenţa echipamentelor de<br />
udare prin stropire care asigură transformarea apei aflată sub presiune în picături pe care<br />
le repartizează apoi pe suprafaţa de irigat. Pulverizarea se realizează datorită presiunii de<br />
lucru, vitezei jetului de apă prin duza aspersorului, dar şi în funcţie de forma şi parametrii<br />
geometrici ai ajutajului.<br />
Construcţia aspersoarelor este diversă, realizându-se în prezent o gamă foarte<br />
mare, de la simple duze sau conducte perforate până la aspersoare cu funcţionare<br />
controlată.<br />
6.7.2. Analiza cinematică a ansamblului de pulverizare<br />
Modelul mecanic [99] se prezintă în figura 6.38 asupra căreia se reprezintă analiza<br />
cinematică cu privire la distribuţia de viteze şi acceleraţii a unei particule din constituţia<br />
unui curent de apă<br />
În cadrul acestui studiu se are în vedere faptul că aspersorul este montat pe un<br />
cărucior care se deplasează cu viteza de transport V1 t = constantă şi în consecinţă<br />
acceleraţia sa este nulă a1 t =0. Ansamblul de irigat (de aspersiune sau de aruncare a jetului<br />
de apă) execută o mişcare circular-pendulară în plan orizontal imprimându-i particulei de<br />
apă o a doua componentă a vitezei de transport V2 t . La aceste viteze (V1 t şi V2 t ) se adună<br />
viteza relativă Vr a particulei de apă în raport cu tubul de pulverizare, astfel că viteza<br />
absolută a unei particule de apă este,<br />
� � � �<br />
V � V �V �V<br />
(6.143)<br />
t t<br />
a 1 2 r<br />
Dacă relaţia (7.1) se proiectează pe axele reperului Pxyz rezultă :<br />
t<br />
V � �V � y Vy � Vr sin � � V1<br />
; V V cos�<br />
x<br />
t<br />
2 � ;<br />
� (6.144)<br />
z r<br />
Fig. 6.38. a. - Modelul mecanic şi b. - distribuţia vitezelor şi acceleraţiilor<br />
Viteza absolută a unei particule de apă din constituţia curentului de apă este :<br />
]<br />
Autor: ing. Mihail NE<strong>DE</strong>LCU Conducător ştiinţific: Prof.univ.dr.ing. Ioan CÂN<strong>DE</strong>A<br />
- 50 -
Rezumatul tezei de doctorat<br />
V � � y � ( V sin � �V ) � ( V cos �)<br />
6.145)<br />
2 2 t 2<br />
a r 1<br />
r<br />
Analiza distribuţiei de acceleraţii scoate în evidenţă următoarele componente: t a � �<br />
acceleraţia normală din mişcarea de transport cauzată de viteza unghiulară ω, fiind<br />
� 2 �<br />
�t � � y;<br />
at � � y - acceleraţia tangenţială din mişcarea de transport, cauzată de<br />
acceleraţia unghiulară � � ��<br />
; ac � 2�V r sin�<br />
; r a - acceleraţia particulei de apă în raport<br />
cu tubul de pulverizare. Astfel, acceleraţia absolută a unei particule de apă este:<br />
� � � �<br />
a � a � a � a<br />
(6.146)<br />
a t r c<br />
Acceleraţia absolută a unei particule de apă din constituţia curentului de apă este :<br />
a � ( �� y � 2�V sin �) � ( a sin � ) � ( a sin �)<br />
(6.148<br />
2 2 2<br />
a r r r<br />
Acceleraţia absolută a particulei la ieşirea din tubul de pulverizare determină<br />
comportarea curentului de apă, cu privire la dispersarea în particule sub formă de ploaie,<br />
asemuite cu segmente.<br />
Se precizează că, în raport cu studiul distribuţiei de viteze, trebuie să se scoată în<br />
evidenţă acceleraţia unghiulară de pendulare ε în plan orizontal a dispozitivului de irigare<br />
şi acceleraţia relativă ar a particulei de apă, în parcurgerea fluxului.<br />
6.7.3. Studiul dinamic al mişcării particulei de apă pentru varianta oblică a<br />
tubului de refulare<br />
Modelul mecanic de studiu se arată în figura figura 6.39.<br />
Ecuaţia fundamentală a mişcării relative a particulei este:<br />
x<br />
a<br />
� � � �<br />
ma � F �F �F<br />
z<br />
r t c<br />
P<br />
y Ny<br />
F<br />
P<br />
a<br />
mg mg<br />
x<br />
N<br />
]<br />
Autor: ing. Mihail NE<strong>DE</strong>LCU Conducător ştiinţific: Prof.univ.dr.ing. Ioan CÂN<strong>DE</strong>A<br />
- 51 -<br />
a<br />
ma c<br />
2<br />
(6.149)<br />
Fig. 6.39. Modelul mecanic de studiu – varianta înclinării oblice a aspersorului<br />
Proiectând ecuaţia de mişcare pe axele reperului rezultă:<br />
N<br />
�mx��<br />
� �m� y � 2m� �Vr<br />
sin �;<br />
�<br />
2<br />
�my��<br />
� �Ny � m� y;<br />
�<br />
�mz��<br />
� ( N z � mg).<br />
z<br />
z<br />
a<br />
a c<br />
F t<br />
y<br />
(6.153)
Rezumatul tezei de doctorat<br />
6.7.4. Studiul dinamic al mişcării particulei de apă pentru varianta orizontală a<br />
tubului de refulare<br />
Acest studiu are valoare pur teoretică, in practică neexistând aspersoare cu unghiul<br />
de înclinare zero, adică orizontale. Modelul mecanic de studiu pentru această variantă se<br />
arată în figura 6.40.<br />
x<br />
Fig. 6.40. Modelul mecanic de studiu – varianta orizontală a aspersorului<br />
Ecuaţia fundamentală a mişcării este:<br />
� � � �<br />
ma � F �F �F<br />
în care:<br />
� � �<br />
�F<br />
� �N x i � ( N z �mg<br />
) k ;<br />
�<br />
� � � �<br />
2<br />
b) �Ft<br />
� m� yj �m�<br />
yi ;<br />
� � �<br />
��<br />
Fc � 2 m�yi � ;<br />
r t c<br />
Ecuaţia traiectoriei particulei în raport cu tubul este:<br />
respectiv<br />
a)<br />
� �<br />
�<br />
�F<br />
� �N x i � ( N z �mg ) �k<br />
;<br />
�<br />
� � � �<br />
2<br />
(7.13) c) �Ft<br />
� m� yj �m�<br />
yi ;<br />
� � �<br />
��<br />
Fc � 2 m� yi � .<br />
(6.154)<br />
(6.155)<br />
V �t ��t<br />
2V<br />
y � ( e �e ) � sh� � t<br />
(6.160)<br />
� �<br />
�t ��t<br />
y � V ( e � e ) � 2VCh�<br />
�t<br />
� (6.161)<br />
Componentele reacţiunii N sunt:<br />
2V<br />
N x � 2m� �2VCh �t �m� sh� � t<br />
�<br />
(6.162)<br />
Deoarece<br />
Dacă � � 0 rezultă:<br />
z<br />
y<br />
V 0<br />
P<br />
y<br />
x<br />
N z � mg<br />
, se obţine:<br />
N z<br />
2V<br />
N m VCh t sh t g<br />
�<br />
P<br />
mg F F mg<br />
c<br />
a n<br />
z<br />
a<br />
a<br />
2 2<br />
� (4 � �� � � � � ) � (6.163)<br />
]<br />
Autor: ing. Mihail NE<strong>DE</strong>LCU Conducător ştiinţific: Prof.univ.dr.ing. Ioan CÂN<strong>DE</strong>A<br />
- 52 -<br />
c<br />
N<br />
N x<br />
F t<br />
y<br />
a n<br />
Nz<br />
mg<br />
c<br />
b) c)<br />
x<br />
F<br />
a<br />
P<br />
z<br />
F<br />
a c<br />
N<br />
N x<br />
Ft<br />
y
Rezumatul tezei de doctorat<br />
N V Ch t g<br />
2 2<br />
� (4 � � � �� ) � (6.164)<br />
6.7.5. Studiul traiectoriei jetului de apă ieşit din aspersor<br />
Metoda cu carcater de generalitate adecvată acestui studiu, are la bază ecuaţiile<br />
canonice ale lui HAMILTON.<br />
Energia cinetică a segmentului la un moment dat este:<br />
Funcţia de forţă are expresia:<br />
1 2 2 1 2<br />
E � M( q� 1 � q� 2 ) � Jq�<br />
3<br />
(6.165)<br />
2 2<br />
U � �Mgq 2 � C<br />
(6.166)<br />
Fig. 6.41. Modelul mecanic matematic al traiectoriei<br />
jetului de apă ieşit din aspersor<br />
Utilizând funcţia lui Lagrange (potenţial cinetic) rezultă impulsurile generalizate:<br />
�L<br />
p � � Mq�<br />
;<br />
1 1<br />
�q�<br />
1<br />
�L<br />
p � � Mq�<br />
;<br />
2 2<br />
�q�<br />
2<br />
Funcţia lui HAMILTON dată de relaţia :<br />
h<br />
k �1<br />
(q 2 ) y<br />
0<br />
V 0<br />
q 2<br />
� L<br />
� .<br />
�q�<br />
]<br />
Autor: ing. Mihail NE<strong>DE</strong>LCU Conducător ştiinţific: Prof.univ.dr.ing. Ioan CÂN<strong>DE</strong>A<br />
- 53 -<br />
p<br />
3<br />
3<br />
(6.167)<br />
H � � pk q� k � L( qk , pk , t)<br />
; k � 1, h<br />
(6.168),<br />
Condiţiile iniţiale pentru coordonatele q1, q2, q3 la t=0 sunt:<br />
q � 0; q � 0; q � �<br />
(6.175)<br />
1 2 3 30<br />
x (q ) 1<br />
p � Mq� � MV cos �; p � Mq� � MV sin �; p� � Jq� � J�<br />
(6.176)<br />
1 1 0 2 2 0 3 3 30<br />
În baza acestor condiţii se determină constantele de integrare, astfel :<br />
C<br />
q 1<br />
(q )<br />
3
Rezumatul tezei de doctorat<br />
1 2<br />
q1 � V0t cos �; q 2 � � gt �V 0t sin �; q3 � �0t � �30<br />
, (6.177)<br />
2<br />
p � MV cos �; p � M( �gt �V sin �); p � J�<br />
,<br />
(6.178)<br />
1 0 2 0 3 0<br />
în care J este momentul de inerţie.<br />
Traiectoria centrului de masă al segmentului de jet se obţine prin eliminarea<br />
parametrului între coordonatele generalizate :<br />
gq�<br />
q � �q �tg�.<br />
2<br />
1<br />
3 2 2<br />
2�V 0 cos �<br />
1<br />
(6.179)<br />
CAPITOLUL 7 METODICA , APARATURA ŞI TIPURILE <strong>DE</strong> INSTALAŢII<br />
FOLOSITE LA EXPERIMENTĂRI<br />
7.1. Metodica şi aparatura folosită la experimentări<br />
7.1.1. Măsurarea presiunilor<br />
În cercetările experimentale în domeniul maşinilor agricole, măsurarea presiunilor şi a<br />
diferenţelor de presiune este foarte frecventă şi se referă la valori variind de obicei de la<br />
câţiva milimetri coloană de apă (la maşinile de recoltat, sortat şi condiţionat, semănători,<br />
etc.) până la zeci de megapascali (în instalaţiile hidraulice de acţionare şi comandă a<br />
tractoarelor şi maşinilor agricole).<br />
7.1.2. Metode de încercări în condiţii de laborator şi de laborator-câmp a<br />
instalaţiilor de irigat cu tambur şi furtun<br />
Metodele de încercări în condiţii de laborator şi de laborator - câmp se aplică<br />
instalaţiilor de irigat cu tambur şi furtun care udă cu următoarele lichide : apă convenţional<br />
curată, apă cu soluţii chimice sau apă uzată.<br />
Experimentările s-au realizat pe trei tipuri de instalaţii de irigat prin aspersiune cu<br />
tambur şi furtun, denumite simbolic MINI-IATF, IATF-75, IATF-300.<br />
Instalaţiile au fost experimentate conform tehnologiilor de exploatare a acestora<br />
care specifică următoarele :<br />
- lichide folosite, cu indicarea dimensiunilor maxime ale particulelor în suspensie;<br />
- plaja de presiuni la intrarea în instalaţie, în kPa;<br />
- presiunea maximă admisibilă la intrarea în instalaţie, în kPa;<br />
- plaja de debite, în m 3 /h şi caracteristicile aspersorului;<br />
- viteza maximă admisibilă de remorcare pe şosea, în km/h;<br />
- panta maximă a terenului în timpul funcţionării instalaţiei, în %;<br />
- viteza maximă de înfăşurare a furtunului, în m/h;<br />
- plaja vitezelor de fruncţionare, în m/h;<br />
- viteza maximă de înfăşurare a furtunului cu ajutorul prizei de putere a<br />
tractorului, în m/h;<br />
- lungimea, diametrul exterior, grosimea peretelui şi materialul furtunului rigid sau<br />
flexibil;<br />
- lăţimea benzii de trecere a căruciorului sau plaja de reglaj a căruciorului şi a<br />
instalaţiei de irigat (ecartament);<br />
]<br />
Autor: ing. Mihail NE<strong>DE</strong>LCU Conducător ştiinţific: Prof.univ.dr.ing. Ioan CÂN<strong>DE</strong>A<br />
- 54 -
Rezumatul tezei de doctorat<br />
- garda la sol a instalaţiei şi a căruciorului port-aspersor;<br />
- lăţimea fâşiei necultivate necesară trecerii instalaţiei (dacă este cazul);<br />
- posibilitatea de aşezare a furtunului flexibil sau a tubului rigid pe solul cultivat;<br />
- durata de funcţionare a instalaţiei şi forţa de muncă necesară;<br />
- operaţii de întreţinere şi reglaj;<br />
- puterea necesară înfăşurării rapide ;<br />
- datele tehnice ale tractorului cu care lucrează în agregat;<br />
- instrucţiuni de reglaj şi control referitoare la : viteza de avans a căruciorului,<br />
modificarea sectorului de udare a aspersorului, schimbarea duzei şi modificarea înălţimii<br />
aspersorului, lăţimea fâşiei udate, rotirea tamburului pe saşiu, posibilitatea demontării<br />
căruciorului în timpul transportului şi temporizarea udării.<br />
Forţa de tracţiune la derulare se măsoară cu ajutorul dinamometrului în timpul<br />
desfăşurării tubului rigid sau flexibil pe sol. Orice altă forţă necesară bunei funcţionări a<br />
instalaţiei (frecarea) trebuie inclusă în valoarea determinată experimental.<br />
Se determină debitul minim de funcţionare a mecanismului hidrodinamic cu ajutorul<br />
apometrului sau presiunea mecanismului hidrostatic necesară funcţionării instalaţiei în<br />
condiţii de rezistenţă maximă la derulare cu ajutorul manometrelor.<br />
La sfârşitul experimentălilor se întocmeşte un proces verbal de încercare şi o fişă<br />
de date cu parametrii obţinuţi.<br />
7.1.3. Metode de încercări specifice furtunurilor<br />
Furtunurile flexibile se folosesc la instalaţiile de udare prin aspersiune cu tambur şi<br />
furtun (conform ISO 10224 - 2/19101) iar metodele de încercare urmăresc determinarea<br />
parametrilor specifici şi durabilitatea acestora.<br />
Aparatura de măsură şi control utilizată pentru efectuarea încercărilor este<br />
următoarea :<br />
� manometru sau alt instrument care permite măsurarea presiunii în domeniul<br />
0...33.000 kPa cu o precizie de ± 2%;<br />
� dinamometru sau alt instrument ce permite măsurarea forţei în domeniul 0...250<br />
kN;<br />
� pompă care realizează presiuni până la 33.000 kPa;<br />
� echipament de încercare (fig. 7.11) care permite efectuarea încercărilor la uzură<br />
accelerată;<br />
� echipament pentru încercarea la tracţiune care realizează o forţă de tracţiune<br />
mai mică de 250 kN;<br />
� echipament pentru măsurarea lungimii furtunului cu o exactitate de citire de ±1<br />
mm.<br />
Alungirea sub efectul presiunii hidraulice s-a efectuat conform normelor ISO 1402<br />
pe un furtun cu lungimea minimă de 3 m. Măsurările se efectuează timp de un minut când<br />
se consideră că furtunul se stabilizează la presiunea de lucru.<br />
Fig. 7.11. Stand de probă la rezistenţă<br />
a furtunului din polietilenă<br />
1 - tambur; 2 - acţionare mecano-electrică; 3 -<br />
furtun; 4 - tablou de comandă;<br />
5 - sistem de întindere a furtunului.<br />
]<br />
Autor: ing. Mihail NE<strong>DE</strong>LCU Conducător ştiinţific: Prof.univ.dr.ing. Ioan CÂN<strong>DE</strong>A<br />
- 55 -
Rezumatul tezei de doctorat<br />
7.1.4. Măsurarea uniformităţii de distribuţie a apei<br />
Pentru determinarea uniformităţii în profil transversal şi longitudinal se foloseşte<br />
următoarea aparatură de măsură:<br />
- pluviometre pentru măsurarea înălţimii apei, în [mm];<br />
- echipament de măsurarea lungimii de udare cu precizia de citire de ±1 mm;<br />
- cronometru, cu precizia de ± 1 ms;<br />
- anemometru pentru determinarea vitezei vântului, în [m/s].<br />
Pentru determinarea uniformităţii de udare în profil longitudinal se pichetează două<br />
aliniamente- Distanţa dintre aliniament şi furtun este de 12 m iar între două vase<br />
pluviometrice pe aliniament este de 5,0 m.<br />
7.2. Cercetări experimentale privind tehnologiile şi instalaţiile de irigat prin<br />
aspersiune cu tambur şi furtun<br />
Cercetările experimentale s-au efectuat pe trei tipuri de instalaţii de irigat prin<br />
aspersiune cu tambur şi furtun, denumite simbolic MINI-IATF, IATF-75 şi IATF-300.<br />
7.2.3. Instalaţia de irigat prin aspersiune cu tambur şi furtun, modernizată,<br />
IATF- 300 M<br />
Principalele subansambluri ale instalaţiei IATF-300 M, prin care aceasta se<br />
deosebeşte de instalaţia IATF-300 sunt următoarele: grupul de acţionare hidraulică cu<br />
motor hidraulic cu burduf (varianta I a) sau turbină Pelton, căruciorul cu rampă care<br />
funcţionează la presiune scăzută, uniformizatorul de viteza pentru realizarea unei viteze<br />
aproximativ constantă, furtunul de polietilenă de calitate mai bună, dispozitivul de golire a<br />
apei din furtun, dispozitivul de feitirigaţie şi dispozitivul de udare a zonei din apropierea<br />
instalaţiei.<br />
Grupul de acţionare hidraulică este alcătuit dintr-un motor hidraulic şi o<br />
transmisie cu pârghii şi clicheţi [12], [14].<br />
Motorul hidraulic , varianta I a (fig.7.29), se compune dintr-un corp, un distribuitor<br />
şi o comandă a distribuitorului.<br />
Fig. 7.29 Schemă de principiu motor hidraulic, varianta I<br />
a) cursă activa la dreapta; b) cursă activă la stânga; C-corp; D - distribuitor;<br />
CD-comanda distribuitorului;<br />
]<br />
Autor: ing. Mihail NE<strong>DE</strong>LCU Conducător ştiinţific: Prof.univ.dr.ing. Ioan CÂN<strong>DE</strong>A<br />
- 56 -
Rezumatul tezei de doctorat<br />
Grupul de acţionare hidraulică cu turbină se compune dintr-o turbină Pelton şi o<br />
transmisie.<br />
Turbina Pelton (fig. 7.35), primeşte apă sub presiune radial şi o refuleză tot radial,<br />
fiind montată de obicei pe circuitul principal.<br />
Fig. 7.35 Componentele<br />
turbinei Pelton<br />
1-stator; 2-rotor; 3-capac; 4ax;<br />
5-rulmenţi; 6-presetupa;<br />
7-difuzor.<br />
Turbina este alcătuită dintr-un stator prevăzut cu conducte de alimentare -<br />
evacuare, rotor cu cupe repartizate echidistant, un ax ce se sprijină pe rulmenţii existenţi<br />
în stator şi în capacul lateral, o presetupă pentru etanşare şi un difuzor montat pe circuitul<br />
de admisie a apei în turbină. Apa sub presiune trece prin difuzor, loveşte cupele rotorului,<br />
care antrenează axul şi transmite mişcarea de rotaţie reductorului printr-o transmisie cu<br />
curea. Reductorul acţionează la rându-i tamburul printr-o transmisie cu lanţ, determinând<br />
înfăşurarea furtunului şi tractarea căruciorului.<br />
În cazul montării turbinei pe circuitul principal (fig. 7.36), reglarea turaţiei turbinei se<br />
realizează şi cu o vană montată pe circuitul secundar iar reglarea turaţiei se realizează Ia<br />
ambele poziţii de montaj.<br />
Fig. 7.36 Turbină Pelton montată<br />
pe circuitul principal;<br />
1-turbină; 2-circuit principal; 3-circuit<br />
secundar; 4-reductor; 5-vana;<br />
6-transmisie cu curea;<br />
]<br />
Autor: ing. Mihail NE<strong>DE</strong>LCU Conducător ştiinţific: Prof.univ.dr.ing. Ioan CÂN<strong>DE</strong>A<br />
- 57 -
Rezumatul tezei de doctorat<br />
Capitolul 8 - CONCLUZII GENERALE, CONTRIBUŢII PERSONALE ŞI<br />
RECOMANDĂRI<br />
8.1. Concluzii generale<br />
1. Introducerea udării prin aspersiune în tehnologia culturii este utilă datorită perioadelor<br />
secetoase ce se succed în ultimii ani şi a necesităţii udării tuturor culturilor existente pe<br />
soluri neamenajate cu texturi şi dimensiuni diferite.<br />
2. Din studiul documentar rezultă că, instalaţiile de udare prin aspersiune realizate în<br />
România au fost destinate udării cu norme mari şi indici calitativi satisfăcători a<br />
suprafeţelor existente la unităţile agricole, însămânţate cu culturi de câmp, pe soluri cu<br />
textură medie sau grea.<br />
3. Din categoria instalaţiilor de udare prin aspersiune fac parte şi instalaţiile de udare prin<br />
aspersiune cu tambur şi furtun, care au fost realizate în diferite variante constructive<br />
(cu acţionări hidraulice cu burduf sau turbină, cu cărucioare diferite şi lungimi ale<br />
furtunelor de 300 ... 400 m), dar cu diametre, grosimi ale furtunelor şi grupuri de<br />
acţionare hidraulică aceleaşi (Ø 130x8 mm, burduf sau turbină).<br />
4. Pentru realizarea unei capacităţi de lucru mărite a instalaţiei IATF - 300 s-a realizat<br />
echiparea acesteia cu două aspersoare, ceea ce a determinat obţinerea în exploatare<br />
a unor indici calitativi ai udării ne satisfăcători şi pierderi mărite de presiune pe<br />
instalaţie. Aceste instalaţii funcţionează la presiuni mărite (mai mari de 0,45 MPa) şi<br />
necesită apă filtrată.<br />
5. Instalaţiile de udare prin aspersiune cu tambur şi furtun realizate pe plan mondial în mai<br />
multe variante constructive, au un grad mărit de automatizare şi control al funcţionării şi<br />
realizează indici calitativi superiori ai udării. Aceste instalaţii se livrează pe piaţa<br />
românească la preţuri ridicate şi funcţionează la presiuni mărite de lucru şi cu apă de<br />
calitate bună (filtrată).<br />
6. Pe plan mondial ponderea instalaţiilor de udare prin aspersiune cu tambur şi furtun este<br />
mare (ex.: Franţa 75 %, [82]) iar condiţiile existente în România de după anii 1990<br />
impun aplicarea udărilor cu aceste instalaţii.<br />
7. Cercetările s-au efectuat pe instalaţii reprezentative pentru condiţiile din România,<br />
acţionate cu grupuri hidraulice turbină, cu diametre Ø 32, 75 sau 130 mm şi lungimi ale<br />
furtunurilor de 100 ... 300 m iar instalaţiile au fost numite simbolic MINI-IATF, IATF-75<br />
şi IATF-300.<br />
8. Perfecţionarea instalaţiilor de irigat prin aspersiune cu tambur şi furtun s-a realizat prin<br />
analiza parametrilor subansamblurilor acestora, realizarea de soluţii constructive<br />
originale şi corelarea acestora cu mărimea suprafeţei, cultura ce trebuie udată şi<br />
calitatea apei de udare.<br />
9 Prin echiparea instalaţiilor cu un aspersor sau cu duze, acţionate cu motoare hidraulice<br />
cu membrană sau burduf, se realizează funcţionarea acestora Ia presiuni de 300 ...<br />
400 kPa şi respectiv 200 ... 300 kPa.<br />
10. Rezultatele experimentale arată că, la instalaţiile IATF-75 şi IATF-300 îmbunătăţirea<br />
indicior calitativi ai udării se realizează prin udarea cu un singur aspersor sau cu<br />
rampă.<br />
11. Coeficientul de uniformitate al udării este mai bun la instalaţia MINI-IATF prin utilizarea<br />
de aspersoare cu două duze şi realizarea unei viteze de avans a căruciorului<br />
aproximativ constanta (cu o variaţie maximă de 15 %).<br />
12. La instalaţiile IATF-75 şi IATF-300 M gradul de suprapunere în schema de udare, se<br />
reduce la udarea cu cărucior cu rampă (0,19 la IATF - 300 M ), neinfluenţând<br />
uniformitatea udării . De asemenea, zonele udate la începutul şi sfârşitul udării au<br />
aplicate norme de udare aproximativ constante la udarea cu cărucioare cu rampă cu<br />
]<br />
Autor: ing. Mihail NE<strong>DE</strong>LCU Conducător ştiinţific: Prof.univ.dr.ing. Ioan CÂN<strong>DE</strong>A<br />
- 58 -
Rezumatul tezei de doctorat<br />
duze iar la udarea cu cărucioare cu aspersoare, uniformitatea s-a îmbunătăţit prin<br />
folosirea apei evacuată din motorul hidraulic.<br />
13. Prin reducerea presiunii sau debitului la instalaţia de udare şi mărirea randamentului<br />
motoarelor hidraulice se micşorează cu 30 % energia consumată la instalaţiile IATF-<br />
75şi IATF 300.<br />
14. Cercetările efectuate au confirmat că, instalaţiile experimentate pot funcţiona şi cu apă<br />
nefiltrată sau cu îngrăşăminte chimice dizolvate în apa de udare.<br />
15. Prin folosirea căruciorului cu un singur aspersor s-au a căruciorului cu rampă şi duze şi<br />
a aspersorului care distribuie apa evacuată din motorul hidraulic se elimină băltirile<br />
datorate neuniformi taţii udării iar apa evacuată din motorul hidraulic a condus la<br />
reducerea poluării mediului (legată de posibila sărăturare a solului).<br />
16. Vitezele medii de înfăşurare ale furtunului cuprinse între 6...30 m/h, cărora le-au<br />
corespuns norme de udare de la 50 ... 800 m3/ha , au satisfăcut cerinţele impuse<br />
instalaţiilor IATF- 75 şi IATF-300.<br />
17. Din analiza parametrilor economici a rezultat că instalaţiile experimentate de autor<br />
necesită o investiţie la hectar mai mică faţă de instalaţiile de acelaşi tip existente în<br />
exploatare (ex.: IATF 300 acţionată cu turbină faţă de IATF 300-B acţionată cu burduf).<br />
8.2. Contribuţii personale<br />
1. Experimentarea în condiţii de laborator şi de exploatare a mai multor tipuri de<br />
instalaţii de irigat prin aspersiune precum şi determinarea experimentală a principalilor<br />
indici calitativi de lucru ai acestor instalaţii;<br />
2. Experimentarea în condiţii de laborator şi de exploatare a mai multor tipuri de<br />
furtunuri din polietilenă din producţia internă şi externă, pe baza rezultatelor<br />
experimentale recomandându - se furtunul din importţ;<br />
3. Realizarea unui studiu teoretic asupra cinematicii unei particule din curentul de apă<br />
ce parcurge tubul de pulverizare al aspersorului de udare;<br />
4. Realizarea unui studiu teoretic asupra dinamicii de deplasare a căruciorului<br />
portaspersoare şi a factorilor ce influentează stabilitatea traiectoriei acestuia;<br />
5. Prin modelul matematic propus, s-a realizat stabilirea calculului de proiectare în<br />
vederea îmbunătăţirii parametrilor calitativi de lucru ai aspersoarelor precum şi a<br />
căruciorului portaspersoare.<br />
6. Modernizarea instalaţiei IATF 300 prin proiectarea turbinei Francis si montarea<br />
acesteia pe instalaţie.<br />
7. Calculul teoretic, modelul matematic şi algoritmul realizat de autor evidenţiază<br />
veridicitatea şi justeţea soluţiilor tehnice adoptate în construcţia instalaţiei IATF – 300<br />
echipată cu turbină.<br />
8. Turbina de tip Francis proiectată de autorul acestei teze de doctorat şi fabricată în<br />
serie de Uzina de Pompe „Aversa” pentru a echipa instalatia IATF – 300 (aflată în<br />
fabricaţia de serie la Uzina „Legmas” S.A. Năvodari) a corespuns tuturor cerinţelor<br />
tehnice, asigurând o bună uniformitate a deplasării căruciorului portaspersoare, precum<br />
şi gama continuă proiectată pentru norma de udare a acesteia.<br />
9. Prin studiile teoretice efectuate de autorul prezentei teze de doctorat s-au îmbunătăţit<br />
parametrii constructivi şi funcţinali şi pe baza acestora, indicii calitativi de lucru ai<br />
instalatiilor de irigat cu tambur şi furtun.<br />
10. Instalaţia de irigat cu tambur şi furtun IATF 300 al cărei şef de proiect am fost, se<br />
ridică la nivelul celor mai performante instalaţii fabricate de firme de renume în<br />
domeniu (IRRIFRANCE şi BAUER), fiind acţionată cu turbină de tip Francis.<br />
]<br />
Autor: ing. Mihail NE<strong>DE</strong>LCU Conducător ştiinţific: Prof.univ.dr.ing. Ioan CÂN<strong>DE</strong>A<br />
- 59 -
8.3. Recomandări<br />
Rezumatul tezei de doctorat<br />
În urma cercetărilor teoretice şi experimentale efectuate de autor, rezultă<br />
următoarele recomandări practice, necesare a se urma de către utilizatorii instalaţiilor de<br />
irigat cu tambur şi furtun, in vederea obţinerii de rezultate optime în exploatarea acestora:<br />
1. Udarea culturilor agricole cu talia înaltă,se recomandă să se realizeze cu instalaţii cu<br />
diametre mai mari ale furtunelor, de tipul instalaţiilor IATF 75 sau IATF 300, echipate<br />
cu cărucioare cu unul sau două aspersoare.<br />
2. Pentru reducerea gradului de vătămare a plantelor, se recomandă realizarea de drumuri<br />
de acces a agregatului (tractor + instalaţie) la sursa de apă şi a unor drumuri<br />
tehnologice în zona de derulare a furtunului. Aceste căi de acces vor fi realizate din<br />
faza de însămânţare a culturilor.<br />
3. Pentru udarea culturilor cu talie mică şi medie , se recomandă utilizarea de instalaţii<br />
echipate cu cărucioare cu rampă, cu duze cu deflector de tipul celor prezentate, care<br />
reduc cheltuielile de exploatare.<br />
4. Pentru zonele cu pante mici pe direcţia de udare, se recomandă udarea cu instalaţii<br />
echipate cu un singur aspersor, în acest caz intensităţile şi normele de udare fiind mai<br />
mici.<br />
5. Pentru îmbunătăţirea infiltraţiei apei la culturile prăşitoare, se recomandă bilonarea<br />
solurilor cu maşina de deschis brazde iar în zonele cu mici denivelări executarea de<br />
brazde compartimentate.<br />
6. Pentru evitarea pierderilor prin evaporaţie, la instalaţiile IATF-75 şi IATF - 300 M se<br />
recomandă udarea cu cărucioare cu rampă şi cu duze. In condiţii de vânt, duzele<br />
rampei se recomandă să fie coborâte cu prelungitoare în apropierea plantelor.<br />
8. În funcţie de mărimea suprafeţei se fac următoarele recomandări: pentru suprafeţe de<br />
până la 5 ha să se folosească instalaţii cu tambur şi furtun tip MINI-IATF; pentru<br />
suprafeţe de 5 ... 15 ha să se folosească instalaţii IATF ... 75 iar pentru suprafeţe de 15<br />
... 35 ha să se folosească instalaţii IATF - 300.<br />
BIBLIOGRAFIE (selectivă)<br />
1. Abbott M.B. et al. - An introduction to the European Hydrological System. History and<br />
philosophy of a physicaly-based, distributed modeling system, Journal of Hydrology,<br />
vol. 87, 1986;<br />
2. Abernethy C.L. - Indicators of the Performance of Irrigation Water Distribution Systems,<br />
IIMI, Colombo, Sri Lanka, 1991;<br />
3. Ahmad S., Heermann D.F. - Management Strategies for Scheduling Irrigation: Wlteat<br />
and Corn, IC1D Bulletin, vol. 41, no. 2, 1992;<br />
4. Altendorf C.T., Elliot R.L., Stevens E.W., Stone M.L. - Development and validation of a<br />
Neural Network model for soil water prediction with comparison to regression<br />
techniques, Tr. ASAE, vol. 42(3), 1999;<br />
5. Albineţ, E., Irigarea culturilor, Editura Junimea 2001;<br />
6. Allen, ş.a., CICR Handbook of Agricultural Engineering, vol 1, Lan and Water<br />
Engineering, Edited by CICR, ASAE, USA, 1999;<br />
7. Alfani, A., Irrigazione a pioggia, Bologna, 1967;<br />
8. Altendorf C.T., Elliot R.L., Stevens E.W., Stone M.L. - Development and validation of a<br />
Neural Network model for soil water prediction with comparison to regression<br />
techniques, Tr. ASAE, vol. 42(3), 1999;<br />
9. Apetroaie Şt. - Evaluarea şi prognoza bilanţului apei în sol, Ed. Ceres, Bucureşti, 1977;<br />
10. Arshad AH, S. M.; Barefoot, A. D. - Sprinkler distribution patterns as affected by<br />
pressure and wind. Agricultural Mechanisation in Asia, Africa and Latin America 1984;<br />
]<br />
Autor: ing. Mihail NE<strong>DE</strong>LCU Conducător ştiinţific: Prof.univ.dr.ing. Ioan CÂN<strong>DE</strong>A<br />
- 60 -
Rezumatul tezei de doctorat<br />
36. Blidaru V. - Sisteme de irigaţii şi drenaje, Editura Didactică şi Pedagogică, Bucureşti,<br />
1976;<br />
36. Blidaru V., Arsene D., Bartha I., Luca M. - Contributions a la modernisation des<br />
reseaux d'iirigationpour la fonctionnement automatique, în Buletinul Institutului<br />
Politehnic Iaşi, tom. 13, 6 sept. 1977;<br />
37. Botzan, M, "Apele în viaţa poporului român" - Ed.Ceres. Bucureşti, 1994;<br />
38. Botzan, M. - " Bilanţul apei în solurile irigate", Edit.Academiei, Bucureşti, 1972;<br />
39. Brandt A., Bresler E., Diner N, Ben-Asher I., Heller J., Goldberg D. - Infiltration from a<br />
Trinkle source: I Mathematical Models, Soil Sci. Soc. Amer. Proa, vol. 35, 1971;<br />
40. Bresler E., Heller J., Diner N., Ben-Asher I., Brandt A., Goldberg D. - Infiltration from a<br />
Trickle source: II Experimental date and Theoretical Predictions, Soil. Sci. Soc. Amer.<br />
Proc. vol. 35, 1971;<br />
41. Broner I., Leibrock F.R. - Water conservation practices in surface irrigation, ICID<br />
Bulletin, vol. 42, no. 1, 1993;<br />
42. Brooks R.H., Corey G.L. - Hydrology papers. Colorado State University, Fort Collins,<br />
1970;<br />
43. Browen E. - Probleme globale ale omenirii, Editura Tehnică, Bucureşti, 1988;<br />
44. Buras N. - A study of water resource constraints on energy-related activities, Technical<br />
Report SOL 81-17, Systems Optimization Laboratory, Department of Operations,<br />
Research, Stanford University, California, USA, 1981;<br />
45. Burrough P., McDonell R. - Principles of Geographical Information Systems, Oxford<br />
University Press, 1998;<br />
46. Cabelguenne M., Debaeke Ph., Pnech J. - Simulation de strategies et de tactiques<br />
d'irrigation en conditions de ressources en eau limitées, 17th European Regional<br />
Conference on Irrigation and Drainage, ICID, Varna, 1994;<br />
47. Cametti C.-L 'automazione degli impianti di irrigazione nelle medie e piccole aziende<br />
agricole, Riv. di Irr. eDren.,41,4, 34-41, 1994;<br />
48. Castro, J. - "Geografia foamei" - Editura Politică, Bucureşti, 1975;<br />
49. Cazacu, E. şi colab - Irigaţii, Editura Ceres, 1989;<br />
50. Ceachir O., Ştefan Mihaela - Abordări multicriteriale în procesul de planificare a<br />
resurselor de apă, I-a Conferinţă Ştiinţifică Apele Moldovei, Chişinău, 1994;<br />
51. Châtain J.N. - Diagnostic par systčme expert, Ed. Hermes, Paris, 1993;<br />
58. Cruţu, Gh., şi colab. - Tehnologia de udare cu instalaţii cu tambur şi furtun de tip IATF-<br />
300 şi IATF-400 acţionate cu burduf sau turbină, Redacţia de Propagandă Tehnică<br />
Agricolă, Bucureşti, 1988;<br />
59. Cruţu, Gh. şi colab. - "Determinarea caracteristicilor tehnico-funcţionale ale<br />
aspersorului fără şoc", Producţia vegetală - Cereale şi plante tehnice, Bucureşti, 1992;<br />
60. Cruţu, Gh. şi colab. - "Cercetări asupra stabilirii indicilor tehnico-funcţionali cu<br />
aspersorul ASM-3", A-V-a sesiune naţională a tineretului, Bancasa-Giurgiu, 1986;<br />
62. Cândea,I., Constantin, F., Pirnă, I., Cotoros, L.D., Comănescu, I.S. - Mecanica /<br />
Statica – Teorie şi aplicaţii. Editura Universităţii „<strong>Transilvania</strong>“ 2001;<br />
61. Cândea,I., Constantinescu, D., Macovici, M., - Mecanica – Statica. <strong>Universitatea</strong><br />
„<strong>Transilvania</strong>“ din Braşov, 1992;<br />
62. Dalvand, S. - Effect of pressure on hose-reeld raingun performance at various<br />
windspeeds. MSc thesis, Silsoe College, Sllsoe, Bedford. 1986;<br />
63. Di Ricco, G.- "L'irrigazionc del terreni - basi tecniche e realizzazioni d'Italia" -<br />
Edit.agricole, Bologna, 1967;<br />
64. Drăghici, I. şi colab. - Îndrumar de proiectare în construcţia de maşini, Vol. 2, Editura<br />
Tehnică, Bucureşti', 1982;<br />
75. Grumeza, N., Merculiev, O., Tusa C. -"Consumul de apă al plantelor cu aplicaţii în<br />
proiectarea şi exploatarea amenajărilor de irigaţii. Rev. de propagandă tehnică<br />
agricolă, Bucureşti, 1988;<br />
]<br />
Autor: ing. Mihail NE<strong>DE</strong>LCU Conducător ştiinţific: Prof.univ.dr.ing. Ioan CÂN<strong>DE</strong>A<br />
- 61 -
Rezumatul tezei de doctorat<br />
76. Grumeza, N. ş.a., Tehnica irigării culturilor hortiviticole, Editura Ceres, Bucureşti, 1979;<br />
77. Haise R.H., Rayne L.M. - Valve pentru conducte cu închidere automată, 1972;<br />
78. Hauk, I. - "Irrigation Engineering" - Ed. John Wiley & Sons, Inc. New York, 1951<br />
79. Hâncu S. -"Hidraulica". Curs pentru studenţi, Editura didactică, 1980;<br />
80. Hâncu, S. şi colab. - Hidraulica sistemelor de irigaţie cu funcţionare automată, Editura<br />
Ceres, Bucureşti, 1982;<br />
81. Hâncu S., Rus E., Dan P., Popescu M., Duma D., Zaharescu E., Danchir A.,<br />
Constantinescu A. - Hidraulică aplicată - simularea numerică a mişcării permanente a<br />
fluidelor, Editura Tehnică, Bucureşti, 1985;<br />
82. Hipperson, K. R. - Development of instrumentation for hose-reel aingun irrigators.<br />
MPhil thesis, Silsoe College, Silsoe, Bedford, 1985;<br />
83. Idelcik, I. E. - Îndrumător pentru calculul rezistenţelor hidraulice, Editura Tehnică,<br />
Bucureşti, 1984;<br />
84. Iga, N, Mardare V., Mihaileanu D., Cruţu Gh - "Tehnologia de lucru cu instalaţiile de<br />
udare prin aspersiune cu tambur şi furtun, I.A.T.F.-300". Red. Ministerul Agriculturii,<br />
1986;<br />
95. Musa, S. N. - A computer simulation methodology for predicting water distribution, crop<br />
yield, and economic return for mobile raingun irrigators (travellers). PhD thesis, Silsoe<br />
College, Silsoe, Bedford, 1988;<br />
96. Nedelcu M., Cândea I. - Researches on stability in movement of the mounting support<br />
and transportation carriage of the sprinkling installations with drum and flexible pipe -<br />
�Computational Mechanics and Virtual Engineering � COMEC 2007 11 – 13 October<br />
2007, Braşov, Romania;<br />
97. Nedelcu M., Cândea I. - Studies about the kynematics of a particle from the water flow<br />
running through the spraying tube of the sprinkling device - �ADVANCED<br />
COMPOSITE MATERIALS ENGINEERING AND ADVANCED IN HUMAN BODY<br />
PROTECTION TO VIBRATIONS� COMAT 2008, vol 2B ISSN 1844 - 9336, Braşov,<br />
Romania;<br />
98. Nedelcu M. - Stadiul actual privind construcţia instalaţiilor de irigat, Braşov, 2004;<br />
99. Nedelcu M. - Contribuţii teoretice asupra instalaţiei de irigat cu tambur şi furtun,<br />
Braşov, 2005;<br />
100. Nedelcu M. - Cercetări experimentale asupra indicilor calitativi de lucru şi exploatare<br />
ai instalaţiei de irigat cu tambur şi furtun, Braşov, 2005;<br />
101. Nedelcu M., Cândea I. – Study of water particles trajectories from the jet of wetting<br />
sprinklers, „DURABLE AGRICULTURE – AGRICULTURE OF THR FUTURE” – The<br />
Fifth Edition – Craiova, 20 -21 November 2009;<br />
102. Nica, C., Maşini şi instalaţii pentru lucrări de îmbunătăţiri funciare, Timişoara, 1982;<br />
103. Nicolaescu I., Manole E. - Minimum level of water demand for a profitable operation<br />
of an irrigation scheme, Water and the Environment: Innovative Issues in Irrigation and<br />
Drainage, Edited by Luis S. Pereira and John W. Gowing, Published in 1998 by E &<br />
FN Spon;<br />
104. Nicolaescu, I., ş.a., Automatic cutback furrow irrigation system design. În “Journal of<br />
the irrigation and drainage divizion. Proceedings of ASCE, 1971;<br />
105. Nicolaescu I. -"Metode şi tehnici de udare cu pierderi reduse de apă. Surse<br />
suplimentare şi posibilităţi de economisire a apei in sistemele de irigaţii." Red.de<br />
propagandă tehnică agricolă, Bucureşti, 1980;<br />
106. Nicolae, D şi colab. - Măsurarea parametrilor fluidelor, echipamente şi sisteme,<br />
Editura Scrisul Românesc, Craiova, 1981;<br />
107. Nicolau, C., ş.a., Editura didactică şi pedagogică, 1970;<br />
tomatizarea echipamentelor de irigaţii, Conf. ICID., Budapesta, 1992;<br />
126. Wehry, A., Irigaţii, vol. I + II, 1976, Timişoara;<br />
]<br />
Autor: ing. Mihail NE<strong>DE</strong>LCU Conducător ştiinţific: Prof.univ.dr.ing. Ioan CÂN<strong>DE</strong>A<br />
- 62 -
Rezumatul tezei de doctorat<br />
127. Wehry, A., Chivereanu, D., Man, TE, Îndrumător pentru lucrări practice de irigaţii şi<br />
drenaje, Timişoara, 1978;<br />
128. Woodward, O.G., L’eficienza d’irrigazione. În “L’irrigazione a pioggia”, nr.4, 1975,<br />
Bologna;<br />
129. * * * - Brevet Austria, 374 924, 1983, Fabrica de Ţevi şi Pompe Rudolf Bauer.<br />
130. * * * - Machines d'arrosage mobiles, Partie 2, Tuyon flexible et racords, metodes<br />
d'essai, ISO 8224-2/1991 F.<br />
131. * * * - Enrouleurs, Turbine, Performance et polyvalence,Irifrance, prospect.<br />
132. * * * - L'irridoseur, la juste dose d'eau quand il faut, la, ou il faut, IRRIFRANCE,<br />
prospect.<br />
133. * * * - Test raport on the drives of various hose reel irrigators, Chambre<br />
d'Agriculture 2, avenue de Fetilly 17074, La Rochelle Cedex 9, L' iiTigation Maitrisee,<br />
February 1982.<br />
134. * * * Normes pour le calcul des rendements de l 'irrigation. ICID. Bull. July 1979<br />
135. * * * - Irrigation, 2 edition, 1992, Collection Guide practique du CEMAGREF.<br />
136. * * * - "Valley Magazine", 1990 - 1996.<br />
]<br />
Autor: ing. Mihail NE<strong>DE</strong>LCU Conducător ştiinţific: Prof.univ.dr.ing. Ioan CÂN<strong>DE</strong>A<br />
- 63 -
Rezumatul tezei de doctorat<br />
LUCRĂRI<br />
elaborate de autor în domeniul tezei de doctorat<br />
1 Nedelcu M., Cândea I. - Researches on stability in movement of the mounting support<br />
and transportation carriage of the sprinkling installations with drum and flexible pipe -<br />
�Computational Mechanics and Virtual Engineering � COMEC 2007 11 – 13 October<br />
2007, Braşov, Romania;<br />
2. Nedelcu M., Cândea I. - Studies about the kynematics of a particle from the water flow<br />
running through the spraying tube of the sprinkling device - �ADVANCED<br />
COMPOSITE MATERIALS ENGINEERING AND ADVANCED IN HUMAN BODY<br />
PROTECTION TO VIBRATIONS� COMAT 2008, vol 2B ISSN 1844 - 9336, Braşov,<br />
Romania;<br />
3. Nedelcu M. - Stadiul actual privind construcţia instalaţiilor de irigat, Braşov, 2004;<br />
4. Nedelcu M. - Contribuţii teoretice asupra instalaţiei de irigat cu tambur şi furtun, Braşov,<br />
2005;<br />
5. Nedelcu M. - Cercetări experimentale asupra indicilor calitativi de lucru şi exploatare ai<br />
instalaţiei de irigat cu tambur şi furtun, Braşov, 2005;<br />
6. Nedelcu M., Cândea I. – Study of water particles trajectories from the jet of wetting<br />
sprinklers, „DURABLE AGRICULTURE – AGRICULTURE OF THR FUTURE” – The<br />
Fifth Edition – Craiova, 20 -21 November 2009;<br />
]<br />
Autor: ing. Mihail NE<strong>DE</strong>LCU Conducător ştiinţific: Prof.univ.dr.ing. Ioan CÂN<strong>DE</strong>A<br />
- 64 -
Rezumatul tezei de doctorat<br />
CURRICULUM VITAE (RO)<br />
1. Nume şi prenume: NE<strong>DE</strong>LCU MIHAIL<br />
2. Data şi locul naşterii: 30 ianuarie 1951, Bucureşti<br />
3. Profesia: inginer mecanic<br />
4. Studii: - liceul „Dr. Petru Groza”, Bucureşti, 1966-1970<br />
- Facultatea Mecanică Agricolă<br />
Institutul Politehnic Bucureşti, 1971-1976<br />
- doctorand la <strong>Universitatea</strong> <strong>Transilvania</strong> din<br />
Braşov, 2004-2009<br />
5. Locul de muncă: Institutul Naţional de Cercetare-Dezvoltare pentru Maşini<br />
şi Instalaţii destinate Agriculturii şi Industriei Alimentare,<br />
INMA Bucureşti<br />
6. Activitatea profesională: - proiectare instalaţii şi echipamente de irigat;<br />
- proiectare maşini si echipamente agricole de recoltat si<br />
semanat<br />
7. Titlu ştiinţific: CS III<br />
8. Activităţi de cercetare: - participarea ca director de proiect sau colaborator la<br />
programele naţionale de cercetare RELANSIN,<br />
AGRAL, CAPACITAŢI, NUCLEU<br />
- 12 lucrări ştiinţifice publicate<br />
- prezentare la sesiuni ştiinţifice.<br />
9. Adresa: str.Someşul Rece nr.2, vila 8, apart.12, sector 1,<br />
Bucureşti.<br />
10. Telefon: 0755 276 122<br />
]<br />
Autor: ing. Mihail NE<strong>DE</strong>LCU Conducător ştiinţific: Prof.univ.dr.ing. Ioan CÂN<strong>DE</strong>A<br />
- 65 -
Rezumatul tezei de doctorat<br />
CURRICULUM VITAE<br />
1. Name and surname: NE<strong>DE</strong>LCU MIHAIL<br />
2. Date and place of birth: 30 -th of january 1951, Bucureşti<br />
3. Profession: mechanical engineer<br />
4. Studies: - Lycee „Dr. P. Groza”, Bucharest, 1966-1970<br />
- Agricultural Mechanics Faculty within the<br />
Polytechnic Institute of Bucharest, 1971-1976<br />
- Trainer for a Master’s at <strong>Transilvania</strong> University,<br />
Braşov, 2003-2009<br />
5. Working place: National Institute of Research-Development for Machines<br />
and Installations Desidned to Agricultural and Food Industry<br />
- INMA Bucharest<br />
6. Professional activity: - design for installation and equipments for irrigation<br />
- design for agricultural machinery and equipments for<br />
harvesting and planting<br />
7. Sciantific title: CS III<br />
8. Researching activity: - participation as project director or collaborator to<br />
national research programs RELANSIN, AGRAL,<br />
CAPACITIES, NUCLEU<br />
- 12 publication of scientific papers<br />
- participation at sciantific sessions.<br />
9. Adress: Nr.2 Someşul Rece Str, vila 8, Ap.12, sector 1,<br />
Bucharest.<br />
10. Phone: 0755 276 122<br />
]<br />
Autor: ing. Mihail NE<strong>DE</strong>LCU Conducător ştiinţific: Prof.univ.dr.ing. Ioan CÂN<strong>DE</strong>A<br />
- 66 -
Rezumatul tezei de doctorat<br />
REZUMAT<br />
„CONTRIBUŢII PRIVIND OPTIMIZAREA REGIMULUI <strong>DE</strong> EXPLOATARE AL<br />
INSTALAŢIILOR <strong>DE</strong> IRIGAT PRIN ASPERSIUNE CU TAMBUR ŞI FURTUN”<br />
Autor: drd.ing. NE<strong>DE</strong>LCU Mihail<br />
Conducător ştiinţific: prof.univ.dr.ing. CÂN<strong>DE</strong>A Ioan<br />
Lucrarae prezintă o sinteză a cercetărilor privind influenţa parametrilor constructivi<br />
şi funcţionali ai instalaţiilor de irigat prin aspersiune cu tambur şi furtun asupra indicilor<br />
calitativi de lucru al acestor instalaţii.<br />
În aceasta teză de doctorat se prezintă trei tipuri de instalaţii cu tambur şi furtun<br />
destinate udării suprafeţelor mici, medii sau mari cât şi a culturilor horticole, care au o<br />
extindere importantă. Instalaţiile sunt cercetate şi din punct de vedere a eliminării<br />
deficienţelor pe care le aveau cele existente, cât şi a adaptării acestora la noua forma de<br />
proprietate.<br />
Prin cercetările realizate s-a urmărit :reducerea presiunii şi debitului de lucru;<br />
îmbunătăţirea indicilor calitativi ai udării, micşorarea consumului energetic, evitarea<br />
poluării mediului, realizarea de soluţii tehnice originale, să funcţioneze cu ape uzate sau<br />
convenţional curate, să ude suprafeţe de dimensiuni cu texturi şi cu culturi diferite, să fie<br />
simple constructiv şi cu fiabilitate mărită.<br />
Obiectivul principal al cercetărilor a constat în prezentarea câtorva modele de<br />
instalaţii de irigat cu tambur şi furtun, descrierea acestora, a partilor componente si modul<br />
de functionare, precum si stabilirea conditiilor optime de exploatare a acestora prin<br />
imbunatatirea indicilor calitativi de lucru.<br />
ABSTRACT<br />
“ CONTRIBUTIONS ON OPTIMIZING THE OPERATION OF SPRINKLER IRRIGATION<br />
INSTALLATIONS WITH DRUM AND HOSE”<br />
Author : eng. NE<strong>DE</strong>LCU Mihail<br />
Scientifical coordinator : PhD Eng. CÂN<strong>DE</strong>A Ioan<br />
This paper summarizes the research on the influence of constructive and functional<br />
parameters of plants irrigated with sprinkler and hose reel working on qualitative indices<br />
such facilities.<br />
In this doctoral thesis there are presented three types of drum and hoses<br />
equipments for watering small areas, medium or large and horticultural crops, which have<br />
a major expansion. Plants are studied and in terms of deficiencies that were existing and<br />
to adapt them to new forms of ownership.<br />
Through the developped research was intended: to reduce pressure and flow of<br />
work, improve watering qualitative indices, decreasing energy consumption, prevent<br />
environmental pollution, development of original technical solutions, to work with<br />
conventional wastewater or clean, to wet surfaces with different sizes, textures and<br />
cultures, to be simple constructive and with increased reliability.<br />
The main objective of the research was the presentation of several models of<br />
irrigation installations with drum and hose, describing their component parts and<br />
functioning, and setting the optimal conditions for their exploitation by improving the quality<br />
of work indices.<br />
]<br />
Autor: ing. Mihail NE<strong>DE</strong>LCU Conducător ştiinţific: Prof.univ.dr.ing. Ioan CÂN<strong>DE</strong>A<br />
- 67 -