ИМПУЛЬСНЫЙ ДОЖДЕВАЛЬНЫЙ АППАРАТ Российский патент 1995 года по МПК A01G25/02 B05B1/08 

Изобретение относится к области механизации орошения сельскохозяйственных культур и может быть использовано в импульсных дождевальных системах.

Известен импульсный дождевальный аппарат, включающий пневмогидроаккумулятор, установленный на нем неподвижный корпус, ствол с механизмом поворота, пружину, поршень и промежуточную муфту, установленную между пружиной и поршнем [1].

Недостаток этого дождевателя - возможность сообщения рабочей полости запорного органа с атмосферой при незначительном износе воротникового уплотнения, установленного между стволом и крышкой, что практически не будет влиять на работоспособность дождевателя, но приведет к переувлажнению почвы, близлежащей к аппарату. Разделительная мембрана пневмогидроаккумулятора не используется для надежного закрытия запорного органа.

Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является импульсный дождевальный аппарат, включающий дождевальную насадку с механизмом поворота, разделенный мембраной на две полости и снабженный в нижней части перфорированным сводом водовоздушный бак и заборный орган, выполненный в виде корпуса и клапана со штоком, причем последний снабжен тарельчатым упором, контактирующим с разделительной мембраной водовоздушного бака [2].

Недостатки этого импульсного дождевателя - большая материалоемкость из-за образования мертвого объема в водной полости водовоздушного бака и сложная конструкция запорного органа.

Цель изобретения - упрощение конструкции, снижение металлоемкости и повышение надежности.

Указанная цель достигается тем, что шток клапана выполнен полым с прорезями в верхней и нижней частях своей стенки. Подпоршневая полость образована стенками корпуса запорного органа и полого штока и сообщена с подводящей сетью.

Сопоставительный анализ с прототипом позволяет сделать вывод, что заявляемый импульсный дождевальный аппарат отличается тем, что шток выполнен полым с прорезями в верхней и нижней частях своей стенки. Таким образом, заявляемое техническое решение соответствует критерию "новизна".

Сравнение заявляемого решения не только с прототипом, но с другими техническими решениями в данной области техники не выявило в них признаки, отличающие заявляемое решение от прототипа, что позволяет сделать вывод о соответствии критерию "существенные отличия".

На фиг. 1 представлен импульсный дождевальный аппарат, общий вид; на фиг. 2 - запорный орган и его крепление к водовоздушному баку.

Импульсный дождевальный аппарат содержит дождевальную насадку 1, запорный орган 2, водовоздушный бак 3 с перегородкой 4, эластичную шарообразную диафрагму 5 и устройство для предварительного заполнения бака воздухом - обратный клапан 6. Фланцевый уплотнитель 7 и прижимной фланец 8, состоящий из двух половин, при помощи болтов 9 и уплотнения 10 соединяют в единое целое водовоздушный бак 3, диафрагму 5 и запорный орган 2. Запорный орган 2 содержит корпус 11, клапан 12 с полым штоком 13 и поршень 14 с эластичной манжетой 15. Полый шток установлен в направляющей 16 с возможностью контактирования с диафрагмой 5 и имеет прорези 17 и 18 соответственно в верхней и нижней стенках, сообщающие надпоршневую полость 19 с водной полостью 20 водовоздушного бака 3. Подпоршневая полость 21 образована стенками корпуса 11 и полого штока 13 и сообщена с подводящей сетью.

Импульсный дождевальный аппарат работает в ждущем режиме по сигналу понижения давления в подводящей сети. Для его нормальной работы необходимо заполнить поддиафрагменную полость водовоздушного бака 3 воздухом через обратный клапан 6 до требуемого давления (0,3 МПа).

Импульсный дождевальный аппарат работает следующим образом.

Вода под давлением из подводящей сети поступает в подпоршневую полость 21 и, отжимая края эластичной манжеты 15, через надпоршневую полсть 19, прорези 17, полый шток 13 и прорези 18 поступает в водную полость 20 водовоздушного бака 3, так как клапан 12 прижат давлением к седлу корпуса 11 запорного органа 2. Происходит накопление воды в полости 20 и медленное перемещение диафрагмы 5 вниз, что сопровождается сжатием воздуха, находящегося под диафрагмой, до тех пор, пока диафрагма не ляжет на перегородку 4. При полном прижатии диафрагмы 5 к перегородке 4 импульсный дождеватель набирает заданный объем выплеска и идет команда на срабатывания.

Командой для срабатывания является понижение давления в подводящей сети.

При понижении давления в подводящей сети давление в полости 21 падает и под действием давления в полости 19 на поршень 14 и эластичную манжету 15 происходят резкий отрыв клапана 12 от седла корпуса 11 и перемещение вниз, т. е. открытие запорного органа 2. Начинается выброс накопленного объема из полости 20 в атмосферу в виде дождя через прорези 18, полый шток 13, прорези 17 и дождевальную насадку 1 под действием сжатого воздуха в поддиафрагменой полости. В конечной фазе выброса накопленного объема воды диафрагма 5 центральной части своего дна упирается в полый шток 13 и, принудительно прижимая клапан 12, закрывает седло в корпусе 11 только после полного выброса накопленного объема из полости 20 (на фиг. 1 показано расположение диафрагмы в конце выброса накопленного объема).

Далее работа импульсного дождевального аппарата происходит циклически в описанной последовательности.

Таким образом, путем обеспечения выброса накопленного объема воды из полости 20 в атмосферу в виде дождя через шток 13 посредством выполнения последнего полым с прорезями 17 и 18 в верхней и нижней частях своей стенки позволяет исключить образование мертвого объема в полости 20 и упростить конструкцию запорного органа, вследствие чего снижается материалоемкость импульсного дождевателя в целом.

Применение изобретения значительно снизит материалоемкость систем импульсного дождевания и повысит их надежность.

Использование: для механизации орошения сельскохозяйственных культур, в импульсных дождевальных системах. Сущность изобретения: импульсный дождевальный аппарат включает дождевальную насадку, запорный орган 2, водовоздушный бак 3, эластичную диафрагму 5 шарообразной формы, фланцевый уплотнитель 7 и прижимной фланец 8, клапан 12 с полым штоком 13, который имеет прорези 17 и 18 в верхней и нижней частях своей стенки. Подпоршневая полость 21 образована стенками корпуса 11 запорного органа 2 и полого штока 13 и сообщена с подводящей сетью. В конце выплеска воды диафрагма 5 центральной частью упирается в шток 13 и, прижимая клапан 12, закрывает седло в корпусе 11 только после полного выброса накопленного объема воды из полости 20 водовоздушного бака 3. 2 ил.

ИМПУЛЬСНЫЙ ДОЖДЕВАЛЬНЫЙ АППАРАТ, включающий дождевальную насадку, водовоздушный бак, разделенный мембраной на водную и воздушные полости, и запорный орган, подключенный к подводящей сети и содержащий корпус и шток с клапаном, отличающийся тем, что запорный орган снабжен поршнем, а шток клапана выполнен полым и имеет в верхней и нижней частях своей стенки прорези, при этом подпоршневая полость образована стенками корпуса запорного органа и штока и сообщена с подводящей сетью.