ДОЖДЕВАЛЬНЫЙ АППАРАТ Российский патент 1994 года по МПК A01G25/02 B05B3/06 

Изобретение относится к орошаемому земледелию и может быть использовано для орошения сельскохозяйственных культур.

Известен дождевальный аппарат ДД-30, включающий корпус, Г-образный ствол с соплом, на котором закреплена турбинка, связанная червячно-шестеренчатым редуктором и валом с механизмом привода, взаимодействующим с корпусом.

Недостатками этого устройства являются: сложность конструкции, невозможность быстрого ремонта аппарата; относительно низкое качество дождя, снижение радиуса захвата, так как в струе постоянно находится турбинка.

Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является дождевальный аппарат "Роса-3", включающий корпус, Г-образный основной ствол с соплом, гидравлически соединенный с расположенными под ним дополнительными стволами, на основном стволе закреплена ось с пружиной и сложной ударной лопаткой.

Недостатками этого дождевального аппарата являются: сложность конструкции, ненадежность; недостаточно хорошее качество орошения, при ветре и уклонах возможно соприкосновение струи дождя основного и дополнительного ствола, так как они направлены в одну сторону, в результате возникает опасность линейного стока.

Цель изобретения - упрощение конструкции, повышение надежности и улучшение качества полива.

Цель достигается тем, что в дождевальном аппарате, включающем корпус, на котором с возможностью вращения закреплен оснащенный основным соплом Г-образный основной ствол с дополнительным стволом, снабженный центральным соплом, сообщенный с вертикальной частью основного ствола и расположенный в одной плоскости с последним, дополнительный ствол направлен в противоположную сторону от основного, выполнен в виде трубки и снабжен боковым дополнительным короткоструйным соплом, расположенным в горизонтальном и вертикальных планах между центральным соплом дополнительного ствола и входным отверстием последнего, причем в основном стволе размещен клапан, который связан с помощью гибкой тяги, пропущенной через дополнительный ствол, его входное отверстие и центральное сопло, при этом клапан изготовлен в виде шара, снабженного эксцентрично закрепленным на нем упорами и наружным устройством, а противовес выполнен в виде сферического тела, подвешенного на гибкой тяге с возможностью перемещения относительно центрального сопла и контакта с его кромками.

Кроме того, минимальное расстояние от вертикальной оси аппарата до входа в боковой ствол равно в горизонтальном плане проекции длины основного ствола, включая его сопло, при этом боковое сопло размещено на окружности, проведенной между центром вращения аппарата и центральным соплом дополнительного ствола.

Отличительные признаки предлагаемого технического решения в совокупности с известными обеспечивают достижение положительного эффекта, заключающегося в улучшении качества полива, упрощении конструкции аппарата и повышении его надежности, так как стволы его направлены в разные стороны, что обеспечивает вращение его без ударных лопаток и направление в разные стороны дождя. При этом наличие клапана с противовесом обеспечивает прерывистое вращение.

Наиболее полно преимущества предлагаемого устройства приведены при его описании в статике и в работе.

На фиг.1 представлен дождевальный аппарат (продольный вертикальный разрез); на фиг.2 - то же, разрез вдоль оси стволов, вид сверху; на фиг.3 поясняется конструкция клапана и его действие.

Дождевальный аппарат состоит из корпуса 1, на котором с возможностью вращения закреплен Г-образный основной ствол 2 с соплом 3, сообщенный с дополнительным стволом 4, который расположен в одной плоскости с основным и снабжен центральным соплом 5. При этом дополнительный ствол 4 закреплен на вертикальной части Г-образного основного поворотного ствола 2.

С целью улучшения качества полива при одновременном упрощении конструкции и повышении надежности аппарата дополнительный ствол 4 направлен в противоположную сторону от основного, выполнен в виде трубки и снабжен дополнительным короткоструйным боковым стволом 6 с соплом 7, вход 8 в который расположен в горизонтальном и вертикальном планах между центральным соплом 5 дополнительного ствола 4 и входным отверстием 9 в последний. Для создания реактивной силы боковое сопло 7 направлено в горизонтальном под углом к дополнительному стволу 4, т.е. под углом к вертикальной плоскости, проходящей через центральную ось корпуса 1, основного и дополнительного стволов 2 и 4. Для увеличения дальности полета струи и упрощения конструкции стволы 2 и 4 выполнены прямыми, а их сопла 3 и 5 закреплены соосно. Для обеспечения прерывистого вращения аппарата с целью улучшения распределения дождя и снижения его интенсивности основной ствол 2 размещен клапан 10, который связан с противовесом 11 с помощью гибкой тяги 12, пропущенной через дополнительный ствол 4, его сопло 5 и входное отверстие 9. При этом клапан изготовлен в виде шара 13, снабжен эксцентрично закрепленными на нем упорами 14 и парусным устройством 15. Противовес 11 выполнен в виде сферического тела, изготовленного, например, из стали, свинца или бронзы, подвешенного на гибкой тяге 12 с возможностью перемещения относительно центрального сопла 5 дополнительного ствола 4 и контакта с его кромками (фиг.1, 2 и 3). Клапан 10 выполнен из резины, каучука, пластмассы. При этом парусное устройство может быть выполнено в виде конуса, цилиндра или пересекающихся плоскостей (фиг.3).

Для обеспечения более надежного прерывистого вращения аппарата и периодического изменения дальности полета струй, вылетающих из сопел 3, 5 и 7, т.е. для улучшения качества полива, в горизонтальном плане расстояние от вертикальной оси аппарата до входа 8 в боковой ствол 6 равно или больше горизонтальной проекции длины основного сопла 2 и сопла 3, т.е. l1 > l2 (фиг. 2). С этой же целью сопло 7 расположено к центру вращения ближе, чем центральное сопло 5 дополнительного ствола 4, т.е. сопло 7 описывает окружность, расположенную между центральной вертикальной осью аппарата и окружностью, которую описывает центральное сопло 5.

Работает дождевальный аппарат следующим образом.

Вода поступает из подводящей сети в корпус 1 дождевального аппарата в Г-образный основной ствол 2 и выбрасывается через дальнеструйное сопло 3. При прохождении внутри основного ствола 2 напор воды давит на парусное устройство 15, которое закреплено эксцентрично, создается опрокидывающий момент, благодаря наличию упоров 14 шар 14 отводится потоком от отверстия 9. В результате вода поступает в дополнительный ствол и выбрасывается через сопла 5 и 7. При этом противовес 11 закрывает сопло 5, поскольку он выполнен в виде шара. Струя, вылетающая из бокового сопла 7, создает реактивную силу и крутящий момент. В результате аппарат начинает вращение, которое сопровождается уменьшением радиуса захвата дальнеструйным соплом 3. При вращении стволов 2, 4, 6 в них создается сила давления на их стенки, направленная противоположно их вращению, вызываемая кореолесовым ускорением, т. е. происходит торможение, чем длиннее стволы 2, 4, 6, тем больше эта сила тем сильнее тормозящий эффект, тем медленнее вращается аппарат. При вращении ствола 4 возникает центробежная сила. В результате противовес 11 вылетает от сопла 5 и тянет за собой клапан 10 последнего, поскольку он тяжелее, что вызывает закрытие последним входного отверстия 9. Процессу закрытия отверстия 9 способствует и то, что центробежная сила, действующая на воду в стволе 6 и 4, больше, чем в стволе 2, так как сопла 5 и 7 первых удалены от центра вращения на большее расстояние, чем сопло 3. В результате этого вода как бы отсасывается к соплу 5 и соплу 7, при этом дальность полета их струй увеличивается, а радиус действия сопла 3 уменьшается. Снижение давления и скорости потока в стволе 2 и создание эжектирующего эффекта в стволе 4 благоприятствует закрытию клапаном 10 входного отверстия 9 последнего. В результате поступление воды в стволы 4 и 6 прекращается. Противовес 11 и весь дождевальный аппарат имеют инерционный момент, что обеспечивает на определенное короткое время вращение. Так как сопло 5 удалено от центра вращения на большее расстояние, чем боковое сопло 7, то вода оттягивается от последнего за счет центробежной силы, и остатки воды в стволе 4 выбрасываются в распыленном виде через сопло 5 на более близкое расстояние, так как в воду из сопла 7 засасывается воздух. Таким образом, происходит прекращение подачи в боковое сопло 7 и остановка аппарата. В дальнейшем вышеописанный цикл повторяется. Таким образом обеспечивается прерывистое вращение аппарата, периодическое изменение дальности полета струй из сопел 3,5 и 7, что увеличивает равномерность распределения осадков. Поскольку все три сопла 3,5 и 7 направлены в разные стороны, то полностью исключается возможность соприкосновения их струй даже при ветре, что предотвращает образование линейного поверхностного стока.

Таким образом, по сравнению с прототипом, предлагаемый аппарат проще по конструкции, в эксплуатации, надежнее, позволяет улучшить качество орошения.

Использование: в орошаемом сельском хозяйстве, в частности в дождевальных аппаратах. Сущность изобретения: аппарат состоит из корпуса 1, поворотного основного ствола 2 с дополнительным стволом 4, который снабжен боковым стволом 6 с соплом 7. На входе ствола 9 расположен клапан 10, который связан с противовесом 11. Это обеспечивает прерывистое вращение аппарата, периодичность изменения дальности полета струй из сопел 3, 5, 7, что повышает равномерное распределение дождя. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. ДОЖДЕВАЛЬНЫЙ АППАРАТ, включающий корпус, основной поворотный ствол с соплом и дополнительный ствол с соплом, установленный на основном в одной с ним плоскости и сообщенный с вертикальной его частью, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции, повышения надежности и улучшения качества полива, дополнительный ствол направлен в сторону, противоположную от основного, выполнен в виде трубки и снабжен боковым стволом с короткоструйным соплом, расположенным относительно горизонтальной и вертикальной плоскостей между соплом и входом дополнительного ствола, причем основной ствол имеет клапан, снабженный противовесом, связанным с ним гибкой тягой, пропущенной через дополнительный ствол, и выполненный в виде шара, имеющего эксцентрично закрепленные на нем упоры и парусное устройство, при этом противовес выполнен в виде сферического тела, подвешенного на свободном конце гибкой тяги с возможностью перемещения относительно сопла дополнительного ствола и контакта с его кромками. 2. Аппарат по п.1, отличающийся тем, что минимальное расстояние от вертикальной оси корпуса, до входа в боковой ствол равно в плане проекции длины основного ствола с соплом, при этом боковой ствол размещен на окружности, проведенной центром вращения аппарата и соплом дополнительного ствола.